iommu/vt-d: Make sure copied over IR entries are not reused
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / iommu / intel_irq_remapping.c
1
2 #define pr_fmt(fmt)     "DMAR-IR: " fmt
3
4 #include <linux/interrupt.h>
5 #include <linux/dmar.h>
6 #include <linux/spinlock.h>
7 #include <linux/slab.h>
8 #include <linux/jiffies.h>
9 #include <linux/hpet.h>
10 #include <linux/pci.h>
11 #include <linux/irq.h>
12 #include <linux/intel-iommu.h>
13 #include <linux/acpi.h>
14 #include <linux/crash_dump.h>
15 #include <asm/io_apic.h>
16 #include <asm/smp.h>
17 #include <asm/cpu.h>
18 #include <asm/irq_remapping.h>
19 #include <asm/pci-direct.h>
20 #include <asm/msidef.h>
21
22 #include "irq_remapping.h"
23
24 struct ioapic_scope {
25         struct intel_iommu *iommu;
26         unsigned int id;
27         unsigned int bus;       /* PCI bus number */
28         unsigned int devfn;     /* PCI devfn number */
29 };
30
31 struct hpet_scope {
32         struct intel_iommu *iommu;
33         u8 id;
34         unsigned int bus;
35         unsigned int devfn;
36 };
37
38 #define IR_X2APIC_MODE(mode) (mode ? (1 << 11) : 0)
39 #define IRTE_DEST(dest) ((eim_mode) ? dest : dest << 8)
40
41 static int __read_mostly eim_mode;
42 static struct ioapic_scope ir_ioapic[MAX_IO_APICS];
43 static struct hpet_scope ir_hpet[MAX_HPET_TBS];
44
45 /*
46  * Lock ordering:
47  * ->dmar_global_lock
48  *      ->irq_2_ir_lock
49  *              ->qi->q_lock
50  *      ->iommu->register_lock
51  * Note:
52  * intel_irq_remap_ops.{supported,prepare,enable,disable,reenable} are called
53  * in single-threaded environment with interrupt disabled, so no need to tabke
54  * the dmar_global_lock.
55  */
56 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(irq_2_ir_lock);
57
58 static void iommu_disable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu);
59 static int __init parse_ioapics_under_ir(void);
60
61 static bool ir_pre_enabled(struct intel_iommu *iommu)
62 {
63         return (iommu->flags & VTD_FLAG_IRQ_REMAP_PRE_ENABLED);
64 }
65
66 static void clear_ir_pre_enabled(struct intel_iommu *iommu)
67 {
68         iommu->flags &= ~VTD_FLAG_IRQ_REMAP_PRE_ENABLED;
69 }
70
71 static void init_ir_status(struct intel_iommu *iommu)
72 {
73         u32 gsts;
74
75         gsts = readl(iommu->reg + DMAR_GSTS_REG);
76         if (gsts & DMA_GSTS_IRES)
77                 iommu->flags |= VTD_FLAG_IRQ_REMAP_PRE_ENABLED;
78 }
79
80 static struct irq_2_iommu *irq_2_iommu(unsigned int irq)
81 {
82         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
83         return cfg ? &cfg->irq_2_iommu : NULL;
84 }
85
86 static int get_irte(int irq, struct irte *entry)
87 {
88         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
89         unsigned long flags;
90         int index;
91
92         if (!entry || !irq_iommu)
93                 return -1;
94
95         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
96
97         if (unlikely(!irq_iommu->iommu)) {
98                 raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
99                 return -1;
100         }
101
102         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
103         *entry = *(irq_iommu->iommu->ir_table->base + index);
104
105         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
106         return 0;
107 }
108
109 static int alloc_irte(struct intel_iommu *iommu, int irq, u16 count)
110 {
111         struct ir_table *table = iommu->ir_table;
112         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
113         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
114         unsigned int mask = 0;
115         unsigned long flags;
116         int index;
117
118         if (!count || !irq_iommu)
119                 return -1;
120
121         if (count > 1) {
122                 count = __roundup_pow_of_two(count);
123                 mask = ilog2(count);
124         }
125
126         if (mask > ecap_max_handle_mask(iommu->ecap)) {
127                 pr_err("Requested mask %x exceeds the max invalidation handle"
128                        " mask value %Lx\n", mask,
129                        ecap_max_handle_mask(iommu->ecap));
130                 return -1;
131         }
132
133         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
134         index = bitmap_find_free_region(table->bitmap,
135                                         INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES, mask);
136         if (index < 0) {
137                 pr_warn("IR%d: can't allocate an IRTE\n", iommu->seq_id);
138         } else {
139                 cfg->remapped = 1;
140                 irq_iommu->iommu = iommu;
141                 irq_iommu->irte_index =  index;
142                 irq_iommu->sub_handle = 0;
143                 irq_iommu->irte_mask = mask;
144         }
145         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
146
147         return index;
148 }
149
150 static int qi_flush_iec(struct intel_iommu *iommu, int index, int mask)
151 {
152         struct qi_desc desc;
153
154         desc.low = QI_IEC_IIDEX(index) | QI_IEC_TYPE | QI_IEC_IM(mask)
155                    | QI_IEC_SELECTIVE;
156         desc.high = 0;
157
158         return qi_submit_sync(&desc, iommu);
159 }
160
161 static int map_irq_to_irte_handle(int irq, u16 *sub_handle)
162 {
163         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
164         unsigned long flags;
165         int index;
166
167         if (!irq_iommu)
168                 return -1;
169
170         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
171         *sub_handle = irq_iommu->sub_handle;
172         index = irq_iommu->irte_index;
173         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
174         return index;
175 }
176
177 static int set_irte_irq(int irq, struct intel_iommu *iommu, u16 index, u16 subhandle)
178 {
179         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
180         struct irq_cfg *cfg = irq_cfg(irq);
181         unsigned long flags;
182
183         if (!irq_iommu)
184                 return -1;
185
186         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
187
188         cfg->remapped = 1;
189         irq_iommu->iommu = iommu;
190         irq_iommu->irte_index = index;
191         irq_iommu->sub_handle = subhandle;
