arch/s390/pci/pci.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright IBM Corp. 2012
   4  *
   5  * Author(s):
   6  *   Jan Glauber <jang@linux.vnet.ibm.com>
   7  *
   8  * The System z PCI code is a rewrite from a prototype by
   9  * the following people (Kudoz!):
  10  *   Alexander Schmidt
  11  *   Christoph Raisch
  12  *   Hannes Hering
  13  *   Hoang-Nam Nguyen
  14  *   Jan-Bernd Themann
  15  *   Stefan Roscher
  16  *   Thomas Klein
  17  */
  18
  19 #define KMSG_COMPONENT "zpci"
  20 #define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt
  21
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <linux/export.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/seq_file.h>
  28 #include <linux/jump_label.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/printk.h>
  31 #include <linux/lockdep.h>
  32
  33 #include <asm/isc.h>
  34 #include <asm/airq.h>
  35 #include <asm/facility.h>
  36 #include <asm/pci_insn.h>
  37 #include <asm/pci_clp.h>
  38 #include <asm/pci_dma.h>
  39
  40 #include "pci_bus.h"
  41 #include "pci_iov.h"
  42
  43 /* list of all detected zpci devices */
  44 static LIST_HEAD(zpci_list);
  45 static DEFINE_SPINLOCK(zpci_list_lock);
  46
  47 static DECLARE_BITMAP(zpci_domain, ZPCI_DOMAIN_BITMAP_SIZE);
  48 static DEFINE_SPINLOCK(zpci_domain_lock);
  49
  50 #define ZPCI_IOMAP_ENTRIES                                              \
  51         min(((unsigned long) ZPCI_NR_DEVICES * PCI_STD_NUM_BARS / 2),   \
  52             ZPCI_IOMAP_MAX_ENTRIES)
  53
  54 unsigned int s390_pci_no_rid;
  55
  56 static DEFINE_SPINLOCK(zpci_iomap_lock);
  57 static unsigned long *zpci_iomap_bitmap;
  58 struct zpci_iomap_entry *zpci_iomap_start;
  59 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_iomap_start);
  60
  61 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(have_mio);
  62
  63 static struct kmem_cache *zdev_fmb_cache;
  64
  65 /* AEN structures that must be preserved over KVM module re-insertion */
  66 union zpci_sic_iib *zpci_aipb;
  67 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_aipb);
  68 struct airq_iv *zpci_aif_sbv;
  69 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_aif_sbv);
  70
  71 struct zpci_dev *get_zdev_by_fid(u32 fid)
  72 {
  73         struct zpci_dev *tmp, *zdev = NULL;
  74
  75         spin_lock(&zpci_list_lock);
  76         list_for_each_entry(tmp, &zpci_list, entry) {
  77                 if (tmp->fid == fid) {
  78                         zdev = tmp;
  79                         zpci_zdev_get(zdev);
  80                         break;
  81                 }
  82         }
  83         spin_unlock(&zpci_list_lock);
  84         return zdev;
  85 }
  86
  87 void zpci_remove_reserved_devices(void)
  88 {
  89         struct zpci_dev *tmp, *zdev;
  90         enum zpci_state state;
  91         LIST_HEAD(remove);
  92
  93         spin_lock(&zpci_list_lock);
  94         list_for_each_entry_safe(zdev, tmp, &zpci_list, entry) {
  95                 if (zdev->state == ZPCI_FN_STATE_STANDBY &&
  96                     !clp_get_state(zdev->fid, &state) &&
  97                     state == ZPCI_FN_STATE_RESERVED)
  98                         list_move_tail(&zdev->entry, &remove);
  99         }
 100         spin_unlock(&zpci_list_lock);
 101
 102         list_for_each_entry_safe(zdev, tmp, &remove, entry)
 103                 zpci_device_reserved(zdev);
 104 }
 105
 106 int pci_domain_nr(struct pci_bus *bus)
 107 {
 108         return ((struct zpci_bus *) bus->sysdata)->domain_nr;
 109 }
 110 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_domain_nr);
 111
 112 int pci_proc_domain(struct pci_bus *bus)
 113 {
 114         return pci_domain_nr(bus);
 115 }
 116 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_proc_domain);
 117
 118 /* Modify PCI: Register I/O address translation parameters */
 119 int zpci_register_ioat(struct zpci_dev *zdev, u8 dmaas,
 120                        u64 base, u64 limit, u64 iota, u8 *status)
 121 {
 122         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, dmaas, ZPCI_MOD_FC_REG_IOAT);
 123         struct zpci_fib fib = {0};
 124         u8 cc;
 125
 126         WARN_ON_ONCE(iota & 0x3fff);
 127         fib.pba = base;
 128         /* Work around off by one in ISM virt device */
 129         if (zdev->pft == PCI_FUNC_TYPE_ISM && limit > base)
 130                 fib.pal = limit + (1 << 12);
 131         else
 132                 fib.pal = limit;
 133         fib.iota = iota | ZPCI_IOTA_RTTO_FLAG;
 134         fib.gd = zdev->gisa;
 135         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, status);
 136         if (cc)
 137                 zpci_dbg(3, "reg ioat fid:%x, cc:%d, status:%d\n", zdev->fid, cc, *status);
 138         return cc;
