mm, tracing: unify PFN format strings
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / cxl / mem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* Copyright(c) 2020 Intel Corporation. All rights reserved. */
3 #include <uapi/linux/cxl_mem.h>
4 #include <linux/security.h>
5 #include <linux/debugfs.h>
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/sizes.h>
8 #include <linux/mutex.h>
9 #include <linux/cdev.h>
10 #include <linux/idr.h>
11 #include <linux/pci.h>
12 #include <linux/io.h>
13 #include <linux/io-64-nonatomic-lo-hi.h>
14 #include "pci.h"
15 #include "cxl.h"
16
17 /**
18  * DOC: cxl mem
19  *
20  * This implements a CXL memory device ("type-3") as it is defined by the
21  * Compute Express Link specification.
22  *
23  * The driver has several responsibilities, mainly:
24  *  - Create the memX device and register on the CXL bus.
25  *  - Enumerate device's register interface and map them.
26  *  - Probe the device attributes to establish sysfs interface.
27  *  - Provide an IOCTL interface to userspace to communicate with the device for
28  *    things like firmware update.
29  *  - Support management of interleave sets.
30  *  - Handle and manage error conditions.
31  */
32
33 /*
34  * An entire PCI topology full of devices should be enough for any
35  * config
36  */
37 #define CXL_MEM_MAX_DEVS 65536
38
39 #define cxl_doorbell_busy(cxlm)                                                \
40         (readl((cxlm)->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_CTRL_OFFSET) &                  \
41          CXLDEV_MBOX_CTRL_DOORBELL)
42
43 /* CXL 2.0 - 8.2.8.4 */
44 #define CXL_MAILBOX_TIMEOUT_MS (2 * HZ)
45
46 enum opcode {
47         CXL_MBOX_OP_INVALID             = 0x0000,
48         CXL_MBOX_OP_RAW                 = CXL_MBOX_OP_INVALID,
49         CXL_MBOX_OP_GET_FW_INFO         = 0x0200,
50         CXL_MBOX_OP_ACTIVATE_FW         = 0x0202,
51         CXL_MBOX_OP_GET_SUPPORTED_LOGS  = 0x0400,
52         CXL_MBOX_OP_GET_LOG             = 0x0401,
53         CXL_MBOX_OP_IDENTIFY            = 0x4000,
54         CXL_MBOX_OP_GET_PARTITION_INFO  = 0x4100,
55         CXL_MBOX_OP_SET_PARTITION_INFO  = 0x4101,
56         CXL_MBOX_OP_GET_LSA             = 0x4102,
57         CXL_MBOX_OP_SET_LSA             = 0x4103,
58         CXL_MBOX_OP_GET_HEALTH_INFO     = 0x4200,
59         CXL_MBOX_OP_SET_SHUTDOWN_STATE  = 0x4204,
60         CXL_MBOX_OP_SCAN_MEDIA          = 0x4304,
61         CXL_MBOX_OP_GET_SCAN_MEDIA      = 0x4305,
62         CXL_MBOX_OP_MAX                 = 0x10000
63 };
64
65 /**
66  * struct mbox_cmd - A command to be submitted to hardware.
67  * @opcode: (input) The command set and command submitted to hardware.
68  * @payload_in: (input) Pointer to the input payload.
69  * @payload_out: (output) Pointer to the output payload. Must be allocated by
70  *               the caller.
71  * @size_in: (input) Number of bytes to load from @payload_in.
72  * @size_out: (input) Max number of bytes loaded into @payload_out.
73  *            (output) Number of bytes generated by the device. For fixed size
74  *            outputs commands this is always expected to be deterministic. For
75  *            variable sized output commands, it tells the exact number of bytes
76  *            written.
77  * @return_code: (output) Error code returned from hardware.
78  *
79  * This is the primary mechanism used to send commands to the hardware.