192         irq_iommu->irte_mask = 0;
193
194         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
195
196         return 0;
197 }
198
199 static int modify_irte(int irq, struct irte *irte_modified)
200 {
201         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
202         struct intel_iommu *iommu;
203         unsigned long flags;
204         struct irte *irte;
205         int rc, index;
206
207         if (!irq_iommu)
208                 return -1;
209
210         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
211
212         iommu = irq_iommu->iommu;
213
214         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
215         irte = &iommu->ir_table->base[index];
216
217         set_64bit(&irte->low, irte_modified->low);
218         set_64bit(&irte->high, irte_modified->high);
219         __iommu_flush_cache(iommu, irte, sizeof(*irte));
220
221         rc = qi_flush_iec(iommu, index, 0);
222         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
223
224         return rc;
225 }
226
227 static struct intel_iommu *map_hpet_to_ir(u8 hpet_id)
228 {
229         int i;
230
231         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
232                 if (ir_hpet[i].id == hpet_id && ir_hpet[i].iommu)
233                         return ir_hpet[i].iommu;
234         return NULL;
235 }
236
237 static struct intel_iommu *map_ioapic_to_ir(int apic)
238 {
239         int i;
240
241         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
242                 if (ir_ioapic[i].id == apic && ir_ioapic[i].iommu)
243                         return ir_ioapic[i].iommu;
244         return NULL;
245 }
246
247 static struct intel_iommu *map_dev_to_ir(struct pci_dev *dev)
248 {
249         struct dmar_drhd_unit *drhd;
250
251         drhd = dmar_find_matched_drhd_unit(dev);
252         if (!drhd)
253                 return NULL;
254
255         return drhd->iommu;
256 }
257
258 static int clear_entries(struct irq_2_iommu *irq_iommu)
259 {
260         struct irte *start, *entry, *end;
261         struct intel_iommu *iommu;
262         int index;
263
264         if (irq_iommu->sub_handle)
265                 return 0;
266
267         iommu = irq_iommu->iommu;
268         index = irq_iommu->irte_index + irq_iommu->sub_handle;
269
270         start = iommu->ir_table->base + index;
271         end = start + (1 << irq_iommu->irte_mask);
272
273         for (entry = start; entry < end; entry++) {
274                 set_64bit(&entry->low, 0);
275                 set_64bit(&entry->high, 0);
276         }
277         bitmap_release_region(iommu->ir_table->bitmap, index,
278                               irq_iommu->irte_mask);
279
280         return qi_flush_iec(iommu, index, irq_iommu->irte_mask);
281 }
282
283 static int free_irte(int irq)
284 {
285         struct irq_2_iommu *irq_iommu = irq_2_iommu(irq);
286         unsigned long flags;
287         int rc;
288
289         if (!irq_iommu)
290                 return -1;
291
292         raw_spin_lock_irqsave(&irq_2_ir_lock, flags);
293
294         rc = clear_entries(irq_iommu);
295
296         irq_iommu->iommu = NULL;
297         irq_iommu->irte_index = 0;
298         irq_iommu->sub_handle = 0;
299         irq_iommu->irte_mask = 0;
300
301         raw_spin_unlock_irqrestore(&irq_2_ir_lock, flags);
302
303         return rc;
304 }
305
306 /*
307  * source validation type
308  */
309 #define SVT_NO_VERIFY           0x0  /* no verification is required */
310 #define SVT_VERIFY_SID_SQ       0x1  /* verify using SID and SQ fields */
311 #define SVT_VERIFY_BUS          0x2  /* verify bus of request-id */
312
313 /*
314  * source-id qualifier
315  */
316 #define SQ_ALL_16       0x0  /* verify all 16 bits of request-id */
317 #define SQ_13_IGNORE_1  0x1  /* verify most significant 13 bits, ignore
318                               * the third least significant bit
319                               */
320 #define SQ_13_IGNORE_2  0x2  /* verify most significant 13 bits, ignore
321                               * the second and third least significant bits
322                               */
323 #define SQ_13_IGNORE_3  0x3  /* verify most significant 13 bits, ignore
324                               * the least three significant bits
325                               */
326
327 /*
328  * set SVT, SQ and SID fields of irte to verify
329  * source ids of interrupt requests
330  */
331 static void set_irte_sid(struct irte *irte, unsigned int svt,
332                          unsigned int sq, unsigned int sid)
333 {
334         if (disable_sourceid_checking)
335                 svt = SVT_NO_VERIFY;
336         irte->svt = svt;
337         irte->sq = sq;
338         irte->sid = sid;
339 }
340
341 static int set_ioapic_sid(struct irte *irte, int apic)
342 {
343         int i;
344         u16 sid = 0;
345
346         if (!irte)
347                 return -1;
348
349         down_read(&dmar_global_lock);
350         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++) {
351                 if (ir_ioapic[i].iommu && ir_ioapic[i].id == apic) {
352                         sid = (ir_ioapic[i].bus << 8) | ir_ioapic[i].devfn;
353                         break;
354                 }
355         }
356         up_read(&dmar_global_lock);
357
358         if (sid == 0) {
359                 pr_warn("Failed to set source-id of IOAPIC (%d)\n", apic);
360                 return -1;
361         }
362
363         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, sid);
364
365         return 0;
366 }
367
368 static int set_hpet_sid(struct irte *irte, u8 id)
369 {
370         int i;
371         u16 sid = 0;
372
373         if (!irte)
374                 return -1;
375
376         down_read(&dmar_global_lock);
377         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++) {
378                 if (ir_hpet[i].iommu && ir_hpet[i].id == id) {
379                         sid = (ir_hpet[i].bus << 8) | ir_hpet[i].devfn;
380                         break;
381                 }
382         }
383         up_read(&dmar_global_lock);
384
385         if (sid == 0) {
386                 pr_warn("Failed to set source-id of HPET block (%d)\n", id);
387                 return -1;
388         }
389
390         /*
391          * Should really use SQ_ALL_16. Some platforms are broken.