 139 }
 140 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_register_ioat);
 141
 142 /* Modify PCI: Unregister I/O address translation parameters */
 143 int zpci_unregister_ioat(struct zpci_dev *zdev, u8 dmaas)
 144 {
 145         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, dmaas, ZPCI_MOD_FC_DEREG_IOAT);
 146         struct zpci_fib fib = {0};
 147         u8 cc, status;
 148
 149         fib.gd = zdev->gisa;
 150
 151         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, &status);
 152         if (cc)
 153                 zpci_dbg(3, "unreg ioat fid:%x, cc:%d, status:%d\n", zdev->fid, cc, status);
 154         return cc;
 155 }
 156
 157 /* Modify PCI: Set PCI function measurement parameters */
 158 int zpci_fmb_enable_device(struct zpci_dev *zdev)
 159 {
 160         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, 0, ZPCI_MOD_FC_SET_MEASURE);
 161         struct zpci_iommu_ctrs *ctrs;
 162         struct zpci_fib fib = {0};
 163         u8 cc, status;
 164
 165         if (zdev->fmb || sizeof(*zdev->fmb) < zdev->fmb_length)
 166                 return -EINVAL;
 167
 168         zdev->fmb = kmem_cache_zalloc(zdev_fmb_cache, GFP_KERNEL);
 169         if (!zdev->fmb)
 170                 return -ENOMEM;
 171         WARN_ON((u64) zdev->fmb & 0xf);
 172
 173         /* reset software counters */
 174         ctrs = zpci_get_iommu_ctrs(zdev);
 175         if (ctrs) {
 176                 atomic64_set(&ctrs->mapped_pages, 0);
 177                 atomic64_set(&ctrs->unmapped_pages, 0);
 178                 atomic64_set(&ctrs->global_rpcits, 0);
 179                 atomic64_set(&ctrs->sync_map_rpcits, 0);
 180                 atomic64_set(&ctrs->sync_rpcits, 0);
 181         }
 182
 183
 184         fib.fmb_addr = virt_to_phys(zdev->fmb);
 185         fib.gd = zdev->gisa;
 186         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, &status);
 187         if (cc) {
 188                 kmem_cache_free(zdev_fmb_cache, zdev->fmb);
 189                 zdev->fmb = NULL;
 190         }
 191         return cc ? -EIO : 0;
 192 }
 193
 194 /* Modify PCI: Disable PCI function measurement */
 195 int zpci_fmb_disable_device(struct zpci_dev *zdev)
 196 {
 197         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, 0, ZPCI_MOD_FC_SET_MEASURE);
 198         struct zpci_fib fib = {0};
 199         u8 cc, status;
 200
 201         if (!zdev->fmb)
 202                 return -EINVAL;
 203
 204         fib.gd = zdev->gisa;
 205
 206         /* Function measurement is disabled if fmb address is zero */
 207         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, &status);
 208         if (cc == 3) /* Function already gone. */
 209                 cc = 0;
 210
 211         if (!cc) {
 212                 kmem_cache_free(zdev_fmb_cache, zdev->fmb);
 213                 zdev->fmb = NULL;
 214         }
 215         return cc ? -EIO : 0;
 216 }
 217
 218 static int zpci_cfg_load(struct zpci_dev *zdev, int offset, u32 *val, u8 len)
 219 {
 220         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, ZPCI_PCIAS_CFGSPC, len);
 221         u64 data;
 222         int rc;
 223
 224         rc = __zpci_load(&data, req, offset);
 225         if (!rc) {
 226                 data = le64_to_cpu((__force __le64) data);
 227                 data >>= (8 - len) * 8;
 228                 *val = (u32) data;
 229         } else
 230                 *val = 0xffffffff;
 231         return rc;
 232 }
 233
 234 static int zpci_cfg_store(struct zpci_dev *zdev, int offset, u32 val, u8 len)
 235 {
 236         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, ZPCI_PCIAS_CFGSPC, len);
 237         u64 data = val;
 238         int rc;
 239
 240         data <<= (8 - len) * 8;
 241         data = (__force u64) cpu_to_le64(data);
 242         rc = __zpci_store(data, req, offset);
 243         return rc;
 244 }
 245
 246 resource_size_t pcibios_align_resource(void *data, const struct resource *res,
 247                                        resource_size_t size,
 248                                        resource_size_t align)
 249 {
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 /* combine single writes by using store-block insn */
 254 void __iowrite64_copy(void __iomem *to, const void *from, size_t count)
 255 {
 256         zpci_memcpy_toio(to, from, count * 8);
 257 }
 258
 259 void __iomem *ioremap_prot(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
 260                            unsigned long prot)
 261 {
 262         /*
 263          * When PCI MIO instructions are unavailable the "physical" address
 264          * encodes a hint for accessing the PCI memory space it represents.
 265          * Just pass it unchanged such that ioread/iowrite can decode it.