80  * All the fields except @payload_* correspond exactly to the fields described in
81  * Command Register section of the CXL 2.0 8.2.8.4.5. @payload_in and
82  * @payload_out are written to, and read from the Command Payload Registers
83  * defined in CXL 2.0 8.2.8.4.8.
84  */
85 struct mbox_cmd {
86         u16 opcode;
87         void *payload_in;
88         void *payload_out;
89         size_t size_in;
90         size_t size_out;
91         u16 return_code;
92 #define CXL_MBOX_SUCCESS 0
93 };
94
95 /**
96  * struct cxl_memdev - CXL bus object representing a Type-3 Memory Device
97  * @dev: driver core device object
98  * @cdev: char dev core object for ioctl operations
99  * @cxlm: pointer to the parent device driver data
100  * @id: id number of this memdev instance.
101  */
102 struct cxl_memdev {
103         struct device dev;
104         struct cdev cdev;
105         struct cxl_mem *cxlm;
106         int id;
107 };
108
109 static int cxl_mem_major;
110 static DEFINE_IDA(cxl_memdev_ida);
111 static DECLARE_RWSEM(cxl_memdev_rwsem);
112 static struct dentry *cxl_debugfs;
113 static bool cxl_raw_allow_all;
114
115 enum {
116         CEL_UUID,
117         VENDOR_DEBUG_UUID,
118 };
119
120 /* See CXL 2.0 Table 170. Get Log Input Payload */
121 static const uuid_t log_uuid[] = {
122         [CEL_UUID] = UUID_INIT(0xda9c0b5, 0xbf41, 0x4b78, 0x8f, 0x79, 0x96,
123                                0xb1, 0x62, 0x3b, 0x3f, 0x17),
124         [VENDOR_DEBUG_UUID] = UUID_INIT(0xe1819d9, 0x11a9, 0x400c, 0x81, 0x1f,
125                                         0xd6, 0x07, 0x19, 0x40, 0x3d, 0x86),
126 };
127
128 /**
129  * struct cxl_mem_command - Driver representation of a memory device command
130  * @info: Command information as it exists for the UAPI
131  * @opcode: The actual bits used for the mailbox protocol
132  * @flags: Set of flags effecting driver behavior.
133  *
134  *  * %CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE: In cases of error, commands with this flag
135  *    will be enabled by the driver regardless of what hardware may have
136  *    advertised.
137  *
138  * The cxl_mem_command is the driver's internal representation of commands that
139  * are supported by the driver. Some of these commands may not be supported by
140  * the hardware. The driver will use @info to validate the fields passed in by
141  * the user then submit the @opcode to the hardware.
142  *
143  * See struct cxl_command_info.
144  */
145 struct cxl_mem_command {
146         struct cxl_command_info info;
147         enum opcode opcode;
148         u32 flags;
149 #define CXL_CMD_FLAG_NONE 0
150 #define CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE BIT(0)
151 };
152
153 #define CXL_CMD(_id, sin, sout, _flags)                                        \
154         [CXL_MEM_COMMAND_ID_##_id] = {                                         \
155         .info = {                                                              \
156                         .id = CXL_MEM_COMMAND_ID_##_id,                        \
157                         .size_in = sin,                                        \
158                         .size_out = sout,                                      \
159                 },                                                             \
160         .opcode = CXL_MBOX_OP_##_id,                                           \
161         .flags = _flags,                                                       \
162         }
163
164 /*
165  * This table defines the supported mailbox commands for the driver. This table
166  * is made up of a UAPI structure. Non-negative values as parameters in the
167  * table will be validated against the user's input. For example, if size_in is
168  * 0, and the user passed in 1, it is an error.
