// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * PCI Backend - Provides a Virtual PCI bus (with real devices)
 *               to the frontend
 *
 *   Author: Ryan Wilson <hap9@epoch.ncsc.mil>
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
#define dev_fmt pr_fmt

#include <linux/list.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/mutex.h>
#include "pciback.h"

#define PCI_SLOT_MAX 32

struct vpci_dev_data {
 /* Access to dev_list must be protected by lock */
 struct list_head dev_list[PCI_SLOT_MAX];
 struct mutex lock;
};

static inline struct list_head *list_first(struct list_head *head)
{
 return head->next;
}

static struct pci_dev *__xen_pcibk_get_pci_dev(struct xen_pcibk_device *pdev,
            unsigned int domain,
            unsigned int bus,
            unsigned int devfn)
{
 struct pci_dev_entry *entry;
 struct pci_dev *dev = NULL;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev = pdev->pci_dev_data;

 if (domain != 0 || bus != 0)
  return NULL;

 if (PCI_SLOT(devfn) < PCI_SLOT_MAX) {
  mutex_lock(&vpci_dev->lock);

  list_for_each_entry(entry,
        &vpci_dev->dev_list[PCI_SLOT(devfn)],
        list) {
   if (PCI_FUNC(entry->dev->devfn) == PCI_FUNC(devfn)) {
    dev = entry->dev;
    break;
   }
  }

  mutex_unlock(&vpci_dev->lock);
 }
 return dev;
}

static inline int match_slot(struct pci_dev *l, struct pci_dev *r)
{
 if (pci_domain_nr(l->bus) == pci_domain_nr(r->bus)
     && l->bus == r->bus && PCI_SLOT(l->devfn) == PCI_SLOT(r->devfn))
  return 1;

 return 0;
}

static int __xen_pcibk_add_pci_dev(struct xen_pcibk_device *pdev,
       struct pci_dev *dev, int devid,
       publish_pci_dev_cb publish_cb)
{
 int err = 0, slot, func = PCI_FUNC(dev->devfn);
 struct pci_dev_entry *t, *dev_entry;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev = pdev->pci_dev_data;

 if ((dev->class >> 24) == PCI_BASE_CLASS_BRIDGE) {
  err = -EFAULT;
  xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
     "Can't export bridges on the virtual PCI bus");
  goto out;
 }

 dev_entry = kmalloc(sizeof(*dev_entry), GFP_KERNEL);
 if (!dev_entry) {
  err = -ENOMEM;
  xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
     "Error adding entry to virtual PCI bus");
  goto out;
 }

 dev_entry->dev = dev;

 mutex_lock(&vpci_dev->lock);

 /*
  * Keep multi-function devices together on the virtual PCI bus, except
  * that we want to keep virtual functions at func 0 on their own. They
  * aren't multi-function devices and hence their presence at func 0
  * may cause guests to not scan the other functions.
 */
 if (!dev->is_virtfn || func) {
  for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++) {
   if (list_empty(&vpci_dev->dev_list[slot]))
    continue;

   t = list_entry(list_first(&vpci_dev->dev_list[slot]),
           struct pci_dev_entry, list);
   if (t->dev->is_virtfn && !PCI_FUNC(t->dev->devfn))
    continue;

   if (match_slot(dev, t->dev)) {
    dev_info(&dev->dev, "vpci: assign to virtual slot %d func %d\n",
      slot, func);
    list_add_tail(&dev_entry->list,
           &vpci_dev->dev_list[slot]);
    goto unlock;
   }
  }
 }

 /* Assign to a new slot on the virtual PCI bus */
 for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++) {
  if (list_empty(&vpci_dev->dev_list[slot])) {
   dev_info(&dev->dev, "vpci: assign to virtual slot %d\n",
     slot);
   list_add_tail(&dev_entry->list,
          &vpci_dev->dev_list[slot]);
   goto unlock;
  }
 }

 err = -ENOMEM;
 xenbus_dev_fatal(pdev->xdev, err,
    "No more space on root virtual PCI bus");

unlock:
 mutex_unlock(&vpci_dev->lock);