 266          */
 267         if (!static_branch_unlikely(&have_mio))
 268                 return (void __iomem *)phys_addr;
 269
 270         return generic_ioremap_prot(phys_addr, size, __pgprot(prot));
 271 }
 272 EXPORT_SYMBOL(ioremap_prot);
 273
 274 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
 275 {
 276         if (static_branch_likely(&have_mio))
 277                 generic_iounmap(addr);
 278 }
 279 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
 280
 281 /* Create a virtual mapping cookie for a PCI BAR */
 282 static void __iomem *pci_iomap_range_fh(struct pci_dev *pdev, int bar,
 283                                         unsigned long offset, unsigned long max)
 284 {
 285         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 286         int idx;
 287
 288         idx = zdev->bars[bar].map_idx;
 289         spin_lock(&zpci_iomap_lock);
 290         /* Detect overrun */
 291         WARN_ON(!++zpci_iomap_start[idx].count);
 292         zpci_iomap_start[idx].fh = zdev->fh;
 293         zpci_iomap_start[idx].bar = bar;
 294         spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 295
 296         return (void __iomem *) ZPCI_ADDR(idx) + offset;
 297 }
 298
 299 static void __iomem *pci_iomap_range_mio(struct pci_dev *pdev, int bar,
 300                                          unsigned long offset,
 301                                          unsigned long max)
 302 {
 303         unsigned long barsize = pci_resource_len(pdev, bar);
 304         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 305         void __iomem *iova;
 306
 307         iova = ioremap((unsigned long) zdev->bars[bar].mio_wt, barsize);
 308         return iova ? iova + offset : iova;
 309 }
 310
 311 void __iomem *pci_iomap_range(struct pci_dev *pdev, int bar,
 312                               unsigned long offset, unsigned long max)
 313 {
 314         if (bar >= PCI_STD_NUM_BARS || !pci_resource_len(pdev, bar))
 315                 return NULL;
 316
 317         if (static_branch_likely(&have_mio))
 318                 return pci_iomap_range_mio(pdev, bar, offset, max);
 319         else
 320                 return pci_iomap_range_fh(pdev, bar, offset, max);
 321 }
 322 EXPORT_SYMBOL(pci_iomap_range);
 323
 324 void __iomem *pci_iomap(struct pci_dev *dev, int bar, unsigned long maxlen)
 325 {
 326         return pci_iomap_range(dev, bar, 0, maxlen);
 327 }
 328 EXPORT_SYMBOL(pci_iomap);
 329
 330 static void __iomem *pci_iomap_wc_range_mio(struct pci_dev *pdev, int bar,
 331                                             unsigned long offset, unsigned long max)
 332 {
 333         unsigned long barsize = pci_resource_len(pdev, bar);
 334         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 335         void __iomem *iova;
 336
 337         iova = ioremap((unsigned long) zdev->bars[bar].mio_wb, barsize);
 338         return iova ? iova + offset : iova;
 339 }
 340
 341 void __iomem *pci_iomap_wc_range(struct pci_dev *pdev, int bar,
 342                                  unsigned long offset, unsigned long max)
 343 {
 344         if (bar >= PCI_STD_NUM_BARS || !pci_resource_len(pdev, bar))
 345                 return NULL;
 346
 347         if (static_branch_likely(&have_mio))
 348                 return pci_iomap_wc_range_mio(pdev, bar, offset, max);
 349         else
 350                 return pci_iomap_range_fh(pdev, bar, offset, max);
 351 }
 352 EXPORT_SYMBOL(pci_iomap_wc_range);
 353
 354 void __iomem *pci_iomap_wc(struct pci_dev *dev, int bar, unsigned long maxlen)
 355 {
 356         return pci_iomap_wc_range(dev, bar, 0, maxlen);
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL(pci_iomap_wc);
 359
 360 static void pci_iounmap_fh(struct pci_dev *pdev, void __iomem *addr)
 361 {
 362         unsigned int idx = ZPCI_IDX(addr);
 363
 364         spin_lock(&zpci_iomap_lock);
 365         /* Detect underrun */
 366         WARN_ON(!zpci_iomap_start[idx].count);
 367         if (!--zpci_iomap_start[idx].count) {
 368                 zpci_iomap_start[idx].fh = 0;
 369                 zpci_iomap_start[idx].bar = 0;
 370         }
 371         spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 372 }
 373
 374 static void pci_iounmap_mio(struct pci_dev *pdev, void __iomem *addr)
 375 {
 376         iounmap(addr);
 377 }
 378
 379 void pci_iounmap(struct pci_dev *pdev, void __iomem *addr)
 380 {
 381         if (static_branch_likely(&have_mio))
 382                 pci_iounmap_mio(pdev, addr);
 383         else
 384                 pci_iounmap_fh(pdev, addr);
 385 }
 386 EXPORT_SYMBOL(pci_iounmap);
 387
 388 static int pci_read(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where,
 389                     int size, u32 *val)
 390 {
 391         struct zpci_dev *zdev = zdev_from_bus(bus, devfn);
 392
 393         return (zdev) ? zpci_cfg_load(zdev, where, val, size) : -ENODEV;
 394 }
 395
 396 static int pci_write(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn, int where,
 397                      int size, u32 val)
 398 {
 399         struct zpci_dev *zdev = zdev_from_bus(bus, devfn);
 400
 401         return (zdev) ? zpci_cfg_store(zdev, where, val, size) : -ENODEV;
 402 }
 403
 404 static struct pci_ops pci_root_ops = {
 405         .read = pci_read,
 406         .write = pci_write,
 407 };
 408
 409 static void zpci_map_resources(struct pci_dev *pdev)
 410 {
 411         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 412         resource_size_t len;
 413         int i;
 414