169  */
170 static struct cxl_mem_command mem_commands[CXL_MEM_COMMAND_ID_MAX] = {
171         CXL_CMD(IDENTIFY, 0, 0x43, CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE),
172 #ifdef CONFIG_CXL_MEM_RAW_COMMANDS
173         CXL_CMD(RAW, ~0, ~0, 0),
174 #endif
175         CXL_CMD(GET_SUPPORTED_LOGS, 0, ~0, CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE),
176         CXL_CMD(GET_FW_INFO, 0, 0x50, 0),
177         CXL_CMD(GET_PARTITION_INFO, 0, 0x20, 0),
178         CXL_CMD(GET_LSA, 0x8, ~0, 0),
179         CXL_CMD(GET_HEALTH_INFO, 0, 0x12, 0),
180         CXL_CMD(GET_LOG, 0x18, ~0, CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE),
181 };
182
183 /*
184  * Commands that RAW doesn't permit. The rationale for each:
185  *
186  * CXL_MBOX_OP_ACTIVATE_FW: Firmware activation requires adjustment /
187  * coordination of transaction timeout values at the root bridge level.
188  *
189  * CXL_MBOX_OP_SET_PARTITION_INFO: The device memory map may change live
190  * and needs to be coordinated with HDM updates.
191  *
192  * CXL_MBOX_OP_SET_LSA: The label storage area may be cached by the
193  * driver and any writes from userspace invalidates those contents.
194  *
195  * CXL_MBOX_OP_SET_SHUTDOWN_STATE: Set shutdown state assumes no writes
196  * to the device after it is marked clean, userspace can not make that
197  * assertion.
198  *
199  * CXL_MBOX_OP_[GET_]SCAN_MEDIA: The kernel provides a native error list that
200  * is kept up to date with patrol notifications and error management.
201  */
202 static u16 cxl_disabled_raw_commands[] = {
203         CXL_MBOX_OP_ACTIVATE_FW,
204         CXL_MBOX_OP_SET_PARTITION_INFO,
205         CXL_MBOX_OP_SET_LSA,
206         CXL_MBOX_OP_SET_SHUTDOWN_STATE,
207         CXL_MBOX_OP_SCAN_MEDIA,
208         CXL_MBOX_OP_GET_SCAN_MEDIA,
209 };
210
211 /*
212  * Command sets that RAW doesn't permit. All opcodes in this set are
213  * disabled because they pass plain text security payloads over the
214  * user/kernel boundary. This functionality is intended to be wrapped
215  * behind the keys ABI which allows for encrypted payloads in the UAPI
216  */
217 static u8 security_command_sets[] = {
218         0x44, /* Sanitize */
219         0x45, /* Persistent Memory Data-at-rest Security */
220         0x46, /* Security Passthrough */
221 };
222
223 #define cxl_for_each_cmd(cmd)                                                  \
224         for ((cmd) = &mem_commands[0];                                         \
225              ((cmd) - mem_commands) < ARRAY_SIZE(mem_commands); (cmd)++)
226
227 #define cxl_cmd_count ARRAY_SIZE(mem_commands)
228
229 static int cxl_mem_wait_for_doorbell(struct cxl_mem *cxlm)
230 {
231         const unsigned long start = jiffies;
232         unsigned long end = start;
233
234         while (cxl_doorbell_busy(cxlm)) {
235                 end = jiffies;
236
237                 if (time_after(end, start + CXL_MAILBOX_TIMEOUT_MS)) {
238                         /* Check again in case preempted before timeout test */
239                         if (!cxl_doorbell_busy(cxlm))
240                                 break;
241                         return -ETIMEDOUT;
242                 }
243                 cpu_relax();
244         }
245
246         dev_dbg(&cxlm->pdev->dev, "Doorbell wait took %dms",
247                 jiffies_to_msecs(end) - jiffies_to_msecs(start));
248         return 0;
249 }
250
251 static bool cxl_is_security_command(u16 opcode)
252 {
253         int i;
254
255         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(security_command_sets); i++)
256                 if (security_command_sets[i] == (opcode >> 8))
257                         return true;
258         return false;
259 }
260
261 static void cxl_mem_mbox_timeout(struct cxl_mem *cxlm,
262                                  struct mbox_cmd *mbox_cmd)
263 {
264         struct device *dev = &cxlm->pdev->dev;
265
266         dev_dbg(dev, "Mailbox command (opcode: %#x size: %zub) timed out\n",
267                 mbox_cmd->opcode, mbox_cmd->size_in);
268 }
269
270 /**
271  * __cxl_mem_mbox_send_cmd() - Execute a mailbox command
272  * @cxlm: The CXL memory device to communicate with.