 /* Publish this device. */
 if (!err)
  err = publish_cb(pdev, 0, 0, PCI_DEVFN(slot, func), devid);
 else
  kfree(dev_entry);

out:
 return err;
}

static void __xen_pcibk_release_pci_dev(struct xen_pcibk_device *pdev,
     struct pci_dev *dev, bool lock)
{
 int slot;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev = pdev->pci_dev_data;
 struct pci_dev *found_dev = NULL;

 mutex_lock(&vpci_dev->lock);

 for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++) {
  struct pci_dev_entry *e;

  list_for_each_entry(e, &vpci_dev->dev_list[slot], list) {
   if (e->dev == dev) {
    list_del(&e->list);
    found_dev = e->dev;
    kfree(e);
    goto out;
   }
  }
 }

out:
 mutex_unlock(&vpci_dev->lock);

 if (found_dev) {
  if (lock)
   device_lock(&found_dev->dev);
  pcistub_put_pci_dev(found_dev);
  if (lock)
   device_unlock(&found_dev->dev);
 }
}

static int __xen_pcibk_init_devices(struct xen_pcibk_device *pdev)
{
 int slot;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev;

 vpci_dev = kmalloc(sizeof(*vpci_dev), GFP_KERNEL);
 if (!vpci_dev)
  return -ENOMEM;

 mutex_init(&vpci_dev->lock);

 for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++)
  INIT_LIST_HEAD(&vpci_dev->dev_list[slot]);

 pdev->pci_dev_data = vpci_dev;

 return 0;
}

static int __xen_pcibk_publish_pci_roots(struct xen_pcibk_device *pdev,
      publish_pci_root_cb publish_cb)
{
 /* The Virtual PCI bus has only one root */
 return publish_cb(pdev, 0, 0);
}

static void __xen_pcibk_release_devices(struct xen_pcibk_device *pdev)
{
 int slot;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev = pdev->pci_dev_data;

 for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++) {
  struct pci_dev_entry *e, *tmp;
  list_for_each_entry_safe(e, tmp, &vpci_dev->dev_list[slot],
      list) {
   struct pci_dev *dev = e->dev;
   list_del(&e->list);
   device_lock(&dev->dev);
   pcistub_put_pci_dev(dev);
   device_unlock(&dev->dev);
   kfree(e);
  }
 }

 kfree(vpci_dev);
 pdev->pci_dev_data = NULL;
}

static int __xen_pcibk_get_pcifront_dev(struct pci_dev *pcidev,
     struct xen_pcibk_device *pdev,
     unsigned int *domain, unsigned int *bus,
     unsigned int *devfn)
{
 struct pci_dev_entry *entry;
 struct vpci_dev_data *vpci_dev = pdev->pci_dev_data;
 int found = 0, slot;

 mutex_lock(&vpci_dev->lock);
 for (slot = 0; slot < PCI_SLOT_MAX; slot++) {
  list_for_each_entry(entry,
       &vpci_dev->dev_list[slot],
       list) {
   if (entry->dev == pcidev) {
    found = 1;
    *domain = 0;
    *bus = 0;
    *devfn = PCI_DEVFN(slot,
      PCI_FUNC(pcidev->devfn));
   }
  }
 }
 mutex_unlock(&vpci_dev->lock);
 return found;
}

const struct xen_pcibk_backend xen_pcibk_vpci_backend = {
 .name  = "vpci",
 .init  = __xen_pcibk_init_devices,
 .free  = __xen_pcibk_release_devices,
 .find  = __xen_pcibk_get_pcifront_dev,
 .publish = __xen_pcibk_publish_pci_roots,
 .release = __xen_pcibk_release_pci_dev,
 .add  = __xen_pcibk_add_pci_dev,
 .get  = __xen_pcibk_get_pci_dev,
};