 415         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
 416                 len = pci_resource_len(pdev, i);
 417                 if (!len)
 418                         continue;
 419
 420                 if (zpci_use_mio(zdev))
 421                         pdev->resource[i].start =
 422                                 (resource_size_t __force) zdev->bars[i].mio_wt;
 423                 else
 424                         pdev->resource[i].start = (resource_size_t __force)
 425                                 pci_iomap_range_fh(pdev, i, 0, 0);
 426                 pdev->resource[i].end = pdev->resource[i].start + len - 1;
 427         }
 428
 429         zpci_iov_map_resources(pdev);
 430 }
 431
 432 static void zpci_unmap_resources(struct pci_dev *pdev)
 433 {
 434         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 435         resource_size_t len;
 436         int i;
 437
 438         if (zpci_use_mio(zdev))
 439                 return;
 440
 441         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
 442                 len = pci_resource_len(pdev, i);
 443                 if (!len)
 444                         continue;
 445                 pci_iounmap_fh(pdev, (void __iomem __force *)
 446                                pdev->resource[i].start);
 447         }
 448 }
 449
 450 static int zpci_alloc_iomap(struct zpci_dev *zdev)
 451 {
 452         unsigned long entry;
 453
 454         spin_lock(&zpci_iomap_lock);
 455         entry = find_first_zero_bit(zpci_iomap_bitmap, ZPCI_IOMAP_ENTRIES);
 456         if (entry == ZPCI_IOMAP_ENTRIES) {
 457                 spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 458                 return -ENOSPC;
 459         }
 460         set_bit(entry, zpci_iomap_bitmap);
 461         spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 462         return entry;
 463 }
 464
 465 static void zpci_free_iomap(struct zpci_dev *zdev, int entry)
 466 {
 467         spin_lock(&zpci_iomap_lock);
 468         memset(&zpci_iomap_start[entry], 0, sizeof(struct zpci_iomap_entry));
 469         clear_bit(entry, zpci_iomap_bitmap);
 470         spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 471 }
 472
 473 static void zpci_do_update_iomap_fh(struct zpci_dev *zdev, u32 fh)
 474 {
 475         int bar, idx;
 476
 477         spin_lock(&zpci_iomap_lock);
 478         for (bar = 0; bar < PCI_STD_NUM_BARS; bar++) {
 479                 if (!zdev->bars[bar].size)
 480                         continue;
 481                 idx = zdev->bars[bar].map_idx;
 482                 if (!zpci_iomap_start[idx].count)
 483                         continue;
 484                 WRITE_ONCE(zpci_iomap_start[idx].fh, zdev->fh);
 485         }
 486         spin_unlock(&zpci_iomap_lock);
 487 }
 488
 489 void zpci_update_fh(struct zpci_dev *zdev, u32 fh)
 490 {
 491         if (!fh || zdev->fh == fh)
 492                 return;
 493
 494         zdev->fh = fh;
 495         if (zpci_use_mio(zdev))
 496                 return;
 497         if (zdev->has_resources && zdev_enabled(zdev))
 498                 zpci_do_update_iomap_fh(zdev, fh);
 499 }
 500
 501 static struct resource *__alloc_res(struct zpci_dev *zdev, unsigned long start,
 502                                     unsigned long size, unsigned long flags)
 503 {
 504         struct resource *r;
 505
 506         r = kzalloc(sizeof(*r), GFP_KERNEL);
 507         if (!r)
 508                 return NULL;
 509
 510         r->start = start;
 511         r->end = r->start + size - 1;
 512         r->flags = flags;
 513         r->name = zdev->res_name;
 514
 515         if (request_resource(&iomem_resource, r)) {
 516                 kfree(r);
 517                 return NULL;
 518         }
 519         return r;
 520 }
 521
 522 int zpci_setup_bus_resources(struct zpci_dev *zdev)
 523 {
 524         unsigned long addr, size, flags;
 525         struct resource *res;
 526         int i, entry;
 527
 528         snprintf(zdev->res_name, sizeof(zdev->res_name),
 529                  "PCI Bus %04x:%02x", zdev->uid, ZPCI_BUS_NR);
 530
 531         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
 532                 if (!zdev->bars[i].size)
 533                         continue;
 534                 entry = zpci_alloc_iomap(zdev);
 535                 if (entry < 0)
 536                         return entry;
 537                 zdev->bars[i].map_idx = entry;
 538
 539                 /* only MMIO is supported */
 540                 flags = IORESOURCE_MEM;
 541                 if (zdev->bars[i].val & 8)
 542                         flags |= IORESOURCE_PREFETCH;
 543                 if (zdev->bars[i].val & 4)
 544                         flags |= IORESOURCE_MEM_64;
 545
 546                 if (zpci_use_mio(zdev))
 547                         addr = (unsigned long) zdev->bars[i].mio_wt;
 548                 else
 549                         addr = ZPCI_ADDR(entry);
 550                 size = 1UL << zdev->bars[i].size;
 551
 552                 res = __alloc_res(zdev, addr, size, flags);
 553                 if (!res) {
 554                         zpci_free_iomap(zdev, entry);
 555                         return -ENOMEM;
 556                 }
 557                 zdev->bars[i].res = res;
 558         }
 559         zdev->has_resources = 1;
 560
 561         return 0;
 562 }
 563
 564 static void zpci_cleanup_bus_resources(struct zpci_dev *zdev)
 565 {
 566         struct resource *res;
 567         int i;
 568
 569         pci_lock_rescan_remove();
