Quelle  vfio.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * VFIO-KVM bridge pseudo device
 *
 * Copyright (C) 2013 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
 *     Author: Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
 */

#include <linux/errno.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/kvm_host.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/vfio.h>
#include "vfio.h"

#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
#include <asm/kvm_ppc.h>
#endif

struct kvm_vfio_file {
 struct list_head node;
 struct file *file;
#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
 struct iommu_group *iommu_group;
#endif
};

struct kvm_vfio {
 struct list_head file_list;
 struct mutex lock;
 bool noncoherent;
};

static void kvm_vfio_file_set_kvm(struct file *file, struct kvm *kvm)
{
 void (*fn)(struct file *file, struct kvm *kvm);

 fn = symbol_get(vfio_file_set_kvm);
 if (!fn)
  return;

 fn(file, kvm);

 symbol_put(vfio_file_set_kvm);
}

static bool kvm_vfio_file_enforced_coherent(struct file *file)
{
 bool (*fn)(struct file *file);
 bool ret;

 fn = symbol_get(vfio_file_enforced_coherent);
 if (!fn)
  return false;

 ret = fn(file);

 symbol_put(vfio_file_enforced_coherent);

 return ret;
}

static bool kvm_vfio_file_is_valid(struct file *file)
{
 bool (*fn)(struct file *file);
 bool ret;

 fn = symbol_get(vfio_file_is_valid);
 if (!fn)
  return false;

 ret = fn(file);

 symbol_put(vfio_file_is_valid);

 return ret;
}

#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
static struct iommu_group *kvm_vfio_file_iommu_group(struct file *file)
{
 struct iommu_group *(*fn)(struct file *file);
 struct iommu_group *ret;

 fn = symbol_get(vfio_file_iommu_group);
 if (!fn)
  return NULL;

 ret = fn(file);

 symbol_put(vfio_file_iommu_group);

 return ret;
}

static void kvm_spapr_tce_release_vfio_group(struct kvm *kvm,
          struct kvm_vfio_file *kvf)
{
 if (WARN_ON_ONCE(!kvf->iommu_group))
  return;

 kvm_spapr_tce_release_iommu_group(kvm, kvf->iommu_group);
 iommu_group_put(kvf->iommu_group);
 kvf->iommu_group = NULL;
}
#endif

/*
 * Groups/devices can use the same or different IOMMU domains. If the same
 * then adding a new group/device may change the coherency of groups/devices
 * we've previously been told about. We don't want to care about any of
 * that so we retest each group/device and bail as soon as we find one that's
 * noncoherent.  This means we only ever [un]register_noncoherent_dma once
 * for the whole device.
 */
static void kvm_vfio_update_coherency(struct kvm_device *dev)
{
 struct kvm_vfio *kv = dev->private;
 bool noncoherent = false;
 struct kvm_vfio_file *kvf;

 list_for_each_entry(kvf, &kv->file_list, node) {
  if (!kvm_vfio_file_enforced_coherent(kvf->file)) {
   noncoherent = true;
   break;
  }
 }

 if (noncoherent != kv->noncoherent) {
  kv->noncoherent = noncoherent;

  if (kv->noncoherent)
   kvm_arch_register_noncoherent_dma(dev->kvm);
  else
   kvm_arch_unregister_noncoherent_dma(dev->kvm);
 }
}

static int kvm_vfio_file_add(struct kvm_device *dev, unsigned int fd)
{
 struct kvm_vfio *kv = dev->private;
 struct kvm_vfio_file *kvf;
 struct file *filp;
 int ret = 0;

 filp = fget(fd);
 if (!filp)
  return -EBADF;

 /* Ensure the FD is a vfio FD. */
 if (!kvm_vfio_file_is_valid(filp)) {
  ret = -EINVAL;
  goto out_fput;
 }

 mutex_lock(&kv->lock);

 list_for_each_entry(kvf, &kv->file_list, node) {
  if (kvf->file == filp) {
   ret = -EEXIST;
   goto out_unlock;
  }
 }

 kvf = kzalloc(sizeof(*kvf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!kvf) {
  ret = -ENOMEM;
  goto out_unlock;
 }

 kvf->file = get_file(filp);
 list_add_tail(&kvf->node, &kv->file_list);

 kvm_vfio_file_set_kvm(kvf->file, dev->kvm);
 kvm_vfio_update_coherency(dev);

out_unlock:
 mutex_unlock(&kv->lock);
out_fput:
 fput(filp);
 return ret;
}

static int kvm_vfio_file_del(struct kvm_device *dev, unsigned int fd)
{
 struct kvm_vfio *kv = dev->private;
 struct kvm_vfio_file *kvf;
 CLASS(fd, f)(fd);
 int ret;

