// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  CCW device PGID and path verification I/O handling.
 *
 *    Copyright IBM Corp. 2002, 2009
 *    Author(s): Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>
 *   Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
 *   Peter Oberparleiter <peter.oberparleiter@de.ibm.com>
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/io.h>
#include <asm/ccwdev.h>
#include <asm/cio.h>

#include "cio.h"
#include "cio_debug.h"
#include "device.h"
#include "io_sch.h"

#define PGID_RETRIES 256
#define PGID_TIMEOUT (10 * HZ)

static void verify_start(struct ccw_device *cdev);

/*
 * Process path verification data and report result.
 */
static void verify_done(struct ccw_device *cdev, int rc)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_dev_id *id = &cdev->private->dev_id;
 int mpath = cdev->private->flags.mpath;
 int pgroup = cdev->private->flags.pgroup;

 if (rc)
  goto out;
 /* Ensure consistent multipathing state at device and channel. */
 if (sch->config.mp != mpath) {
  sch->config.mp = mpath;
  rc = cio_commit_config(sch);
 }
out:
 CIO_MSG_EVENT(2, "vrfy: device 0.%x.%04x: rc=%d pgroup=%d mpath=%d "
    "vpm=%02x\n", id->ssid, id->devno, rc, pgroup, mpath,
    sch->vpm);
 ccw_device_verify_done(cdev, rc);
}

/*
 * Create channel program to perform a NOOP.
 */
static void nop_build_cp(struct ccw_device *cdev)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 struct ccw1 *cp = cdev->private->dma_area->iccws;

 cp->cmd_code = CCW_CMD_NOOP;
 cp->cda  = 0;
 cp->count = 0;
 cp->flags = CCW_FLAG_SLI;
 req->cp  = cp;
}

/*
 * Perform NOOP on a single path.
 */
static void nop_do(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 req->lpm = lpm_adjust(req->lpm, sch->schib.pmcw.pam & sch->opm &
         ~cdev->private->path_noirq_mask);
 if (!req->lpm)
  goto out_nopath;
 nop_build_cp(cdev);
 ccw_request_start(cdev);
 return;

out_nopath:
 verify_done(cdev, sch->vpm ? 0 : -EACCES);
}

/*
 * Adjust NOOP I/O status.
 */
static enum io_status nop_filter(struct ccw_device *cdev, void *data,
     struct irb *irb, enum io_status status)
{
 /* Only subchannel status might indicate a path error. */
 if (status == IO_STATUS_ERROR && irb->scsw.cmd.cstat == 0)
  return IO_DONE;
 return status;
}

/*
 * Process NOOP request result for a single path.
 */
static void nop_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 switch (rc) {
 case 0:
  sch->vpm |= req->lpm;
  break;
 case -ETIME:
  cdev->private->path_noirq_mask |= req->lpm;
  break;
 case -EACCES:
  cdev->private->path_notoper_mask |= req->lpm;
  break;
 default:
  goto err;
 }
 /* Continue on the next path. */
 req->lpm >>= 1;
 nop_do(cdev);
 return;

err:
 verify_done(cdev, rc);
}

/*
 * Create channel program to perform SET PGID on a single path.
 */
static void spid_build_cp(struct ccw_device *cdev, u8 fn)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 struct ccw1 *cp = cdev->private->dma_area->iccws;
 int i = pathmask_to_pos(req->lpm);
 struct pgid *pgid = &cdev->private->dma_area->pgid[i];

 pgid->inf.fc = fn;
 cp->cmd_code = CCW_CMD_SET_PGID;
 cp->cda  = virt_to_dma32(pgid);
 cp->count = sizeof(*pgid);
 cp->flags = CCW_FLAG_SLI;
 req->cp  = cp;
}

static void pgid_wipeout_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 if (rc) {
  /* We don't know the path groups' state. Abort. */
  verify_done(cdev, rc);
  return;
 }
 /*
  * Path groups have been reset. Restart path verification but
  * leave paths in path_noirq_mask out.
 */
 cdev->private->flags.pgid_unknown = 0;
 verify_start(cdev);
}

/*
 * Reset pathgroups and restart path verification, leave unusable paths out.
 */
static void pgid_wipeout_start(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_dev_id *id = &cdev->private->dev_id;
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 u8 fn;

