Quelle  vfio_pci_igd.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * VFIO PCI Intel Graphics support
 *
 * Copyright (C) 2016 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
 * Author: Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
 *
 * Register a device specific region through which to provide read-only
 * access to the Intel IGD opregion.  The register defining the opregion
 * address is also virtualized to prevent user modification.
 */

#include <linux/io.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/vfio.h>

#include "vfio_pci_priv.h"

#define OPREGION_SIGNATURE "IntelGraphicsMem"
#define OPREGION_SIZE  (8 * 1024)
#define OPREGION_PCI_ADDR 0xfc

#define OPREGION_RVDA  0x3ba
#define OPREGION_RVDS  0x3c2
#define OPREGION_VERSION 0x16

struct igd_opregion_vbt {
 void *opregion;
 void *vbt_ex;
};

/**
 * igd_opregion_shift_copy() - Copy OpRegion to user buffer and shift position.
 * @dst: User buffer ptr to copy to.
 * @off: Offset to user buffer ptr. Increased by bytes on return.
 * @src: Source buffer to copy from.
 * @pos: Increased by bytes on return.
 * @remaining: Decreased by bytes on return.
 * @bytes: Bytes to copy and adjust off, pos and remaining.
 *
 * Copy OpRegion to offset from specific source ptr and shift the offset.
 *
 * Return: 0 on success, -EFAULT otherwise.
 *
 */
static inline unsigned long igd_opregion_shift_copy(char __user *dst,
          loff_t *off,
          void *src,
          loff_t *pos,
          size_t *remaining,
          size_t bytes)
{
 if (copy_to_user(dst + (*off), src, bytes))
  return -EFAULT;

 *off += bytes;
 *pos += bytes;
 *remaining -= bytes;

 return 0;
}

static ssize_t vfio_pci_igd_rw(struct vfio_pci_core_device *vdev,
          char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos,
          bool iswrite)
{
 unsigned int i = VFIO_PCI_OFFSET_TO_INDEX(*ppos) - VFIO_PCI_NUM_REGIONS;
 struct igd_opregion_vbt *opregionvbt = vdev->region[i].data;
 loff_t pos = *ppos & VFIO_PCI_OFFSET_MASK, off = 0;
 size_t remaining;

 if (pos >= vdev->region[i].size || iswrite)
  return -EINVAL;

 count = min_t(size_t, count, vdev->region[i].size - pos);
 remaining = count;

 /* Copy until OpRegion version */
 if (remaining && pos < OPREGION_VERSION) {
  size_t bytes = min_t(size_t, remaining, OPREGION_VERSION - pos);

  if (igd_opregion_shift_copy(buf, &off,
         opregionvbt->opregion + pos, &pos,
         &remaining, bytes))
   return -EFAULT;
 }

 /* Copy patched (if necessary) OpRegion version */
 if (remaining && pos < OPREGION_VERSION + sizeof(__le16)) {
  size_t bytes = min_t(size_t, remaining,
         OPREGION_VERSION + sizeof(__le16) - pos);
  __le16 version = *(__le16 *)(opregionvbt->opregion +
          OPREGION_VERSION);

  /* Patch to 2.1 if OpRegion 2.0 has extended VBT */
  if (le16_to_cpu(version) == 0x0200 && opregionvbt->vbt_ex)
   version = cpu_to_le16(0x0201);

  if (igd_opregion_shift_copy(buf, &off,
         (u8 *)&version +
         (pos - OPREGION_VERSION),
         &pos, &remaining, bytes))
   return -EFAULT;
 }

 /* Copy until RVDA */
 if (remaining && pos < OPREGION_RVDA) {
  size_t bytes = min_t(size_t, remaining, OPREGION_RVDA - pos);

  if (igd_opregion_shift_copy(buf, &off,
         opregionvbt->opregion + pos, &pos,
         &remaining, bytes))
   return -EFAULT;
 }

 /* Copy modified (if necessary) RVDA */
 if (remaining && pos < OPREGION_RVDA + sizeof(__le64)) {
  size_t bytes = min_t(size_t, remaining,
         OPREGION_RVDA + sizeof(__le64) - pos);
  __le64 rvda = cpu_to_le64(opregionvbt->vbt_ex ?
       OPREGION_SIZE : 0);

  if (igd_opregion_shift_copy(buf, &off,
         (u8 *)&rvda + (pos - OPREGION_RVDA),
         &pos, &remaining, bytes))
   return -EFAULT;
 }

 /* Copy the rest of OpRegion */
 if (remaining && pos < OPREGION_SIZE) {
  size_t bytes = min_t(size_t, remaining, OPREGION_SIZE - pos);

  if (igd_opregion_shift_copy(buf, &off,
         opregionvbt->opregion + pos, &pos,
         &remaining, bytes))
   return -EFAULT;
 }

 /* Copy extended VBT if exists */
 if (remaining &&
     copy_to_user(buf + off, opregionvbt->vbt_ex + (pos - OPREGION_SIZE),
    remaining))
  return -EFAULT;