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 ret = -ENOENT;

 mutex_lock(&kv->lock);

 list_for_each_entry(kvf, &kv->file_list, node) {
  if (kvf->file != fd_file(f))
   continue;

  list_del(&kvf->node);
#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
  kvm_spapr_tce_release_vfio_group(dev->kvm, kvf);
#endif
  kvm_vfio_file_set_kvm(kvf->file, NULL);
  fput(kvf->file);
  kfree(kvf);
  ret = 0;
  break;
 }

 kvm_vfio_update_coherency(dev);

 mutex_unlock(&kv->lock);
 return ret;
}

#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
static int kvm_vfio_file_set_spapr_tce(struct kvm_device *dev,
           void __user *arg)
{
 struct kvm_vfio_spapr_tce param;
 struct kvm_vfio *kv = dev->private;
 struct kvm_vfio_file *kvf;
 int ret;

 if (copy_from_user(¶m, arg, sizeof(struct kvm_vfio_spapr_tce)))
  return -EFAULT;

 CLASS(fd, f)(param.groupfd);
 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 ret = -ENOENT;

 mutex_lock(&kv->lock);

 list_for_each_entry(kvf, &kv->file_list, node) {
  if (kvf->file != fd_file(f))
   continue;

  if (!kvf->iommu_group) {
   kvf->iommu_group = kvm_vfio_file_iommu_group(kvf->file);
   if (WARN_ON_ONCE(!kvf->iommu_group)) {
    ret = -EIO;
    goto err_fdput;
   }
  }

  ret = kvm_spapr_tce_attach_iommu_group(dev->kvm, param.tablefd,
             kvf->iommu_group);
  break;
 }

err_fdput:
 mutex_unlock(&kv->lock);
 return ret;
}
#endif

static int kvm_vfio_set_file(struct kvm_device *dev, long attr,
        void __user *arg)
{
 int32_t __user *argp = arg;
 int32_t fd;

 switch (attr) {
 case KVM_DEV_VFIO_FILE_ADD:
  if (get_user(fd, argp))
   return -EFAULT;
  return kvm_vfio_file_add(dev, fd);

 case KVM_DEV_VFIO_FILE_DEL:
  if (get_user(fd, argp))
   return -EFAULT;
  return kvm_vfio_file_del(dev, fd);

#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
 case KVM_DEV_VFIO_GROUP_SET_SPAPR_TCE:
  return kvm_vfio_file_set_spapr_tce(dev, arg);
#endif
 }

 return -ENXIO;
}

static int kvm_vfio_set_attr(struct kvm_device *dev,
        struct kvm_device_attr *attr)
{
 switch (attr->group) {
 case KVM_DEV_VFIO_FILE:
  return kvm_vfio_set_file(dev, attr->attr,
      u64_to_user_ptr(attr->addr));
 }

 return -ENXIO;
}

static int kvm_vfio_has_attr(struct kvm_device *dev,
        struct kvm_device_attr *attr)
{
 switch (attr->group) {
 case KVM_DEV_VFIO_FILE:
  switch (attr->attr) {
  case KVM_DEV_VFIO_FILE_ADD:
  case KVM_DEV_VFIO_FILE_DEL:
#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
  case KVM_DEV_VFIO_GROUP_SET_SPAPR_TCE:
#endif
   return 0;
  }

  break;
 }

 return -ENXIO;
}

static void kvm_vfio_release(struct kvm_device *dev)
{
 struct kvm_vfio *kv = dev->private;
 struct kvm_vfio_file *kvf, *tmp;

 list_for_each_entry_safe(kvf, tmp, &kv->file_list, node) {
#ifdef CONFIG_SPAPR_TCE_IOMMU
  kvm_spapr_tce_release_vfio_group(dev->kvm, kvf);
#endif
  kvm_vfio_file_set_kvm(kvf->file, NULL);
  fput(kvf->file);
  list_del(&kvf->node);
  kfree(kvf);
 }

 kvm_vfio_update_coherency(dev);

 kfree(kv);
 kfree(dev); /* alloc by kvm_ioctl_create_device, free by .release */
}

static int kvm_vfio_create(struct kvm_device *dev, u32 type);

static const struct kvm_device_ops kvm_vfio_ops = {
 .name = "kvm-vfio",
 .create = kvm_vfio_create,
 .release = kvm_vfio_release,
 .set_attr = kvm_vfio_set_attr,
 .has_attr = kvm_vfio_has_attr,
};

static int kvm_vfio_create(struct kvm_device *dev, u32 type)
{
 struct kvm_device *tmp;
 struct kvm_vfio *kv;

 lockdep_assert_held(&dev->kvm->lock);

 /* Only one VFIO "device" per VM */
 list_for_each_entry(tmp, &dev->kvm->devices, vm_node)
  if (tmp->ops == &kvm_vfio_ops)
   return -EBUSY;

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

 INIT_LIST_HEAD(&kv->file_list);
 mutex_init(&kv->lock);

 dev->private = kv;

 return 0;
}

int kvm_vfio_ops_init(void)
{
 return kvm_register_device_ops(&kvm_vfio_ops, KVM_DEV_TYPE_VFIO);
}

void kvm_vfio_ops_exit(void)
{
 kvm_unregister_device_ops(KVM_DEV_TYPE_VFIO);
}