273  * @mbox_cmd: Command to send to the memory device.
274  *
275  * Context: Any context. Expects mbox_mutex to be held.
276  * Return: -ETIMEDOUT if timeout occurred waiting for completion. 0 on success.
277  *         Caller should check the return code in @mbox_cmd to make sure it
278  *         succeeded.
279  *
280  * This is a generic form of the CXL mailbox send command thus only using the
281  * registers defined by the mailbox capability ID - CXL 2.0 8.2.8.4. Memory
282  * devices, and perhaps other types of CXL devices may have further information
283  * available upon error conditions. Driver facilities wishing to send mailbox
284  * commands should use the wrapper command.
285  *
286  * The CXL spec allows for up to two mailboxes. The intention is for the primary
287  * mailbox to be OS controlled and the secondary mailbox to be used by system
288  * firmware. This allows the OS and firmware to communicate with the device and
289  * not need to coordinate with each other. The driver only uses the primary
290  * mailbox.
291  */
292 static int __cxl_mem_mbox_send_cmd(struct cxl_mem *cxlm,
293                                    struct mbox_cmd *mbox_cmd)
294 {
295         void __iomem *payload = cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_PAYLOAD_OFFSET;
296         u64 cmd_reg, status_reg;
297         size_t out_len;
298         int rc;
299
300         lockdep_assert_held(&cxlm->mbox_mutex);
301
302         /*
303          * Here are the steps from 8.2.8.4 of the CXL 2.0 spec.
304          *   1. Caller reads MB Control Register to verify doorbell is clear
305          *   2. Caller writes Command Register
306          *   3. Caller writes Command Payload Registers if input payload is non-empty
307          *   4. Caller writes MB Control Register to set doorbell
308          *   5. Caller either polls for doorbell to be clear or waits for interrupt if configured
309          *   6. Caller reads MB Status Register to fetch Return code
310          *   7. If command successful, Caller reads Command Register to get Payload Length
311          *   8. If output payload is non-empty, host reads Command Payload Registers
312          *
313          * Hardware is free to do whatever it wants before the doorbell is rung,
314          * and isn't allowed to change anything after it clears the doorbell. As
315          * such, steps 2 and 3 can happen in any order, and steps 6, 7, 8 can
316          * also happen in any order (though some orders might not make sense).
317          */
318
319         /* #1 */
320         if (cxl_doorbell_busy(cxlm)) {
321                 dev_err_ratelimited(&cxlm->pdev->dev,
322                                     "Mailbox re-busy after acquiring\n");
323                 return -EBUSY;
324         }
325
326         cmd_reg = FIELD_PREP(CXLDEV_MBOX_CMD_COMMAND_OPCODE_MASK,
327                              mbox_cmd->opcode);
328         if (mbox_cmd->size_in) {
329                 if (WARN_ON(!mbox_cmd->payload_in))
330                         return -EINVAL;
331
332                 cmd_reg |= FIELD_PREP(CXLDEV_MBOX_CMD_PAYLOAD_LENGTH_MASK,
333                                       mbox_cmd->size_in);
334                 memcpy_toio(payload, mbox_cmd->payload_in, mbox_cmd->size_in);
335         }
336
337         /* #2, #3 */
338         writeq(cmd_reg, cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_CMD_OFFSET);
339
340         /* #4 */
341         dev_dbg(&cxlm->pdev->dev, "Sending command\n");
342         writel(CXLDEV_MBOX_CTRL_DOORBELL,
343                cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_CTRL_OFFSET);
344
345         /* #5 */
346         rc = cxl_mem_wait_for_doorbell(cxlm);
347         if (rc == -ETIMEDOUT) {
348                 cxl_mem_mbox_timeout(cxlm, mbox_cmd);
349                 return rc;
350         }
351
352         /* #6 */
353         status_reg = readq(cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_STATUS_OFFSET);
354         mbox_cmd->return_code =
355                 FIELD_GET(CXLDEV_MBOX_STATUS_RET_CODE_MASK, status_reg);