 CIO_MSG_EVENT(2, "wipe: device 0.%x.%04x: pvm=%02x nim=%02x\n",
        id->ssid, id->devno, cdev->private->pgid_valid_mask,
        cdev->private->path_noirq_mask);

 /* Initialize request data. */
 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->timeout = PGID_TIMEOUT;
 req->maxretries = PGID_RETRIES;
 req->lpm = sch->schib.pmcw.pam;
 req->callback = pgid_wipeout_callback;
 fn = SPID_FUNC_DISBAND;
 if (cdev->private->flags.mpath)
  fn |= SPID_FUNC_MULTI_PATH;
 spid_build_cp(cdev, fn);
 ccw_request_start(cdev);
}

/*
 * Perform establish/resign SET PGID on a single path.
 */
static void spid_do(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 u8 fn;

 /* Use next available path that is not already in correct state. */
 req->lpm = lpm_adjust(req->lpm, cdev->private->pgid_todo_mask);
 if (!req->lpm)
  goto out_nopath;
 /* Channel program setup. */
 if (req->lpm & sch->opm)
  fn = SPID_FUNC_ESTABLISH;
 else
  fn = SPID_FUNC_RESIGN;
 if (cdev->private->flags.mpath)
  fn |= SPID_FUNC_MULTI_PATH;
 spid_build_cp(cdev, fn);
 ccw_request_start(cdev);
 return;

out_nopath:
 if (cdev->private->flags.pgid_unknown) {
  /* At least one SPID could be partially done. */
  pgid_wipeout_start(cdev);
  return;
 }
 verify_done(cdev, sch->vpm ? 0 : -EACCES);
}

/*
 * Process SET PGID request result for a single path.
 */
static void spid_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 switch (rc) {
 case 0:
  sch->vpm |= req->lpm & sch->opm;
  break;
 case -ETIME:
  cdev->private->flags.pgid_unknown = 1;
  cdev->private->path_noirq_mask |= req->lpm;
  break;
 case -EACCES:
  cdev->private->path_notoper_mask |= req->lpm;
  break;
 case -EOPNOTSUPP:
  if (cdev->private->flags.mpath) {
   /* Try without multipathing. */
   cdev->private->flags.mpath = 0;
   goto out_restart;
  }
  /* Try without pathgrouping. */
  cdev->private->flags.pgroup = 0;
  goto out_restart;
 default:
  goto err;
 }
 req->lpm >>= 1;
 spid_do(cdev);
 return;

out_restart:
 verify_start(cdev);
 return;
err:
 verify_done(cdev, rc);
}

static void spid_start(struct ccw_device *cdev)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 /* Initialize request data. */
 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->timeout = PGID_TIMEOUT;
 req->maxretries = PGID_RETRIES;
 req->lpm = 0x80;
 req->singlepath = 1;
 req->callback = spid_callback;
 spid_do(cdev);
}

static int pgid_is_reset(struct pgid *p)
{
 char *c;

 for (c = (char *)p + 1; c < (char *)(p + 1); c++) {
  if (*c != 0)
   return 0;
 }
 return 1;
}

static int pgid_cmp(struct pgid *p1, struct pgid *p2)
{
 return memcmp((char *) p1 + 1, (char *) p2 + 1,
        sizeof(struct pgid) - 1);
}

/*
 * Determine pathgroup state from PGID data.
 */
static void pgid_analyze(struct ccw_device *cdev, struct pgid **p,
    int *mismatch, u8 *reserved, u8 *reset)
{
 struct pgid *pgid = &cdev->private->dma_area->pgid[0];
 struct pgid *first = NULL;
 int lpm;
 int i;

 *mismatch = 0;
 *reserved = 0;
 *reset = 0;
 for (i = 0, lpm = 0x80; i < 8; i++, pgid++, lpm >>= 1) {
  if ((cdev->private->pgid_valid_mask & lpm) == 0)
   continue;
  if (pgid->inf.ps.state2 == SNID_STATE2_RESVD_ELSE)
   *reserved |= lpm;
  if (pgid_is_reset(pgid)) {
   *reset |= lpm;
   continue;
  }
  if (!first) {
   first = pgid;
   continue;
  }
  if (pgid_cmp(pgid, first) != 0)
   *mismatch = 1;
 }
 if (!first)
  first = &channel_subsystems[0]->global_pgid;
 *p = first;
}

static u8 pgid_to_donepm(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct pgid *pgid;
 int i;
 int lpm;
 u8 donepm = 0;

