Quellcode-Bibliothek hyperv-iommu.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

/*
 * Hyper-V stub IOMMU driver.
 *
 * Copyright (C) 2019, Microsoft, Inc.
 *
 * Author : Lan Tianyu <Tianyu.Lan@microsoft.com>
 */

#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/iommu.h>
#include <linux/module.h>

#include <asm/apic.h>
#include <asm/cpu.h>
#include <asm/hw_irq.h>
#include <asm/io_apic.h>
#include <asm/irq_remapping.h>
#include <asm/hypervisor.h>
#include <asm/mshyperv.h>

#include "irq_remapping.h"

#ifdef CONFIG_IRQ_REMAP

/*
 * According 82093AA IO-APIC spec , IO APIC has a 24-entry Interrupt
 * Redirection Table. Hyper-V exposes one single IO-APIC and so define
 * 24 IO APIC remmapping entries.
 */
#define IOAPIC_REMAPPING_ENTRY 24

static cpumask_t ioapic_max_cpumask = { CPU_BITS_NONE };
static struct irq_domain *ioapic_ir_domain;

static int hyperv_ir_set_affinity(struct irq_data *data,
  const struct cpumask *mask, bool force)
{
 struct irq_data *parent = data->parent_data;
 struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
 int ret;

 /* Return error If new irq affinity is out of ioapic_max_cpumask. */
 if (!cpumask_subset(mask, &ioapic_max_cpumask))
  return -EINVAL;

 ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
 if (ret < 0 || ret == IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
  return ret;

 vector_schedule_cleanup(cfg);

 return 0;
}

static struct irq_chip hyperv_ir_chip = {
 .name   = "HYPERV-IR",
 .irq_ack  = apic_ack_irq,
 .irq_set_affinity = hyperv_ir_set_affinity,
};

static int hyperv_irq_remapping_alloc(struct irq_domain *domain,
         unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
         void *arg)
{
 struct irq_alloc_info *info = arg;
 struct irq_data *irq_data;
 int ret = 0;

 if (!info || info->type != X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC || nr_irqs > 1)
  return -EINVAL;

 ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, arg);
 if (ret < 0)
  return ret;

 irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
 if (!irq_data) {
  irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
  return -EINVAL;
 }

 irq_data->chip = &hyperv_ir_chip;

 /*
 * Hypver-V IO APIC irq affinity should be in the scope of
 * ioapic_max_cpumask because no irq remapping support.
 */
 irq_data_update_affinity(irq_data, &ioapic_max_cpumask);

 return 0;
}

static void hyperv_irq_remapping_free(struct irq_domain *domain,
     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
{
 irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
}

static int hyperv_irq_remapping_select(struct irq_domain *d,
           struct irq_fwspec *fwspec,
           enum irq_domain_bus_token bus_token)
{
 /* Claim the only I/O APIC emulated by Hyper-V */
 return x86_fwspec_is_ioapic(fwspec);
}

static const struct irq_domain_ops hyperv_ir_domain_ops = {
 .select = hyperv_irq_remapping_select,
 .alloc = hyperv_irq_remapping_alloc,
 .free = hyperv_irq_remapping_free,
};

static const struct irq_domain_ops hyperv_root_ir_domain_ops;
static int __init hyperv_prepare_irq_remapping(void)
{
 struct fwnode_handle *fn;
 int i;
 const char *name;
 const struct irq_domain_ops *ops;

 /*
 * For a Hyper-V root partition, ms_hyperv_msi_ext_dest_id()
 * will always return false.
 */
 if (!hypervisor_is_type(X86_HYPER_MS_HYPERV) ||
     x86_init.hyper.msi_ext_dest_id())
  return -ENODEV;

 if (hv_root_partition()) {
  name = "HYPERV-ROOT-IR";
  ops = &hyperv_root_ir_domain_ops;
 } else {
  name = "HYPERV-IR";
  ops = &hyperv_ir_domain_ops;
 }

 fn = irq_domain_alloc_named_id_fwnode(name, 0);
 if (!fn)
  return -ENOMEM;

 ioapic_ir_domain =
  irq_domain_create_hierarchy(arch_get_ir_parent_domain(),
    0, IOAPIC_REMAPPING_ENTRY, fn, ops, NULL);

 if (!ioapic_ir_domain) {
  irq_domain_free_fwnode(fn);
  return -ENOMEM;
 }

 if (hv_root_partition())
  return 0; /* The rest is only relevant to guests */

 /*
 * Hyper-V doesn't provide irq remapping function for
 * IO-APIC and so IO-APIC only accepts 8-bit APIC ID.
 * Cpu's APIC ID is read from ACPI MADT table and APIC IDs
 * in the MADT table on Hyper-v are sorted monotonic increasingly.
 * APIC ID reflects cpu topology. There maybe some APIC ID
 * gaps when cpu number in a socket is not power of two. Prepare
 * max cpu affinity for IOAPIC irqs. Scan cpu 0-255 and set cpu
 * into ioapic_max_cpumask if its APIC ID is less than 256.
 */
 for (i = min_t(unsigned int, nr_cpu_ids - 1, 255); i >= 0; i--)
  if (cpu_possible(i) && cpu_physical_id(i) < 256)
   cpumask_set_cpu(i, &ioapic_max_cpumask);

 return 0;
}

static int __init hyperv_enable_irq_remapping(void)
{
 if (x2apic_supported())
  return IRQ_REMAP_X2APIC_MODE;
 return IRQ_REMAP_XAPIC_MODE;
}

struct irq_remap_ops hyperv_irq_remap_ops = {
 .prepare  = hyperv_prepare_irq_remapping,
 .enable   = hyperv_enable_irq_remapping,
};