392          * While we figure out the right quirks for these broken platforms, use
393          * SQ_13_IGNORE_3 for now.
394          */
395         set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_13_IGNORE_3, sid);
396
397         return 0;
398 }
399
400 struct set_msi_sid_data {
401         struct pci_dev *pdev;
402         u16 alias;
403 };
404
405 static int set_msi_sid_cb(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
406 {
407         struct set_msi_sid_data *data = opaque;
408
409         data->pdev = pdev;
410         data->alias = alias;
411
412         return 0;
413 }
414
415 static int set_msi_sid(struct irte *irte, struct pci_dev *dev)
416 {
417         struct set_msi_sid_data data;
418
419         if (!irte || !dev)
420                 return -1;
421
422         pci_for_each_dma_alias(dev, set_msi_sid_cb, &data);
423
424         /*
425          * DMA alias provides us with a PCI device and alias.  The only case
426          * where the it will return an alias on a different bus than the
427          * device is the case of a PCIe-to-PCI bridge, where the alias is for
428          * the subordinate bus.  In this case we can only verify the bus.
429          *
430          * If the alias device is on a different bus than our source device
431          * then we have a topology based alias, use it.
432          *
433          * Otherwise, the alias is for a device DMA quirk and we cannot
434          * assume that MSI uses the same requester ID.  Therefore use the
435          * original device.
436          */
437         if (PCI_BUS_NUM(data.alias) != data.pdev->bus->number)
438                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_BUS, SQ_ALL_16,
439                              PCI_DEVID(PCI_BUS_NUM(data.alias),
440                                        dev->bus->number));
441         else if (data.pdev->bus->number != dev->bus->number)
442                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16, data.alias);
443         else
444                 set_irte_sid(irte, SVT_VERIFY_SID_SQ, SQ_ALL_16,
445                              PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn));
446
447         return 0;
448 }
449
450 static int iommu_load_old_irte(struct intel_iommu *iommu)
451 {
452         struct irte *old_ir_table;
453         phys_addr_t irt_phys;
454         unsigned int i;
455         size_t size;
456         u64 irta;
457
458         if (!is_kdump_kernel()) {
459                 pr_warn("IRQ remapping was enabled on %s but we are not in kdump mode\n",
460                         iommu->name);
461                 clear_ir_pre_enabled(iommu);
462                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
463                 return -EINVAL;
464         }
465
466         /* Check whether the old ir-table has the same size as ours */
467         irta = dmar_readq(iommu->reg + DMAR_IRTA_REG);
468         if ((irta & INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE_MASK)
469              != INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE)
470                 return -EINVAL;
471
472         irt_phys = irta & VTD_PAGE_MASK;
473         size     = INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES*sizeof(struct irte);
474
475         /* Map the old IR table */
476         old_ir_table = ioremap_cache(irt_phys, size);
477         if (!old_ir_table)
478                 return -ENOMEM;
479
480         /* Copy data over */
481         memcpy(iommu->ir_table->base, old_ir_table, size);
482
483         __iommu_flush_cache(iommu, iommu->ir_table->base, size);
484
485         /*
486          * Now check the table for used entries and mark those as
487          * allocated in the bitmap
488          */
489         for (i = 0; i < INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES; i++) {
490                 if (iommu->ir_table->base[i].present)
491                         bitmap_set(iommu->ir_table->bitmap, i, 1);
492         }
493
494         return 0;
495 }
496
497
498 static void iommu_set_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu, int mode)
499 {
500         unsigned long flags;
501         u64 addr;
502         u32 sts;
503
504         addr = virt_to_phys((void *)iommu->ir_table->base);
505
506         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
507
508         dmar_writeq(iommu->reg + DMAR_IRTA_REG,
509                     (addr) | IR_X2APIC_MODE(mode) | INTR_REMAP_TABLE_REG_SIZE);
510
511         /* Set interrupt-remapping table pointer */
512         writel(iommu->gcmd | DMA_GCMD_SIRTP, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
513
514         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
515                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRTPS), sts);
516         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
517
518         /*
519          * Global invalidation of interrupt entry cache to make sure the
520          * hardware uses the new irq remapping table.
521          */
522         qi_global_iec(iommu);
523 }
524
525 static void iommu_enable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
526 {
527         unsigned long flags;
528         u32 sts;
529
530         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
531
532         /* Enable interrupt-remapping */
533         iommu->gcmd |= DMA_GCMD_IRE;
534         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_CFI;  /* Block compatibility-format MSIs */
535         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
536
537         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
538                       readl, (sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
539
540         /*
541          * With CFI clear in the Global Command register, we should be
542          * protected from dangerous (i.e. compatibility) interrupts
543          * regardless of x2apic status.  Check just to be sure.