 *ppos += count;

 return count;
}

static void vfio_pci_igd_release(struct vfio_pci_core_device *vdev,
     struct vfio_pci_region *region)
{
 struct igd_opregion_vbt *opregionvbt = region->data;

 if (opregionvbt->vbt_ex)
  memunmap(opregionvbt->vbt_ex);

 memunmap(opregionvbt->opregion);
 kfree(opregionvbt);
}

static const struct vfio_pci_regops vfio_pci_igd_regops = {
 .rw  = vfio_pci_igd_rw,
 .release = vfio_pci_igd_release,
};

static int vfio_pci_igd_opregion_init(struct vfio_pci_core_device *vdev)
{
 __le32 *dwordp = (__le32 *)(vdev->vconfig + OPREGION_PCI_ADDR);
 u32 addr, size;
 struct igd_opregion_vbt *opregionvbt;
 int ret;
 u16 version;

 ret = pci_read_config_dword(vdev->pdev, OPREGION_PCI_ADDR, &addr);
 if (ret)
  return ret;

 if (!addr || !(~addr))
  return -ENODEV;

 opregionvbt = kzalloc(sizeof(*opregionvbt), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!opregionvbt)
  return -ENOMEM;

 opregionvbt->opregion = memremap(addr, OPREGION_SIZE, MEMREMAP_WB);
 if (!opregionvbt->opregion) {
  kfree(opregionvbt);
  return -ENOMEM;
 }

 if (memcmp(opregionvbt->opregion, OPREGION_SIGNATURE, 16)) {
  memunmap(opregionvbt->opregion);
  kfree(opregionvbt);
  return -EINVAL;
 }

 size = le32_to_cpu(*(__le32 *)(opregionvbt->opregion + 16));
 if (!size) {
  memunmap(opregionvbt->opregion);
  kfree(opregionvbt);
  return -EINVAL;
 }

 size *= 1024; /* In KB */

 /*
 * OpRegion and VBT:
 * When VBT data doesn't exceed 6KB, it's stored in Mailbox #4.
 * When VBT data exceeds 6KB size, Mailbox #4 is no longer large enough
 * to hold the VBT data, the Extended VBT region is introduced since
 * OpRegion 2.0 to hold the VBT data. Since OpRegion 2.0, RVDA/RVDS are
 * introduced to define the extended VBT data location and size.
 * OpRegion 2.0: RVDA defines the absolute physical address of the
 *   extended VBT data, RVDS defines the VBT data size.
 * OpRegion 2.1 and above: RVDA defines the relative address of the
 *   extended VBT data to OpRegion base, RVDS defines the VBT data size.
 *
 * Due to the RVDA definition diff in OpRegion VBT (also the only diff
 * between 2.0 and 2.1), exposing OpRegion and VBT as a contiguous range
 * for OpRegion 2.0 and above makes it possible to support the
 * non-contiguous VBT through a single vfio region. From r/w ops view,
 * only contiguous VBT after OpRegion with version 2.1+ is exposed,
 * regardless the host OpRegion is 2.0 or non-contiguous 2.1+. The r/w
 * ops will on-the-fly shift the actural offset into VBT so that data at
 * correct position can be returned to the requester.
 */
 version = le16_to_cpu(*(__le16 *)(opregionvbt->opregion +
       OPREGION_VERSION));
 if (version >= 0x0200) {
  u64 rvda = le64_to_cpu(*(__le64 *)(opregionvbt->opregion +
         OPREGION_RVDA));
  u32 rvds = le32_to_cpu(*(__le32 *)(opregionvbt->opregion +
         OPREGION_RVDS));

  /* The extended VBT is valid only when RVDA/RVDS are non-zero */
  if (rvda && rvds) {
   size += rvds;

   /*
 * Extended VBT location by RVDA:
 * Absolute physical addr for 2.0.
 * Relative addr to OpRegion header for 2.1+.
 */
   if (version == 0x0200)
    addr = rvda;
   else
    addr += rvda;

   opregionvbt->vbt_ex = memremap(addr, rvds, MEMREMAP_WB);
   if (!opregionvbt->vbt_ex) {
    memunmap(opregionvbt->opregion);
    kfree(opregionvbt);
    return -ENOMEM;
   }
  }
 }

 ret = vfio_pci_core_register_dev_region(vdev,
  PCI_VENDOR_ID_INTEL | VFIO_REGION_TYPE_PCI_VENDOR_TYPE,
  VFIO_REGION_SUBTYPE_INTEL_IGD_OPREGION, &vfio_pci_igd_regops,
  size, VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ, opregionvbt);
 if (ret) {
  if (opregionvbt->vbt_ex)
   memunmap(opregionvbt->vbt_ex);

  memunmap(opregionvbt->opregion);
  kfree(opregionvbt);
  return ret;
 }

 /* Fill vconfig with the hw value and virtualize register */
 *dwordp = cpu_to_le32(addr);
 memset(vdev->pci_config_map + OPREGION_PCI_ADDR,
        PCI_CAP_ID_INVALID_VIRT, 4);