 570         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
 571                 res = zdev->bars[i].res;
 572                 if (!res)
 573                         continue;
 574
 575                 release_resource(res);
 576                 pci_bus_remove_resource(zdev->zbus->bus, res);
 577                 zpci_free_iomap(zdev, zdev->bars[i].map_idx);
 578                 zdev->bars[i].res = NULL;
 579                 kfree(res);
 580         }
 581         zdev->has_resources = 0;
 582         pci_unlock_rescan_remove();
 583 }
 584
 585 int pcibios_device_add(struct pci_dev *pdev)
 586 {
 587         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 588         struct resource *res;
 589         int i;
 590
 591         /* The pdev has a reference to the zdev via its bus */
 592         zpci_zdev_get(zdev);
 593         if (pdev->is_physfn)
 594                 pdev->no_vf_scan = 1;
 595
 596         pdev->dev.groups = zpci_attr_groups;
 597         zpci_map_resources(pdev);
 598
 599         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
 600                 res = &pdev->resource[i];
 601                 if (res->parent || !res->flags)
 602                         continue;
 603                 pci_claim_resource(pdev, i);
 604         }
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 void pcibios_release_device(struct pci_dev *pdev)
 610 {
 611         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 612
 613         zpci_unmap_resources(pdev);
 614         zpci_zdev_put(zdev);
 615 }
 616
 617 int pcibios_enable_device(struct pci_dev *pdev, int mask)
 618 {
 619         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 620
 621         zpci_debug_init_device(zdev, dev_name(&pdev->dev));
 622         zpci_fmb_enable_device(zdev);
 623
 624         return pci_enable_resources(pdev, mask);
 625 }
 626
 627 void pcibios_disable_device(struct pci_dev *pdev)
 628 {
 629         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 630
 631         zpci_fmb_disable_device(zdev);
 632         zpci_debug_exit_device(zdev);
 633 }
 634
 635 static int __zpci_register_domain(int domain)
 636 {
 637         spin_lock(&zpci_domain_lock);
 638         if (test_bit(domain, zpci_domain)) {
 639                 spin_unlock(&zpci_domain_lock);
 640                 pr_err("Domain %04x is already assigned\n", domain);
 641                 return -EEXIST;
 642         }
 643         set_bit(domain, zpci_domain);
 644         spin_unlock(&zpci_domain_lock);
 645         return domain;
 646 }
 647
 648 static int __zpci_alloc_domain(void)
 649 {
 650         int domain;
 651
 652         spin_lock(&zpci_domain_lock);
 653         /*
 654          * We can always auto allocate domains below ZPCI_NR_DEVICES.
 655          * There is either a free domain or we have reached the maximum in
 656          * which case we would have bailed earlier.
 657          */
 658         domain = find_first_zero_bit(zpci_domain, ZPCI_NR_DEVICES);
 659         set_bit(domain, zpci_domain);
 660         spin_unlock(&zpci_domain_lock);
 661         return domain;
 662 }
 663
 664 int zpci_alloc_domain(int domain)
 665 {
 666         if (zpci_unique_uid) {
 667                 if (domain)
 668                         return __zpci_register_domain(domain);
 669                 pr_warn("UID checking was active but no UID is provided: switching to automatic domain allocation\n");
 670                 update_uid_checking(false);
 671         }
 672         return __zpci_alloc_domain();
 673 }
 674
 675 void zpci_free_domain(int domain)
 676 {
 677         spin_lock(&zpci_domain_lock);
 678         clear_bit(domain, zpci_domain);
 679         spin_unlock(&zpci_domain_lock);
 680 }
 681
 682
 683 int zpci_enable_device(struct zpci_dev *zdev)
 684 {
 685         u32 fh = zdev->fh;
 686         int rc = 0;
 687
 688         if (clp_enable_fh(zdev, &fh, ZPCI_NR_DMA_SPACES))
 689                 rc = -EIO;
 690         else
 691                 zpci_update_fh(zdev, fh);
 692         return rc;
 693 }
 694 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_enable_device);
 695
 696 int zpci_disable_device(struct zpci_dev *zdev)
 697 {
 698         u32 fh = zdev->fh;
 699         int cc, rc = 0;
 700
 701         cc = clp_disable_fh(zdev, &fh);
 702         if (!cc) {
 703                 zpci_update_fh(zdev, fh);
 704         } else if (cc == CLP_RC_SETPCIFN_ALRDY) {
 705                 pr_info("Disabling PCI function %08x had no effect as it was already disabled\n",
 706                         zdev->fid);
 707                 /* Function is already disabled - update handle */
 708                 rc = clp_refresh_fh(zdev->fid, &fh);
 709                 if (!rc) {
 710                         zpci_update_fh(zdev, fh);
 711                         rc = -EINVAL;
 712                 }
 713         } else {
 714                 rc = -EIO;
 715         }
 716         return rc;
 717 }
 718 EXPORT_SYMBOL_GPL(zpci_disable_device);
 719
 720 /**
 721  * zpci_hot_reset_device - perform a reset of the given zPCI function
 722  * @zdev: the slot which should be reset
 723  *
 724  * Performs a low level reset of the zPCI function. The reset is low level in
 725  * the sense that the zPCI function can be reset without detaching it from the
 726  * common PCI subsystem. The reset may be performed while under control of
 727  * either DMA or IOMMU APIs in which case the existing DMA/IOMMU translation
 728  * table is reinstated at the end of the reset.