 /* Set bits for paths which are already in the target state. */
 for (i = 0; i < 8; i++) {
  lpm = 0x80 >> i;
  if ((cdev->private->pgid_valid_mask & lpm) == 0)
   continue;
  pgid = &cdev->private->dma_area->pgid[i];
  if (sch->opm & lpm) {
   if (pgid->inf.ps.state1 != SNID_STATE1_GROUPED)
    continue;
  } else {
   if (pgid->inf.ps.state1 != SNID_STATE1_UNGROUPED)
    continue;
  }
  if (cdev->private->flags.mpath) {
   if (pgid->inf.ps.state3 != SNID_STATE3_MULTI_PATH)
    continue;
  } else {
   if (pgid->inf.ps.state3 != SNID_STATE3_SINGLE_PATH)
    continue;
  }
  donepm |= lpm;
 }

 return donepm;
}

static void pgid_fill(struct ccw_device *cdev, struct pgid *pgid)
{
 int i;

 for (i = 0; i < 8; i++)
  memcpy(&cdev->private->dma_area->pgid[i], pgid,
         sizeof(struct pgid));
}

/*
 * Process SENSE PGID data and report result.
 */
static void snid_done(struct ccw_device *cdev, int rc)
{
 struct ccw_dev_id *id = &cdev->private->dev_id;
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct pgid *pgid;
 int mismatch = 0;
 u8 reserved = 0;
 u8 reset = 0;
 u8 donepm;

 if (rc)
  goto out;
 pgid_analyze(cdev, &pgid, &mismatch, &reserved, &reset);
 if (reserved == cdev->private->pgid_valid_mask)
  rc = -EUSERS;
 else if (mismatch)
  rc = -EOPNOTSUPP;
 else {
  donepm = pgid_to_donepm(cdev);
  sch->vpm = donepm & sch->opm;
  cdev->private->pgid_reset_mask |= reset;
  cdev->private->pgid_todo_mask &=
   ~(donepm | cdev->private->path_noirq_mask);
  pgid_fill(cdev, pgid);
 }
out:
 CIO_MSG_EVENT(2, "snid: device 0.%x.%04x: rc=%d pvm=%02x vpm=%02x "
        "todo=%02x mism=%d rsvd=%02x reset=%02x\n", id->ssid,
        id->devno, rc, cdev->private->pgid_valid_mask, sch->vpm,
        cdev->private->pgid_todo_mask, mismatch, reserved, reset);
 switch (rc) {
 case 0:
  if (cdev->private->flags.pgid_unknown) {
   pgid_wipeout_start(cdev);
   return;
  }
  /* Anything left to do? */
  if (cdev->private->pgid_todo_mask == 0) {
   verify_done(cdev, sch->vpm == 0 ? -EACCES : 0);
   return;
  }
  /* Perform path-grouping. */
  spid_start(cdev);
  break;
 case -EOPNOTSUPP:
  /* Path-grouping not supported. */
  cdev->private->flags.pgroup = 0;
  cdev->private->flags.mpath = 0;
  verify_start(cdev);
  break;
 default:
  verify_done(cdev, rc);
 }
}

/*
 * Create channel program to perform a SENSE PGID on a single path.
 */
static void snid_build_cp(struct ccw_device *cdev)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 struct ccw1 *cp = cdev->private->dma_area->iccws;
 int i = pathmask_to_pos(req->lpm);

 /* Channel program setup. */
 cp->cmd_code = CCW_CMD_SENSE_PGID;
 cp->cda  = virt_to_dma32(&cdev->private->dma_area->pgid[i]);
 cp->count = sizeof(struct pgid);
 cp->flags = CCW_FLAG_SLI;
 req->cp  = cp;
}