356
357         if (mbox_cmd->return_code != 0) {
358                 dev_dbg(&cxlm->pdev->dev, "Mailbox operation had an error\n");
359                 return 0;
360         }
361
362         /* #7 */
363         cmd_reg = readq(cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_CMD_OFFSET);
364         out_len = FIELD_GET(CXLDEV_MBOX_CMD_PAYLOAD_LENGTH_MASK, cmd_reg);
365
366         /* #8 */
367         if (out_len && mbox_cmd->payload_out) {
368                 /*
369                  * Sanitize the copy. If hardware misbehaves, out_len per the
370                  * spec can actually be greater than the max allowed size (21
371                  * bits available but spec defined 1M max). The caller also may
372                  * have requested less data than the hardware supplied even
373                  * within spec.
374                  */
375                 size_t n = min3(mbox_cmd->size_out, cxlm->payload_size, out_len);
376
377                 memcpy_fromio(mbox_cmd->payload_out, payload, n);
378                 mbox_cmd->size_out = n;
379         } else {
380                 mbox_cmd->size_out = 0;
381         }
382
383         return 0;
384 }
385
386 /**
387  * cxl_mem_mbox_get() - Acquire exclusive access to the mailbox.
388  * @cxlm: The memory device to gain access to.
389  *
390  * Context: Any context. Takes the mbox_mutex.
391  * Return: 0 if exclusive access was acquired.
392  */
393 static int cxl_mem_mbox_get(struct cxl_mem *cxlm)
394 {
395         struct device *dev = &cxlm->pdev->dev;
396         u64 md_status;
397         int rc;
398
399         mutex_lock_io(&cxlm->mbox_mutex);
400
401         /*
402          * XXX: There is some amount of ambiguity in the 2.0 version of the spec
403          * around the mailbox interface ready (8.2.8.5.1.1).  The purpose of the
404          * bit is to allow firmware running on the device to notify the driver
405          * that it's ready to receive commands. It is unclear if the bit needs
406          * to be read for each transaction mailbox, ie. the firmware can switch
407          * it on and off as needed. Second, there is no defined timeout for
408          * mailbox ready, like there is for the doorbell interface.
409          *
410          * Assumptions:
411          * 1. The firmware might toggle the Mailbox Interface Ready bit, check
412          *    it for every command.
413          *
414          * 2. If the doorbell is clear, the firmware should have first set the
415          *    Mailbox Interface Ready bit. Therefore, waiting for the doorbell
416          *    to be ready is sufficient.
417          */
418         rc = cxl_mem_wait_for_doorbell(cxlm);
419         if (rc) {
420                 dev_warn(dev, "Mailbox interface not ready\n");
421                 goto out;
422         }
423
424         md_status = readq(cxlm->memdev_regs + CXLMDEV_STATUS_OFFSET);
425         if (!(md_status & CXLMDEV_MBOX_IF_READY && CXLMDEV_READY(md_status))) {
426                 dev_err(dev, "mbox: reported doorbell ready, but not mbox ready\n");
427                 rc = -EBUSY;
428                 goto out;
429         }
430
431         /*
432          * Hardware shouldn't allow a ready status but also have failure bits
433          * set. Spit out an error, this should be a bug report
434          */
435         rc = -EFAULT;
436         if (md_status & CXLMDEV_DEV_FATAL) {
437                 dev_err(dev, "mbox: reported ready, but fatal\n");
438                 goto out;
439         }
440         if (md_status & CXLMDEV_FW_HALT) {
441                 dev_err(dev, "mbox: reported ready, but halted\n");
442                 goto out;
443         }
444         if (CXLMDEV_RESET_NEEDED(md_status)) {
445                 dev_err(dev, "mbox: reported ready, but reset needed\n");
446                 goto out;
447         }
448
449         /* with lock held */
450         return 0;
451
452 out:
453         mutex_unlock(&cxlm->mbox_mutex);
454         return rc;
455 }
456
457 /**
458  * cxl_mem_mbox_put() - Release exclusive access to the mailbox.