 return ret;
}

static ssize_t vfio_pci_igd_cfg_rw(struct vfio_pci_core_device *vdev,
       char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos,
       bool iswrite)
{
 unsigned int i = VFIO_PCI_OFFSET_TO_INDEX(*ppos) - VFIO_PCI_NUM_REGIONS;
 struct pci_dev *pdev = vdev->region[i].data;
 loff_t pos = *ppos & VFIO_PCI_OFFSET_MASK;
 size_t size;
 int ret;

 if (pos >= vdev->region[i].size || iswrite)
  return -EINVAL;

 size = count = min(count, (size_t)(vdev->region[i].size - pos));

 if ((pos & 1) && size) {
  u8 val;

  ret = pci_user_read_config_byte(pdev, pos, &val);
  if (ret)
   return ret;

  if (copy_to_user(buf + count - size, &val, 1))
   return -EFAULT;

  pos++;
  size--;
 }

 if ((pos & 3) && size > 2) {
  u16 val;
  __le16 lval;

  ret = pci_user_read_config_word(pdev, pos, &val);
  if (ret)
   return ret;

  lval = cpu_to_le16(val);
  if (copy_to_user(buf + count - size, &lval, 2))
   return -EFAULT;

  pos += 2;
  size -= 2;
 }

 while (size > 3) {
  u32 val;
  __le32 lval;

  ret = pci_user_read_config_dword(pdev, pos, &val);
  if (ret)
   return ret;

  lval = cpu_to_le32(val);
  if (copy_to_user(buf + count - size, &lval, 4))
   return -EFAULT;

  pos += 4;
  size -= 4;
 }

 while (size >= 2) {
  u16 val;
  __le16 lval;

  ret = pci_user_read_config_word(pdev, pos, &val);
  if (ret)
   return ret;

  lval = cpu_to_le16(val);
  if (copy_to_user(buf + count - size, &lval, 2))
   return -EFAULT;

  pos += 2;
  size -= 2;
 }

 while (size) {
  u8 val;

  ret = pci_user_read_config_byte(pdev, pos, &val);
  if (ret)
   return ret;

  if (copy_to_user(buf + count - size, &val, 1))
   return -EFAULT;

  pos++;
  size--;
 }

 *ppos += count;

 return count;
}

static void vfio_pci_igd_cfg_release(struct vfio_pci_core_device *vdev,
         struct vfio_pci_region *region)
{
 struct pci_dev *pdev = region->data;

 pci_dev_put(pdev);
}

static const struct vfio_pci_regops vfio_pci_igd_cfg_regops = {
 .rw  = vfio_pci_igd_cfg_rw,
 .release = vfio_pci_igd_cfg_release,
};

static int vfio_pci_igd_cfg_init(struct vfio_pci_core_device *vdev)
{
 struct pci_dev *host_bridge, *lpc_bridge;
 int ret;

 host_bridge = pci_get_domain_bus_and_slot(0, 0, PCI_DEVFN(0, 0));
 if (!host_bridge)
  return -ENODEV;

 if (host_bridge->vendor != PCI_VENDOR_ID_INTEL ||
     host_bridge->class != (PCI_CLASS_BRIDGE_HOST << 8)) {
  pci_dev_put(host_bridge);
  return -EINVAL;
 }

 ret = vfio_pci_core_register_dev_region(vdev,
  PCI_VENDOR_ID_INTEL | VFIO_REGION_TYPE_PCI_VENDOR_TYPE,
  VFIO_REGION_SUBTYPE_INTEL_IGD_HOST_CFG,
  &vfio_pci_igd_cfg_regops, host_bridge->cfg_size,
  VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ, host_bridge);
 if (ret) {
  pci_dev_put(host_bridge);
  return ret;
 }

 lpc_bridge = pci_get_domain_bus_and_slot(0, 0, PCI_DEVFN(0x1f, 0));
 if (!lpc_bridge)
  return -ENODEV;

 if (lpc_bridge->vendor != PCI_VENDOR_ID_INTEL ||
     lpc_bridge->class != (PCI_CLASS_BRIDGE_ISA << 8)) {
  pci_dev_put(lpc_bridge);
  return -EINVAL;
 }

 ret = vfio_pci_core_register_dev_region(vdev,
  PCI_VENDOR_ID_INTEL | VFIO_REGION_TYPE_PCI_VENDOR_TYPE,
  VFIO_REGION_SUBTYPE_INTEL_IGD_LPC_CFG,
  &vfio_pci_igd_cfg_regops, lpc_bridge->cfg_size,
  VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ, lpc_bridge);
 if (ret) {
  pci_dev_put(lpc_bridge);
  return ret;
 }

 return 0;
}

bool vfio_pci_is_intel_display(struct pci_dev *pdev)
{
 return (pdev->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL) && pci_is_display(pdev);
}

int vfio_pci_igd_init(struct vfio_pci_core_device *vdev)
{
 int ret;

 ret = vfio_pci_igd_opregion_init(vdev);
 if (ret)
  return ret;

 ret = vfio_pci_igd_cfg_init(vdev);
 if (ret)
  return ret;

 return 0;
}