 729  *
 730  * After the reset the functions internal state is reset to an initial state
 731  * equivalent to its state during boot when first probing a driver.
 732  * Consequently after reset the PCI function requires re-initialization via the
 733  * common PCI code including re-enabling IRQs via pci_alloc_irq_vectors()
 734  * and enabling the function via e.g. pci_enable_device_flags(). The caller
 735  * must guard against concurrent reset attempts.
 736  *
 737  * In most cases this function should not be called directly but through
 738  * pci_reset_function() or pci_reset_bus() which handle the save/restore and
 739  * locking - asserted by lockdep.
 740  *
 741  * Return: 0 on success and an error value otherwise
 742  */
 743 int zpci_hot_reset_device(struct zpci_dev *zdev)
 744 {
 745         u8 status;
 746         int rc;
 747
 748         lockdep_assert_held(&zdev->state_lock);
 749         zpci_dbg(3, "rst fid:%x, fh:%x\n", zdev->fid, zdev->fh);
 750         if (zdev_enabled(zdev)) {
 751                 /* Disables device access, DMAs and IRQs (reset state) */
 752                 rc = zpci_disable_device(zdev);
 753                 /*
 754                  * Due to a z/VM vs LPAR inconsistency in the error state the
 755                  * FH may indicate an enabled device but disable says the
 756                  * device is already disabled don't treat it as an error here.
 757                  */
 758                 if (rc == -EINVAL)
 759                         rc = 0;
 760                 if (rc)
 761                         return rc;
 762         }
 763
 764         rc = zpci_enable_device(zdev);
 765         if (rc)
 766                 return rc;
 767
 768         if (zdev->dma_table)
 769                 rc = zpci_register_ioat(zdev, 0, zdev->start_dma, zdev->end_dma,
 770                                         virt_to_phys(zdev->dma_table), &status);
 771         if (rc) {
 772                 zpci_disable_device(zdev);
 773                 return rc;
 774         }
 775
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 /**
 780  * zpci_create_device() - Create a new zpci_dev and add it to the zbus
 781  * @fid: Function ID of the device to be created
 782  * @fh: Current Function Handle of the device to be created
 783  * @state: Initial state after creation either Standby or Configured
 784  *
 785  * Creates a new zpci device and adds it to its, possibly newly created, zbus
 786  * as well as zpci_list.
 787  *
 788  * Returns: the zdev on success or an error pointer otherwise
 789  */
 790 struct zpci_dev *zpci_create_device(u32 fid, u32 fh, enum zpci_state state)
 791 {
 792         struct zpci_dev *zdev;
 793         int rc;
 794
 795         zpci_dbg(1, "add fid:%x, fh:%x, c:%d\n", fid, fh, state);
 796         zdev = kzalloc(sizeof(*zdev), GFP_KERNEL);
 797         if (!zdev)
 798                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 799
 800         /* FID and Function Handle are the static/dynamic identifiers */
 801         zdev->fid = fid;
 802         zdev->fh = fh;
 803
 804         /* Query function properties and update zdev */
 805         rc = clp_query_pci_fn(zdev);
 806         if (rc)
 807                 goto error;
 808         zdev->state =  state;
 809
 810         kref_init(&zdev->kref);
 811         mutex_init(&zdev->state_lock);
 812         mutex_init(&zdev->fmb_lock);
 813         mutex_init(&zdev->kzdev_lock);
 814
 815         rc = zpci_init_iommu(zdev);
 816         if (rc)
 817                 goto error;
 818
 819         rc = zpci_bus_device_register(zdev, &pci_root_ops);
 820         if (rc)
 821                 goto error_destroy_iommu;
 822
 823         spin_lock(&zpci_list_lock);
 824         list_add_tail(&zdev->entry, &zpci_list);
 825         spin_unlock(&zpci_list_lock);
 826
 827         return zdev;
 828
 829 error_destroy_iommu:
 830         zpci_destroy_iommu(zdev);
 831 error:
 832         zpci_dbg(0, "add fid:%x, rc:%d\n", fid, rc);
 833         kfree(zdev);
 834         return ERR_PTR(rc);
 835 }
 836
 837 bool zpci_is_device_configured(struct zpci_dev *zdev)
 838 {
 839         enum zpci_state state = zdev->state;
 840
 841         return state != ZPCI_FN_STATE_RESERVED &&
 842                 state != ZPCI_FN_STATE_STANDBY;
 843 }
 844
 845 /**
 846  * zpci_scan_configured_device() - Scan a freshly configured zpci_dev
 847  * @zdev: The zpci_dev to be configured
 848  * @fh: The general function handle supplied by the platform
 849  *
 850  * Given a device in the configuration state Configured, enables, scans and
 851  * adds it to the common code PCI subsystem if possible. If any failure occurs,
 852  * the zpci_dev is left disabled.