459  * @cxlm: The CXL memory device to communicate with.
460  *
461  * Context: Any context. Expects mbox_mutex to be held.
462  */
463 static void cxl_mem_mbox_put(struct cxl_mem *cxlm)
464 {
465         mutex_unlock(&cxlm->mbox_mutex);
466 }
467
468 /**
469  * handle_mailbox_cmd_from_user() - Dispatch a mailbox command for userspace.
470  * @cxlm: The CXL memory device to communicate with.
471  * @cmd: The validated command.
472  * @in_payload: Pointer to userspace's input payload.
473  * @out_payload: Pointer to userspace's output payload.
474  * @size_out: (Input) Max payload size to copy out.
475  *            (Output) Payload size hardware generated.
476  * @retval: Hardware generated return code from the operation.
477  *
478  * Return:
479  *  * %0        - Mailbox transaction succeeded. This implies the mailbox
480  *                protocol completed successfully not that the operation itself
481  *                was successful.
482  *  * %-ENOMEM  - Couldn't allocate a bounce buffer.
483  *  * %-EFAULT  - Something happened with copy_to/from_user.
484  *  * %-EINTR   - Mailbox acquisition interrupted.
485  *  * %-EXXX    - Transaction level failures.
486  *
487  * Creates the appropriate mailbox command and dispatches it on behalf of a
488  * userspace request. The input and output payloads are copied between
489  * userspace.
490  *
491  * See cxl_send_cmd().
492  */
493 static int handle_mailbox_cmd_from_user(struct cxl_mem *cxlm,
494                                         const struct cxl_mem_command *cmd,
495                                         u64 in_payload, u64 out_payload,
496                                         s32 *size_out, u32 *retval)
497 {
498         struct device *dev = &cxlm->pdev->dev;
499         struct mbox_cmd mbox_cmd = {
500                 .opcode = cmd->opcode,
501                 .size_in = cmd->info.size_in,
502                 .size_out = cmd->info.size_out,
503         };
504         int rc;
505
506         if (cmd->info.size_out) {
507                 mbox_cmd.payload_out = kvzalloc(cmd->info.size_out, GFP_KERNEL);
508                 if (!mbox_cmd.payload_out)
509                         return -ENOMEM;
510         }
511
512         if (cmd->info.size_in) {
513                 mbox_cmd.payload_in = vmemdup_user(u64_to_user_ptr(in_payload),
514                                                    cmd->info.size_in);
515                 if (IS_ERR(mbox_cmd.payload_in)) {
516                         kvfree(mbox_cmd.payload_out);
517                         return PTR_ERR(mbox_cmd.payload_in);
518                 }
519         }
520
521         rc = cxl_mem_mbox_get(cxlm);
522         if (rc)
523                 goto out;
524
525         dev_dbg(dev,
526                 "Submitting %s command for user\n"
527                 "\topcode: %x\n"
528                 "\tsize: %ub\n",
529                 cxl_command_names[cmd->info.id].name, mbox_cmd.opcode,
530                 cmd->info.size_in);
531
532         dev_WARN_ONCE(dev, cmd->info.id == CXL_MEM_COMMAND_ID_RAW,
533                       "raw command path used\n");
534
535         rc = __cxl_mem_mbox_send_cmd(cxlm, &mbox_cmd);
536         cxl_mem_mbox_put(cxlm);
537         if (rc)
538                 goto out;
539
540         /*
541          * @size_out contains the max size that's allowed to be written back out
542          * to userspace. While the payload may have written more output than
543          * this it will have to be ignored.