/* IRQ remapping domain when Linux runs as the root partition */
struct hyperv_root_ir_data {
 u8 ioapic_id;
 bool is_level;
 struct hv_interrupt_entry entry;
};

static void
hyperv_root_ir_compose_msi_msg(struct irq_data *irq_data, struct msi_msg *msg)
{
 struct hyperv_root_ir_data *data = irq_data->chip_data;
 struct hv_interrupt_entry entry;
 const struct cpumask *affinity;
 struct IO_APIC_route_entry e;
 struct irq_cfg *cfg;
 int cpu, ioapic_id;
 u32 vector;

 cfg = irqd_cfg(irq_data);
 affinity = irq_data_get_effective_affinity_mask(irq_data);
 cpu = cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);

 vector = cfg->vector;
 ioapic_id = data->ioapic_id;

 if (data->entry.source == HV_DEVICE_TYPE_IOAPIC
     && data->entry.ioapic_rte.as_uint64) {
  entry = data->entry;

  (void)hv_unmap_ioapic_interrupt(ioapic_id, &entry);

  data->entry.ioapic_rte.as_uint64 = 0;
  data->entry.source = 0; /* Invalid source */
 }


 if (hv_map_ioapic_interrupt(ioapic_id, data->is_level, cpu,
        vector, &entry))
  return;

 data->entry = entry;

 /* Turn it into an IO_APIC_route_entry, and generate MSI MSG. */
 e.w1 = entry.ioapic_rte.low_uint32;
 e.w2 = entry.ioapic_rte.high_uint32;

 memset(msg, 0, sizeof(*msg));
 msg->arch_data.vector = e.vector;
 msg->arch_data.delivery_mode = e.delivery_mode;
 msg->arch_addr_lo.dest_mode_logical = e.dest_mode_logical;
 msg->arch_addr_lo.dmar_format = e.ir_format;
 msg->arch_addr_lo.dmar_index_0_14 = e.ir_index_0_14;
}

static int hyperv_root_ir_set_affinity(struct irq_data *data,
  const struct cpumask *mask, bool force)
{
 struct irq_data *parent = data->parent_data;
 struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
 int ret;

 ret = parent->chip->irq_set_affinity(parent, mask, force);
 if (ret < 0 || ret == IRQ_SET_MASK_OK_DONE)
  return ret;

 vector_schedule_cleanup(cfg);

 return 0;
}

static struct irq_chip hyperv_root_ir_chip = {
 .name   = "HYPERV-ROOT-IR",
 .irq_ack  = apic_ack_irq,
 .irq_set_affinity = hyperv_root_ir_set_affinity,
 .irq_compose_msi_msg = hyperv_root_ir_compose_msi_msg,
};

static int hyperv_root_irq_remapping_alloc(struct irq_domain *domain,
         unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
         void *arg)
{
 struct irq_alloc_info *info = arg;
 struct irq_data *irq_data;
 struct hyperv_root_ir_data *data;
 int ret = 0;

 if (!info || info->type != X86_IRQ_ALLOC_TYPE_IOAPIC || nr_irqs > 1)
  return -EINVAL;

 ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, nr_irqs, arg);
 if (ret < 0)
  return ret;

 data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
 if (!data) {
  irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
  return -ENOMEM;
 }

 irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
 if (!irq_data) {
  kfree(data);
  irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
  return -EINVAL;
 }

 data->ioapic_id = info->devid;
 data->is_level = info->ioapic.is_level;

 irq_data->chip = &hyperv_root_ir_chip;
 irq_data->chip_data = data;

 return 0;
}

static void hyperv_root_irq_remapping_free(struct irq_domain *domain,
     unsigned int virq, unsigned int nr_irqs)
{
 struct irq_data *irq_data;
 struct hyperv_root_ir_data *data;
 struct hv_interrupt_entry *e;
 int i;

 for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
  irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);

  if (irq_data && irq_data->chip_data) {
   data = irq_data->chip_data;
   e = &data->entry;

   if (e->source == HV_DEVICE_TYPE_IOAPIC &&
       e->ioapic_rte.as_uint64)
    (void)hv_unmap_ioapic_interrupt(data->ioapic_id,
        &data->entry);

   kfree(data);
  }
 }

 irq_domain_free_irqs_common(domain, virq, nr_irqs);
}

static const struct irq_domain_ops hyperv_root_ir_domain_ops = {
 .select = hyperv_irq_remapping_select,
 .alloc = hyperv_root_irq_remapping_alloc,
 .free = hyperv_root_irq_remapping_free,
};

#endif