/*
 * Perform SENSE PGID on a single path.
 */
static void snid_do(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 int ret;

 req->lpm = lpm_adjust(req->lpm, sch->schib.pmcw.pam &
         ~cdev->private->path_noirq_mask);
 if (!req->lpm)
  goto out_nopath;
 snid_build_cp(cdev);
 ccw_request_start(cdev);
 return;

out_nopath:
 if (cdev->private->pgid_valid_mask)
  ret = 0;
 else if (cdev->private->path_noirq_mask)
  ret = -ETIME;
 else
  ret = -EACCES;
 snid_done(cdev, ret);
}

/*
 * Process SENSE PGID request result for single path.
 */
static void snid_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 switch (rc) {
 case 0:
  cdev->private->pgid_valid_mask |= req->lpm;
  break;
 case -ETIME:
  cdev->private->flags.pgid_unknown = 1;
  cdev->private->path_noirq_mask |= req->lpm;
  break;
 case -EACCES:
  cdev->private->path_notoper_mask |= req->lpm;
  break;
 default:
  goto err;
 }
 /* Continue on the next path. */
 req->lpm >>= 1;
 snid_do(cdev);
 return;

err:
 snid_done(cdev, rc);
}

/*
 * Perform path verification.
 */
static void verify_start(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 struct ccw_dev_id *devid = &cdev->private->dev_id;

 sch->vpm = 0;
 sch->lpm = sch->schib.pmcw.pam;

 /* Initialize PGID data. */
 memset(cdev->private->dma_area->pgid, 0,
        sizeof(cdev->private->dma_area->pgid));
 cdev->private->pgid_valid_mask = 0;
 cdev->private->pgid_todo_mask = sch->schib.pmcw.pam;
 cdev->private->path_notoper_mask = 0;

 /* Initialize request data. */
 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->timeout = PGID_TIMEOUT;
 req->maxretries = PGID_RETRIES;
 req->lpm = 0x80;
 req->singlepath = 1;
 if (cdev->private->flags.pgroup) {
  CIO_TRACE_EVENT(4, "snid");
  CIO_HEX_EVENT(4, devid, sizeof(*devid));
  req->callback = snid_callback;
  snid_do(cdev);
 } else {
  CIO_TRACE_EVENT(4, "nop");
  CIO_HEX_EVENT(4, devid, sizeof(*devid));
  req->filter = nop_filter;
  req->callback = nop_callback;
  nop_do(cdev);
 }
}

/**
 * ccw_device_verify_start - perform path verification
 * @cdev: ccw device
 *
 * Perform an I/O on each available channel path to @cdev to determine which
 * paths are operational. The resulting path mask is stored in sch->vpm.
 * If device options specify pathgrouping, establish a pathgroup for the
 * operational paths. When finished, call ccw_device_verify_done with a
 * return code specifying the result.
 */
void ccw_device_verify_start(struct ccw_device *cdev)
{
 CIO_TRACE_EVENT(4, "vrfy");
 CIO_HEX_EVENT(4, &cdev->private->dev_id, sizeof(cdev->private->dev_id));
 /*
  * Initialize pathgroup and multipath state with target values.
  * They may change in the course of path verification.
 */
 cdev->private->flags.pgroup = cdev->private->options.pgroup;
 cdev->private->flags.mpath = cdev->private->options.mpath;
 cdev->private->flags.doverify = 0;
 cdev->private->path_noirq_mask = 0;
 verify_start(cdev);
}

/*
 * Process disband SET PGID request result.
 */
static void disband_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_dev_id *id = &cdev->private->dev_id;

 if (rc)
  goto out;
 /* Ensure consistent multipathing state at device and channel. */
 cdev->private->flags.mpath = 0;
 if (sch->config.mp) {
  sch->config.mp = 0;
  rc = cio_commit_config(sch);
 }
out:
 CIO_MSG_EVENT(0, "disb: device 0.%x.%04x: rc=%d\n", id->ssid, id->devno,
        rc);
 ccw_device_disband_done(cdev, rc);
}

/**
 * ccw_device_disband_start - disband pathgroup
 * @cdev: ccw device
 *
 * Execute a SET PGID channel program on @cdev to disband a previously
 * established pathgroup. When finished, call ccw_device_disband_done with
 * a return code specifying the result.
 */
void ccw_device_disband_start(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 u8 fn;