544          */
545         if (sts & DMA_GSTS_CFIS)
546                 WARN(1, KERN_WARNING
547                         "Compatibility-format IRQs enabled despite intr remapping;\n"
548                         "you are vulnerable to IRQ injection.\n");
549
550         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
551 }
552
553 static int intel_setup_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
554 {
555         struct ir_table *ir_table;
556         struct page *pages;
557         unsigned long *bitmap;
558
559         if (iommu->ir_table)
560                 return 0;
561
562         ir_table = kzalloc(sizeof(struct ir_table), GFP_KERNEL);
563         if (!ir_table)
564                 return -ENOMEM;
565
566         pages = alloc_pages_node(iommu->node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
567                                  INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
568
569         if (!pages) {
570                 pr_err("IR%d: failed to allocate pages of order %d\n",
571                        iommu->seq_id, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
572                 goto out_free_table;
573         }
574
575         bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES),
576                          sizeof(long), GFP_ATOMIC);
577         if (bitmap == NULL) {
578                 pr_err("IR%d: failed to allocate bitmap\n", iommu->seq_id);
579                 goto out_free_pages;
580         }
581
582         ir_table->base = page_address(pages);
583         ir_table->bitmap = bitmap;
584         iommu->ir_table = ir_table;
585
586         /*
587          * If the queued invalidation is already initialized,
588          * shouldn't disable it.
589          */
590         if (!iommu->qi) {
591                 /*
592                  * Clear previous faults.
593                  */
594                 dmar_fault(-1, iommu);
595                 dmar_disable_qi(iommu);
596
597                 if (dmar_enable_qi(iommu)) {
598                         pr_err("Failed to enable queued invalidation\n");
599                         goto out_free_bitmap;
600                 }
601         }
602
603         init_ir_status(iommu);
604
605         if (ir_pre_enabled(iommu)) {
606                 if (iommu_load_old_irte(iommu))
607                         pr_err("Failed to copy IR table for %s from previous kernel\n",
608                                iommu->name);
609                 else
610                         pr_info("Copied IR table for %s from previous kernel\n",
611                                 iommu->name);
612         }
613
614         iommu_set_irq_remapping(iommu, eim_mode);
615
616         return 0;
617
618 out_free_bitmap:
619         kfree(bitmap);
620 out_free_pages:
621         __free_pages(pages, INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
622 out_free_table:
623         kfree(ir_table);
624
625         iommu->ir_table  = NULL;
626
627         return -ENOMEM;
628 }
629
630 static void intel_teardown_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
631 {
632         if (iommu && iommu->ir_table) {
633                 free_pages((unsigned long)iommu->ir_table->base,
634                            INTR_REMAP_PAGE_ORDER);
635                 kfree(iommu->ir_table->bitmap);
636                 kfree(iommu->ir_table);
637                 iommu->ir_table = NULL;
638         }
639 }
640
641 /*
642  * Disable Interrupt Remapping.
643  */
644 static void iommu_disable_irq_remapping(struct intel_iommu *iommu)
645 {
646         unsigned long flags;
647         u32 sts;
648
649         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
650                 return;
651
652         /*
653          * global invalidation of interrupt entry cache before disabling
654          * interrupt-remapping.
655          */
656         qi_global_iec(iommu);
657
658         raw_spin_lock_irqsave(&iommu->register_lock, flags);
659
660         sts = dmar_readq(iommu->reg + DMAR_GSTS_REG);
661         if (!(sts & DMA_GSTS_IRES))
662                 goto end;
663
664         iommu->gcmd &= ~DMA_GCMD_IRE;
665         writel(iommu->gcmd, iommu->reg + DMAR_GCMD_REG);
666
667         IOMMU_WAIT_OP(iommu, DMAR_GSTS_REG,
668                       readl, !(sts & DMA_GSTS_IRES), sts);
669
670 end:
671         raw_spin_unlock_irqrestore(&iommu->register_lock, flags);
672 }
673
674 static int __init dmar_x2apic_optout(void)
675 {
676         struct acpi_table_dmar *dmar;
677         dmar = (struct acpi_table_dmar *)dmar_tbl;
678         if (!dmar || no_x2apic_optout)
679                 return 0;
680         return dmar->flags & DMAR_X2APIC_OPT_OUT;
681 }
682
683 static void __init intel_cleanup_irq_remapping(void)
684 {
685         struct dmar_drhd_unit *drhd;
686         struct intel_iommu *iommu;
687
688         for_each_iommu(iommu, drhd) {
689                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
690                         iommu_disable_irq_remapping(iommu);
691                         intel_teardown_irq_remapping(iommu);
692                 }
693         }
694
695         if (x2apic_supported())
696                 pr_warn("Failed to enable irq remapping. You are vulnerable to irq-injection attacks.\n");
697 }
698
699 static int __init intel_prepare_irq_remapping(void)
700 {
701         struct dmar_drhd_unit *drhd;
702         struct intel_iommu *iommu;
703         int eim = 0;
704
705         if (irq_remap_broken) {
706                 pr_warn("This system BIOS has enabled interrupt remapping\n"
707                         "on a chipset that contains an erratum making that\n"
708                         "feature unstable.  To maintain system stability\n"
709                         "interrupt remapping is being disabled.  Please\n"
710                         "contact your BIOS vendor for an update\n");