 853  *
 854  * Return: 0 on success, or an error code otherwise
 855  */
 856 int zpci_scan_configured_device(struct zpci_dev *zdev, u32 fh)
 857 {
 858         zpci_update_fh(zdev, fh);
 859         return zpci_bus_scan_device(zdev);
 860 }
 861
 862 /**
 863  * zpci_deconfigure_device() - Deconfigure a zpci_dev
 864  * @zdev: The zpci_dev to configure
 865  *
 866  * Deconfigure a zPCI function that is currently configured and possibly known
 867  * to the common code PCI subsystem.
 868  * If any failure occurs the device is left as is.
 869  *
 870  * Return: 0 on success, or an error code otherwise
 871  */
 872 int zpci_deconfigure_device(struct zpci_dev *zdev)
 873 {
 874         int rc;
 875
 876         lockdep_assert_held(&zdev->state_lock);
 877         if (zdev->state != ZPCI_FN_STATE_CONFIGURED)
 878                 return 0;
 879
 880         if (zdev->zbus->bus)
 881                 zpci_bus_remove_device(zdev, false);
 882
 883         if (zdev_enabled(zdev)) {
 884                 rc = zpci_disable_device(zdev);
 885                 if (rc)
 886                         return rc;
 887         }
 888
 889         rc = sclp_pci_deconfigure(zdev->fid);
 890         zpci_dbg(3, "deconf fid:%x, rc:%d\n", zdev->fid, rc);
 891         if (rc)
 892                 return rc;
 893         zdev->state = ZPCI_FN_STATE_STANDBY;
 894
 895         return 0;
 896 }
 897
 898 /**
 899  * zpci_device_reserved() - Mark device as reserved
 900  * @zdev: the zpci_dev that was reserved
 901  *
 902  * Handle the case that a given zPCI function was reserved by another system.
 903  * After a call to this function the zpci_dev can not be found via
 904  * get_zdev_by_fid() anymore but may still be accessible via existing
 905  * references though it will not be functional anymore.
 906  */
 907 void zpci_device_reserved(struct zpci_dev *zdev)
 908 {
 909         /*
 910          * Remove device from zpci_list as it is going away. This also
 911          * makes sure we ignore subsequent zPCI events for this device.
 912          */
 913         spin_lock(&zpci_list_lock);
 914         list_del(&zdev->entry);
 915         spin_unlock(&zpci_list_lock);
 916         zdev->state = ZPCI_FN_STATE_RESERVED;
 917         zpci_dbg(3, "rsv fid:%x\n", zdev->fid);
 918         zpci_zdev_put(zdev);
 919 }
 920
 921 void zpci_release_device(struct kref *kref)
 922 {
 923         struct zpci_dev *zdev = container_of(kref, struct zpci_dev, kref);
 924         int ret;
 925
 926         if (zdev->has_hp_slot)
 927                 zpci_exit_slot(zdev);
 928
 929         if (zdev->zbus->bus)
 930                 zpci_bus_remove_device(zdev, false);
 931
 932         if (zdev_enabled(zdev))
 933                 zpci_disable_device(zdev);
 934
 935         switch (zdev->state) {
 936         case ZPCI_FN_STATE_CONFIGURED:
 937                 ret = sclp_pci_deconfigure(zdev->fid);
 938                 zpci_dbg(3, "deconf fid:%x, rc:%d\n", zdev->fid, ret);
 939                 fallthrough;
 940         case ZPCI_FN_STATE_STANDBY:
 941                 if (zdev->has_hp_slot)
 942                         zpci_exit_slot(zdev);
 943                 spin_lock(&zpci_list_lock);
 944                 list_del(&zdev->entry);
 945                 spin_unlock(&zpci_list_lock);
 946                 zpci_dbg(3, "rsv fid:%x\n", zdev->fid);
 947                 fallthrough;
 948         case ZPCI_FN_STATE_RESERVED:
 949                 if (zdev->has_resources)
 950                         zpci_cleanup_bus_resources(zdev);
 951                 zpci_bus_device_unregister(zdev);
 952                 zpci_destroy_iommu(zdev);
 953                 fallthrough;
 954         default:
 955                 break;
 956         }
 957         zpci_dbg(3, "rem fid:%x\n", zdev->fid);
 958         kfree_rcu(zdev, rcu);
 959 }
 960
 961 int zpci_report_error(struct pci_dev *pdev,
 962                       struct zpci_report_error_header *report)
 963 {
 964         struct zpci_dev *zdev = to_zpci(pdev);
 965
 966         return sclp_pci_report(report, zdev->fh, zdev->fid);
 967 }
 968 EXPORT_SYMBOL(zpci_report_error);
 969
 970 /**
 971  * zpci_clear_error_state() - Clears the zPCI error state of the device
 972  * @zdev: The zdev for which the zPCI error state should be reset
 973  *
 974  * Clear the zPCI error state of the device. If clearing the zPCI error state
 975  * fails the device is left in the error state. In this case it may make sense
 976  * to call zpci_io_perm_failure() on the associated pdev if it exists.