 CIO_TRACE_EVENT(4, "disb");
 CIO_HEX_EVENT(4, &cdev->private->dev_id, sizeof(cdev->private->dev_id));
 /* Request setup. */
 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->timeout = PGID_TIMEOUT;
 req->maxretries = PGID_RETRIES;
 req->lpm = sch->schib.pmcw.pam & sch->opm;
 req->singlepath = 1;
 req->callback = disband_callback;
 fn = SPID_FUNC_DISBAND;
 if (cdev->private->flags.mpath)
  fn |= SPID_FUNC_MULTI_PATH;
 spid_build_cp(cdev, fn);
 ccw_request_start(cdev);
}

struct stlck_data {
 struct completion done;
 int rc;
};

static void stlck_build_cp(struct ccw_device *cdev, void *buf1, void *buf2)
{
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;
 struct ccw1 *cp = cdev->private->dma_area->iccws;

 cp[0].cmd_code = CCW_CMD_STLCK;
 cp[0].cda = virt_to_dma32(buf1);
 cp[0].count = 32;
 cp[0].flags = CCW_FLAG_CC;
 cp[1].cmd_code = CCW_CMD_RELEASE;
 cp[1].cda = virt_to_dma32(buf2);
 cp[1].count = 32;
 cp[1].flags = 0;
 req->cp = cp;
}

static void stlck_callback(struct ccw_device *cdev, void *data, int rc)
{
 struct stlck_data *sdata = data;

 sdata->rc = rc;
 complete(&sdata->done);
}

/**
 * ccw_device_stlck_start - perform unconditional release
 * @cdev: ccw device
 * @data: data pointer to be passed to ccw_device_stlck_done
 * @buf1: data pointer used in channel program
 * @buf2: data pointer used in channel program
 *
 * Execute a channel program on @cdev to release an existing PGID reservation.
 */
static void ccw_device_stlck_start(struct ccw_device *cdev, void *data,
       void *buf1, void *buf2)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct ccw_request *req = &cdev->private->req;

 CIO_TRACE_EVENT(4, "stlck");
 CIO_HEX_EVENT(4, &cdev->private->dev_id, sizeof(cdev->private->dev_id));
 /* Request setup. */
 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->timeout = PGID_TIMEOUT;
 req->maxretries = PGID_RETRIES;
 req->lpm = sch->schib.pmcw.pam & sch->opm;
 req->data = data;
 req->callback = stlck_callback;
 stlck_build_cp(cdev, buf1, buf2);
 ccw_request_start(cdev);
}

/*
 * Perform unconditional reserve + release.
 */
int ccw_device_stlck(struct ccw_device *cdev)
{
 struct subchannel *sch = to_subchannel(cdev->dev.parent);
 struct stlck_data data;
 u8 *buffer;
 int rc;

 /* Check if steal lock operation is valid for this device. */
 if (cdev->drv) {
  if (!cdev->private->options.force)
   return -EINVAL;
 }
 buffer = kzalloc(64, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
 if (!buffer)
  return -ENOMEM;
 init_completion(&data.done);
 data.rc = -EIO;
 spin_lock_irq(&sch->lock);
 rc = cio_enable_subchannel(sch, (u32)virt_to_phys(sch));
 if (rc)
  goto out_unlock;
 /* Perform operation. */
 cdev->private->state = DEV_STATE_STEAL_LOCK;
 ccw_device_stlck_start(cdev, &data, &buffer[0], &buffer[32]);
 spin_unlock_irq(&sch->lock);
 /* Wait for operation to finish. */
 if (wait_for_completion_interruptible(&data.done)) {
  /* Got a signal. */
  spin_lock_irq(&sch->lock);
  ccw_request_cancel(cdev);
  spin_unlock_irq(&sch->lock);
  wait_for_completion(&data.done);
 }
 rc = data.rc;
 /* Check results. */
 spin_lock_irq(&sch->lock);
 cio_disable_subchannel(sch);
 cdev->private->state = DEV_STATE_BOXED;
out_unlock:
 spin_unlock_irq(&sch->lock);
 kfree(buffer);

 return rc;
}