711                 add_taint(TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND, LOCKDEP_STILL_OK);
712                 return -ENODEV;
713         }
714
715         if (dmar_table_init() < 0)
716                 return -ENODEV;
717
718         if (!dmar_ir_support())
719                 return -ENODEV;
720
721         if (parse_ioapics_under_ir() != 1) {
722                 pr_info("Not enabling interrupt remapping\n");
723                 goto error;
724         }
725
726         /* First make sure all IOMMUs support IRQ remapping */
727         for_each_iommu(iommu, drhd)
728                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
729                         goto error;
730
731         /* Detect remapping mode: lapic or x2apic */
732         if (x2apic_supported()) {
733                 eim = !dmar_x2apic_optout();
734                 if (!eim) {
735                         pr_info("x2apic is disabled because BIOS sets x2apic opt out bit.");
736                         pr_info("Use 'intremap=no_x2apic_optout' to override the BIOS setting.\n");
737                 }
738         }
739
740         for_each_iommu(iommu, drhd) {
741                 if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
742                         pr_info("%s does not support EIM\n", iommu->name);
743                         eim = 0;
744                 }
745
746                 /* Disable IRQ remapping if it is already enabled */
747                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
748         }
749
750         eim_mode = eim;
751         if (eim)
752                 pr_info("Queued invalidation will be enabled to support x2apic and Intr-remapping.\n");
753
754         /* Do the initializations early */
755         for_each_iommu(iommu, drhd) {
756                 if (intel_setup_irq_remapping(iommu)) {
757                         pr_err("Failed to setup irq remapping for %s\n",
758                                iommu->name);
759                         goto error;
760                 }
761         }
762
763         return 0;
764
765 error:
766         intel_cleanup_irq_remapping();
767         return -ENODEV;
768 }
769
770 static int __init intel_enable_irq_remapping(void)
771 {
772         struct dmar_drhd_unit *drhd;
773         struct intel_iommu *iommu;
774         bool setup = false;
775
776         /*
777          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
778          */
779         for_each_iommu(iommu, drhd) {
780                 iommu_enable_irq_remapping(iommu);
781                 setup = true;
782         }
783
784         if (!setup)
785                 goto error;
786
787         irq_remapping_enabled = 1;
788
789         /*
790          * VT-d has a different layout for IO-APIC entries when
791          * interrupt remapping is enabled. So it needs a special routine
792          * to print IO-APIC entries for debugging purposes too.
793          */
794         x86_io_apic_ops.print_entries = intel_ir_io_apic_print_entries;
795
796         pr_info("Enabled IRQ remapping in %s mode\n", eim_mode ? "x2apic" : "xapic");
797
798         return eim_mode ? IRQ_REMAP_X2APIC_MODE : IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
799
800 error:
801         intel_cleanup_irq_remapping();
802         return -1;
803 }
804
805 static int ir_parse_one_hpet_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
806                                    struct intel_iommu *iommu,
807                                    struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
808 {
809         struct acpi_dmar_pci_path *path;
810         u8 bus;
811         int count, free = -1;
812
813         bus = scope->bus;
814         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
815         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
816                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
817
818         while (--count > 0) {
819                 /*
820                  * Access PCI directly due to the PCI
821                  * subsystem isn't initialized yet.
822                  */
823                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
824                                            PCI_SECONDARY_BUS);
825                 path++;
826         }
827
828         for (count = 0; count < MAX_HPET_TBS; count++) {
829                 if (ir_hpet[count].iommu == iommu &&
830                     ir_hpet[count].id == scope->enumeration_id)
831                         return 0;
832                 else if (ir_hpet[count].iommu == NULL && free == -1)
833                         free = count;
834         }
835         if (free == -1) {
836                 pr_warn("Exceeded Max HPET blocks\n");
837                 return -ENOSPC;
838         }
839
840         ir_hpet[free].iommu = iommu;
841         ir_hpet[free].id    = scope->enumeration_id;
842         ir_hpet[free].bus   = bus;
843         ir_hpet[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
844         pr_info("HPET id %d under DRHD base 0x%Lx\n",
845                 scope->enumeration_id, drhd->address);
846
847         return 0;
848 }
849
850 static int ir_parse_one_ioapic_scope(struct acpi_dmar_device_scope *scope,
851                                      struct intel_iommu *iommu,
852                                      struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd)
853 {
854         struct acpi_dmar_pci_path *path;
855         u8 bus;
856         int count, free = -1;
857
858         bus = scope->bus;
859         path = (struct acpi_dmar_pci_path *)(scope + 1);
860         count = (scope->length - sizeof(struct acpi_dmar_device_scope))
861                 / sizeof(struct acpi_dmar_pci_path);
862
863         while (--count > 0) {
864                 /*
865                  * Access PCI directly due to the PCI
866                  * subsystem isn't initialized yet.