 977  *
 978  * Returns: 0 on success, -EIO otherwise
 979  */
 980 int zpci_clear_error_state(struct zpci_dev *zdev)
 981 {
 982         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, 0, ZPCI_MOD_FC_RESET_ERROR);
 983         struct zpci_fib fib = {0};
 984         u8 status;
 985         int cc;
 986
 987         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, &status);
 988         if (cc) {
 989                 zpci_dbg(3, "ces fid:%x, cc:%d, status:%x\n", zdev->fid, cc, status);
 990                 return -EIO;
 991         }
 992
 993         return 0;
 994 }
 995
 996 /**
 997  * zpci_reset_load_store_blocked() - Re-enables L/S from error state
 998  * @zdev: The zdev for which to unblock load/store access
 999  *
1000  * Re-enables load/store access for a PCI function in the error state while
1001  * keeping DMA blocked. In this state drivers can poke MMIO space to determine
1002  * if error recovery is possible while catching any rogue DMA access from the
1003  * device.
1004  *
1005  * Returns: 0 on success, -EIO otherwise
1006  */
1007 int zpci_reset_load_store_blocked(struct zpci_dev *zdev)
1008 {
1009         u64 req = ZPCI_CREATE_REQ(zdev->fh, 0, ZPCI_MOD_FC_RESET_BLOCK);
1010         struct zpci_fib fib = {0};
1011         u8 status;
1012         int cc;
1013
1014         cc = zpci_mod_fc(req, &fib, &status);
1015         if (cc) {
1016                 zpci_dbg(3, "rls fid:%x, cc:%d, status:%x\n", zdev->fid, cc, status);
1017                 return -EIO;
1018         }
1019
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 static int zpci_mem_init(void)
1024 {
1025         BUILD_BUG_ON(!is_power_of_2(__alignof__(struct zpci_fmb)) ||
1026                      __alignof__(struct zpci_fmb) < sizeof(struct zpci_fmb));
1027
1028         zdev_fmb_cache = kmem_cache_create("PCI_FMB_cache", sizeof(struct zpci_fmb),
1029                                            __alignof__(struct zpci_fmb), 0, NULL);
1030         if (!zdev_fmb_cache)
1031                 goto error_fmb;
1032
1033         zpci_iomap_start = kcalloc(ZPCI_IOMAP_ENTRIES,
1034                                    sizeof(*zpci_iomap_start), GFP_KERNEL);
1035         if (!zpci_iomap_start)
1036                 goto error_iomap;
1037
1038         zpci_iomap_bitmap = kcalloc(BITS_TO_LONGS(ZPCI_IOMAP_ENTRIES),
1039                                     sizeof(*zpci_iomap_bitmap), GFP_KERNEL);
1040         if (!zpci_iomap_bitmap)
1041                 goto error_iomap_bitmap;
1042
1043         if (static_branch_likely(&have_mio))
1044                 clp_setup_writeback_mio();
1045
1046         return 0;
1047 error_iomap_bitmap:
1048         kfree(zpci_iomap_start);
1049 error_iomap:
1050         kmem_cache_destroy(zdev_fmb_cache);
1051 error_fmb:
1052         return -ENOMEM;
1053 }
1054
1055 static void zpci_mem_exit(void)
1056 {
1057         kfree(zpci_iomap_bitmap);
1058         kfree(zpci_iomap_start);
1059         kmem_cache_destroy(zdev_fmb_cache);
1060 }
1061
1062 static unsigned int s390_pci_probe __initdata = 1;
1063 unsigned int s390_pci_force_floating __initdata;
1064 static unsigned int s390_pci_initialized;
1065
1066 char * __init pcibios_setup(char *str)
1067 {
1068         if (!strcmp(str, "off")) {
1069                 s390_pci_probe = 0;
1070                 return NULL;
1071         }
1072         if (!strcmp(str, "nomio")) {
1073                 S390_lowcore.machine_flags &= ~MACHINE_FLAG_PCI_MIO;
1074                 return NULL;
1075         }
1076         if (!strcmp(str, "force_floating")) {
1077                 s390_pci_force_floating = 1;
1078                 return NULL;
1079         }
1080         if (!strcmp(str, "norid")) {
1081                 s390_pci_no_rid = 1;
1082                 return NULL;
1083         }
1084         return str;
1085 }
1086
1087 bool zpci_is_enabled(void)
1088 {
1089         return s390_pci_initialized;
1090 }
1091
1092 static int __init pci_base_init(void)
1093 {
1094         int rc;
1095
1096         if (!s390_pci_probe)
1097                 return 0;
1098
1099         if (!test_facility(69) || !test_facility(71)) {
1100                 pr_info("PCI is not supported because CPU facilities 69 or 71 are not available\n");
1101                 return 0;
1102         }
1103
1104         if (MACHINE_HAS_PCI_MIO) {
1105                 static_branch_enable(&have_mio);
1106                 system_ctl_set_bit(2, CR2_MIO_ADDRESSING_BIT);
1107         }
1108
1109         rc = zpci_debug_init();
1110         if (rc)
1111                 goto out;
1112
1113         rc = zpci_mem_init();
1114         if (rc)
1115                 goto out_mem;
1116
1117         rc = zpci_irq_init();
1118         if (rc)
1119                 goto out_irq;
1120
1121         rc = clp_scan_pci_devices();
1122         if (rc)
1123                 goto out_find;
1124         zpci_bus_scan_busses();
1125
1126         s390_pci_initialized = 1;
1127         return 0;
1128
1129 out_find:
1130         zpci_irq_exit();
1131 out_irq:
1132         zpci_mem_exit();
1133 out_mem:
1134         zpci_debug_exit();
1135 out:
1136         return rc;
1137 }
1138 subsys_initcall_sync(pci_base_init);