867                  */
868                 bus = read_pci_config_byte(bus, path->device, path->function,
869                                            PCI_SECONDARY_BUS);
870                 path++;
871         }
872
873         for (count = 0; count < MAX_IO_APICS; count++) {
874                 if (ir_ioapic[count].iommu == iommu &&
875                     ir_ioapic[count].id == scope->enumeration_id)
876                         return 0;
877                 else if (ir_ioapic[count].iommu == NULL && free == -1)
878                         free = count;
879         }
880         if (free == -1) {
881                 pr_warn("Exceeded Max IO APICS\n");
882                 return -ENOSPC;
883         }
884
885         ir_ioapic[free].bus   = bus;
886         ir_ioapic[free].devfn = PCI_DEVFN(path->device, path->function);
887         ir_ioapic[free].iommu = iommu;
888         ir_ioapic[free].id    = scope->enumeration_id;
889         pr_info("IOAPIC id %d under DRHD base  0x%Lx IOMMU %d\n",
890                 scope->enumeration_id, drhd->address, iommu->seq_id);
891
892         return 0;
893 }
894
895 static int ir_parse_ioapic_hpet_scope(struct acpi_dmar_header *header,
896                                       struct intel_iommu *iommu)
897 {
898         int ret = 0;
899         struct acpi_dmar_hardware_unit *drhd;
900         struct acpi_dmar_device_scope *scope;
901         void *start, *end;
902
903         drhd = (struct acpi_dmar_hardware_unit *)header;
904         start = (void *)(drhd + 1);
905         end = ((void *)drhd) + header->length;
906
907         while (start < end && ret == 0) {
908                 scope = start;
909                 if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_IOAPIC)
910                         ret = ir_parse_one_ioapic_scope(scope, iommu, drhd);
911                 else if (scope->entry_type == ACPI_DMAR_SCOPE_TYPE_HPET)
912                         ret = ir_parse_one_hpet_scope(scope, iommu, drhd);
913                 start += scope->length;
914         }
915
916         return ret;
917 }
918
919 static void ir_remove_ioapic_hpet_scope(struct intel_iommu *iommu)
920 {
921         int i;
922
923         for (i = 0; i < MAX_HPET_TBS; i++)
924                 if (ir_hpet[i].iommu == iommu)
925                         ir_hpet[i].iommu = NULL;
926
927         for (i = 0; i < MAX_IO_APICS; i++)
928                 if (ir_ioapic[i].iommu == iommu)
929                         ir_ioapic[i].iommu = NULL;
930 }
931
932 /*
933  * Finds the assocaition between IOAPIC's and its Interrupt-remapping
934  * hardware unit.
935  */
936 static int __init parse_ioapics_under_ir(void)
937 {
938         struct dmar_drhd_unit *drhd;
939         struct intel_iommu *iommu;
940         bool ir_supported = false;
941         int ioapic_idx;
942
943         for_each_iommu(iommu, drhd)
944                 if (ecap_ir_support(iommu->ecap)) {
945                         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(drhd->hdr, iommu))
946                                 return -1;
947
948                         ir_supported = true;
949                 }
950
951         if (!ir_supported)
952                 return 0;
953
954         for (ioapic_idx = 0; ioapic_idx < nr_ioapics; ioapic_idx++) {
955                 int ioapic_id = mpc_ioapic_id(ioapic_idx);
956                 if (!map_ioapic_to_ir(ioapic_id)) {
957                         pr_err(FW_BUG "ioapic %d has no mapping iommu, "
958                                "interrupt remapping will be disabled\n",
959                                ioapic_id);
960                         return -1;
961                 }
962         }
963
964         return 1;
965 }
966
967 static int __init ir_dev_scope_init(void)
968 {
969         int ret;
970
971         if (!irq_remapping_enabled)
972                 return 0;
973
974         down_write(&dmar_global_lock);
975         ret = dmar_dev_scope_init();
976         up_write(&dmar_global_lock);
977
978         return ret;
979 }
980 rootfs_initcall(ir_dev_scope_init);
981
982 static void disable_irq_remapping(void)
983 {
984         struct dmar_drhd_unit *drhd;
985         struct intel_iommu *iommu = NULL;
986
987         /*
988          * Disable Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
989          */
990         for_each_iommu(iommu, drhd) {
991                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
992                         continue;
993
994                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
995         }
996 }
997
998 static int reenable_irq_remapping(int eim)
999 {
1000         struct dmar_drhd_unit *drhd;
1001         bool setup = false;
1002         struct intel_iommu *iommu = NULL;
1003
1004         for_each_iommu(iommu, drhd)
1005                 if (iommu->qi)
1006                         dmar_reenable_qi(iommu);
1007
1008         /*
1009          * Setup Interrupt-remapping for all the DRHD's now.
1010          */
1011         for_each_iommu(iommu, drhd) {
1012                 if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
1013                         continue;
1014
1015                 /* Set up interrupt remapping for iommu.*/
1016                 iommu_set_irq_remapping(iommu, eim);
1017                 iommu_enable_irq_remapping(iommu);
1018                 setup = true;
1019         }
1020
1021         if (!setup)
1022                 goto error;
1023
1024         return 0;
1025
1026 error:
1027         /*
1028          * handle error condition gracefully here!
1029          */
1030         return -1;
1031 }
1032
1033 static void prepare_irte(struct irte *irte, int vector,
1034                          unsigned int dest)
1035 {
1036         memset(irte, 0, sizeof(*irte));
1037
1038         irte->present = 1;
1039         irte->dst_mode = apic->irq_dest_mode;
1040         /*
1041          * Trigger mode in the IRTE will always be edge, and for IO-APIC, the
1042          * actual level or edge trigger will be setup in the IO-APIC
1043          * RTE. This will help simplify level triggered irq migration.
1044          * For more details, see the comments (in io_apic.c) explainig IO-APIC
1045          * irq migration in the presence of interrupt-remapping.
1046         */
1047         irte->trigger_mode = 0;
1048         irte->dlvry_mode = apic->irq_delivery_mode;
1049         irte->vector = vector;
1050         irte->dest_id = IRTE_DEST(dest);
1051         irte->redir_hint = 1;
1052 }
1053
1054 static int intel_setup_ioapic_entry(int irq,
1055                                     struct IO_APIC_route_entry *route_entry,
1056                                     unsigned int destination, int vector,
1057                                     struct io_apic_irq_attr *attr)
1058 {
1059         int ioapic_id = mpc_ioapic_id(attr->ioapic);
1060         struct intel_iommu *iommu;
1061         struct IR_IO_APIC_route_entry *entry;
1062         struct irte irte;
1063         int index;
1064
1065         down_read(&dmar_global_lock);
1066         iommu = map_ioapic_to_ir(ioapic_id);
1067         if (!iommu) {
1068                 pr_warn("No mapping iommu for ioapic %d\n", ioapic_id);
1069                 index = -ENODEV;
1070         } else {
1071                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
1072                 if (index < 0) {
1073                         pr_warn("Failed to allocate IRTE for ioapic %d\n",
1074                                 ioapic_id);
1075                         index = -ENOMEM;
1076                 }
1077         }
1078         up_read(&dmar_global_lock);
1079         if (index < 0)
1080                 return index;
1081
1082         prepare_irte(&irte, vector, destination);
1083
1084         /* Set source-id of interrupt request */
1085         set_ioapic_sid(&irte, ioapic_id);
1086
1087         modify_irte(irq, &irte);
1088
1089         apic_printk(APIC_VERBOSE, KERN_DEBUG "IOAPIC[%d]: "
1090                 "Set IRTE entry (P:%d FPD:%d Dst_Mode:%d "
1091                 "Redir_hint:%d Trig_Mode:%d Dlvry_Mode:%X "
1092                 "Avail:%X Vector:%02X Dest:%08X "
1093                 "SID:%04X SQ:%X SVT:%X)\n",
1094                 attr->ioapic, irte.present, irte.fpd, irte.dst_mode,
1095                 irte.redir_hint, irte.trigger_mode, irte.dlvry_mode,
1096                 irte.avail, irte.vector, irte.dest_id,
1097                 irte.sid, irte.sq, irte.svt);
1098
1099         entry = (struct IR_IO_APIC_route_entry *)route_entry;
1100         memset(entry, 0, sizeof(*entry));
1101
1102         entry->index2   = (index >> 15) & 0x1;
1103         entry->zero     = 0;
1104         entry->format   = 1;
1105         entry->index    = (index & 0x7fff);
1106         /*
1107          * IO-APIC RTE will be configured with virtual vector.
1108          * irq handler will do the explicit EOI to the io-apic.
1109          */
1110         entry->vector   = attr->ioapic_pin;
1111         entry->mask     = 0;                    /* enable IRQ */
1112         entry->trigger  = attr->trigger;
1113         entry->polarity = attr->polarity;
1114
1115         /* Mask level triggered irqs.
1116          * Use IRQ_DELAYED_DISABLE for edge triggered irqs.
1117          */
1118         if (attr->trigger)
1119                 entry->mask = 1;
1120
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Migrate the IO-APIC irq in the presence of intr-remapping.
1126  *
1127  * For both level and edge triggered, irq migration is a simple atomic
1128  * update(of vector and cpu destination) of IRTE and flush the hardware cache.
1129  *
1130  * For level triggered, we eliminate the io-apic RTE modification (with the
1131  * updated vector information), by using a virtual vector (io-apic pin number).
1132  * Real vector that is used for interrupting cpu will be coming from
1133  * the interrupt-remapping table entry.
1134  *
1135  * As the migration is a simple atomic update of IRTE, the same mechanism
1136  * is used to migrate MSI irq's in the presence of interrupt-remapping.
1137  */
1138 static int
1139 intel_ioapic_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *mask,
1140                           bool force)
1141 {
1142         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1143         unsigned int dest, irq = data->irq;
1144         struct irte irte;
1145         int err;
1146
1147         if (!config_enabled(CONFIG_SMP))
1148                 return -EINVAL;
1149
1150         if (!cpumask_intersects(mask, cpu_online_mask))
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         if (get_irte(irq, &irte))
1154                 return -EBUSY;
1155
1156         err = assign_irq_vector(irq, cfg, mask);
1157         if (err)
1158                 return err;
1159
1160         err = apic->cpu_mask_to_apicid_and(cfg->domain, mask, &dest);
1161         if (err) {
1162                 if (assign_irq_vector(irq, cfg, data->affinity))
1163                         pr_err("Failed to recover vector for irq %d\n", irq);
1164                 return err;
1165         }
1166
1167         irte.vector = cfg->vector;
1168         irte.dest_id = IRTE_DEST(dest);
1169
1170         /*
1171          * Atomically updates the IRTE with the new destination, vector
1172          * and flushes the interrupt entry cache.
1173          */
1174         modify_irte(irq, &irte);
1175
1176         /*
1177          * After this point, all the interrupts will start arriving
1178          * at the new destination. So, time to cleanup the previous
1179          * vector allocation.
1180          */
1181         if (cfg->move_in_progress)
1182                 send_cleanup_vector(cfg);
1183
1184         cpumask_copy(data->affinity, mask);
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 static void intel_compose_msi_msg(struct pci_dev *pdev,
1189                                   unsigned int irq, unsigned int dest,
1190                                   struct msi_msg *msg, u8 hpet_id)
1191 {
1192         struct irq_cfg *cfg;
1193         struct irte irte;
1194         u16 sub_handle = 0;
1195         int ir_index;
1196
1197         cfg = irq_cfg(irq);
1198
1199         ir_index = map_irq_to_irte_handle(irq, &sub_handle);
1200         BUG_ON(ir_index == -1);
1201
1202         prepare_irte(&irte, cfg->vector, dest);
1203
1204         /* Set source-id of interrupt request */
1205         if (pdev)
1206                 set_msi_sid(&irte, pdev);
1207         else
1208                 set_hpet_sid(&irte, hpet_id);
1209
1210         modify_irte(irq, &irte);
1211
1212         msg->address_hi = MSI_ADDR_BASE_HI;
1213         msg->data = sub_handle;
1214         msg->address_lo = MSI_ADDR_BASE_LO | MSI_ADDR_IR_EXT_INT |
1215                           MSI_ADDR_IR_SHV |
1216                           MSI_ADDR_IR_INDEX1(ir_index) |
1217                           MSI_ADDR_IR_INDEX2(ir_index);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Map the PCI dev to the corresponding remapping hardware unit
1222  * and allocate 'nvec' consecutive interrupt-remapping table entries
1223  * in it.
1224  */
1225 static int intel_msi_alloc_irq(struct pci_dev *dev, int irq, int nvec)
1226 {
1227         struct intel_iommu *iommu;
1228         int index;
1229
1230         down_read(&dmar_global_lock);
1231         iommu = map_dev_to_ir(dev);
1232         if (!iommu) {
1233                 pr_err("Unable to map PCI %s to iommu\n", pci_name(dev));
1234                 index = -ENOENT;
1235         } else {
1236                 index = alloc_irte(iommu, irq, nvec);
1237                 if (index < 0) {
1238                         pr_err("Unable to allocate %d IRTE for PCI %s\n",
1239                                nvec, pci_name(dev));
1240                         index = -ENOSPC;
1241                 }
1242         }
1243         up_read(&dmar_global_lock);
1244
1245         return index;
1246 }
1247
1248 static int intel_msi_setup_irq(struct pci_dev *pdev, unsigned int irq,
1249                                int index, int sub_handle)
1250 {
1251         struct intel_iommu *iommu;
1252         int ret = -ENOENT;
1253
1254         down_read(&dmar_global_lock);
1255         iommu = map_dev_to_ir(pdev);
1256         if (iommu) {
1257                 /*
1258                  * setup the mapping between the irq and the IRTE
1259                  * base index, the sub_handle pointing to the
1260                  * appropriate interrupt remap table entry.
1261                  */
1262                 set_irte_irq(irq, iommu, index, sub_handle);
1263                 ret = 0;
1264         }
1265         up_read(&dmar_global_lock);
1266
1267         return ret;
1268 }
1269
1270 static int intel_alloc_hpet_msi(unsigned int irq, unsigned int id)
1271 {
1272         int ret = -1;
1273         struct intel_iommu *iommu;
1274         int index;
1275
1276         down_read(&dmar_global_lock);
1277         iommu = map_hpet_to_ir(id);
1278         if (iommu) {
1279                 index = alloc_irte(iommu, irq, 1);
1280                 if (index >= 0)
1281                         ret = 0;
1282         }
1283         up_read(&dmar_global_lock);
1284
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 struct irq_remap_ops intel_irq_remap_ops = {
1289         .prepare                = intel_prepare_irq_remapping,
1290         .enable                 = intel_enable_irq_remapping,
1291         .disable                = disable_irq_remapping,
1292         .reenable               = reenable_irq_remapping,
1293         .enable_faulting        = enable_drhd_fault_handling,
1294         .setup_ioapic_entry     = intel_setup_ioapic_entry,
1295         .set_affinity           = intel_ioapic_set_affinity,
1296         .free_irq               = free_irte,
1297         .compose_msi_msg        = intel_compose_msi_msg,
1298         .msi_alloc_irq          = intel_msi_alloc_irq,
1299         .msi_setup_irq          = intel_msi_setup_irq,
1300         .alloc_hpet_msi         = intel_alloc_hpet_msi,
1301 };
1302
1303 /*
1304  * Support of Interrupt Remapping Unit Hotplug
1305  */
1306 static int dmar_ir_add(struct dmar_drhd_unit *dmaru, struct intel_iommu *iommu)
1307 {
1308         int ret;
1309         int eim = x2apic_enabled();
1310
1311         if (eim && !ecap_eim_support(iommu->ecap)) {
1312                 pr_info("DRHD %Lx: EIM not supported by DRHD, ecap %Lx\n",
1313                         iommu->reg_phys, iommu->ecap);
1314                 return -ENODEV;
1315         }
1316
1317         if (ir_parse_ioapic_hpet_scope(dmaru->hdr, iommu)) {
1318                 pr_warn("DRHD %Lx: failed to parse managed IOAPIC/HPET\n",
1319                         iommu->reg_phys);
1320                 return -ENODEV;
1321         }
1322
1323         /* TODO: check all IOAPICs are covered by IOMMU */
1324
1325         /* Setup Interrupt-remapping now. */
1326         ret = intel_setup_irq_remapping(iommu);
1327         if (ret) {
1328                 pr_err("Failed to setup irq remapping for %s\n",
1329                        iommu->name);
1330                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1331                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1332         } else {
1333                 iommu_enable_irq_remapping(iommu);
1334         }
1335
1336         return ret;
1337 }
1338
1339 int dmar_ir_hotplug(struct dmar_drhd_unit *dmaru, bool insert)
1340 {
1341         int ret = 0;
1342         struct intel_iommu *iommu = dmaru->iommu;
1343
1344         if (!irq_remapping_enabled)
1345                 return 0;
1346         if (iommu == NULL)
1347                 return -EINVAL;
1348         if (!ecap_ir_support(iommu->ecap))
1349                 return 0;
1350
1351         if (insert) {
1352                 if (!iommu->ir_table)
1353                         ret = dmar_ir_add(dmaru, iommu);
1354         } else {
1355                 if (iommu->ir_table) {
1356                         if (!bitmap_empty(iommu->ir_table->bitmap,
1357                                           INTR_REMAP_TABLE_ENTRIES)) {
1358                                 ret = -EBUSY;
1359                         } else {
1360                                 iommu_disable_irq_remapping(iommu);
1361                                 intel_teardown_irq_remapping(iommu);
1362                                 ir_remove_ioapic_hpet_scope(iommu);
1363                         }
1364                 }
1365         }
1366
1367         return ret;
1368 }