544          */
545         if (mbox_cmd.size_out) {
546                 dev_WARN_ONCE(dev, mbox_cmd.size_out > *size_out,
547                               "Invalid return size\n");
548                 if (copy_to_user(u64_to_user_ptr(out_payload),
549                                  mbox_cmd.payload_out, mbox_cmd.size_out)) {
550                         rc = -EFAULT;
551                         goto out;
552                 }
553         }
554
555         *size_out = mbox_cmd.size_out;
556         *retval = mbox_cmd.return_code;
557
558 out:
559         kvfree(mbox_cmd.payload_in);
560         kvfree(mbox_cmd.payload_out);
561         return rc;
562 }
563
564 static bool cxl_mem_raw_command_allowed(u16 opcode)
565 {
566         int i;
567
568         if (!IS_ENABLED(CONFIG_CXL_MEM_RAW_COMMANDS))
569                 return false;
570
571         if (security_locked_down(LOCKDOWN_NONE))
572                 return false;
573
574         if (cxl_raw_allow_all)
575                 return true;
576
577         if (cxl_is_security_command(opcode))
578                 return false;
579
580         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(cxl_disabled_raw_commands); i++)
581                 if (cxl_disabled_raw_commands[i] == opcode)
582                         return false;
583
584         return true;
585 }
586
587 /**
588  * cxl_validate_cmd_from_user() - Check fields for CXL_MEM_SEND_COMMAND.
589  * @cxlm: &struct cxl_mem device whose mailbox will be used.
590  * @send_cmd: &struct cxl_send_command copied in from userspace.
591  * @out_cmd: Sanitized and populated &struct cxl_mem_command.
592  *
593  * Return:
594  *  * %0        - @out_cmd is ready to send.
595  *  * %-ENOTTY  - Invalid command specified.
596  *  * %-EINVAL  - Reserved fields or invalid values were used.
597  *  * %-ENOMEM  - Input or output buffer wasn't sized properly.
598  *  * %-EPERM   - Attempted to use a protected command.
599  *
600  * The result of this command is a fully validated command in @out_cmd that is
601  * safe to send to the hardware.
602  *
603  * See handle_mailbox_cmd_from_user()
604  */
605 static int cxl_validate_cmd_from_user(struct cxl_mem *cxlm,
606                                       const struct cxl_send_command *send_cmd,
607                                       struct cxl_mem_command *out_cmd)
608 {
609         const struct cxl_command_info *info;
610         struct cxl_mem_command *c;
611
612         if (send_cmd->id == 0 || send_cmd->id >= CXL_MEM_COMMAND_ID_MAX)
613                 return -ENOTTY;
614
615         /*
616          * The user can never specify an input payload larger than what hardware
617          * supports, but output can be arbitrarily large (simply write out as
618          * much data as the hardware provides).
619          */
620         if (send_cmd->in.size > cxlm->payload_size)
621                 return -EINVAL;
622
623         /*
624          * Checks are bypassed for raw commands but a WARN/taint will occur
625          * later in the callchain
626          */
627         if (send_cmd->id == CXL_MEM_COMMAND_ID_RAW) {
628                 const struct cxl_mem_command temp = {
629                         .info = {
630                                 .id = CXL_MEM_COMMAND_ID_RAW,
631                                 .flags = 0,
632                                 .size_in = send_cmd->in.size,
633                                 .size_out = send_cmd->out.size,
634                         },
635                         .opcode = send_cmd->raw.opcode
636                 };
637
638                 if (send_cmd->raw.rsvd)
639                         return -EINVAL;
640
641                 /*
642                  * Unlike supported commands, the output size of RAW commands
643                  * gets passed along without further checking, so it must be
644                  * validated here.
645                  */
646                 if (send_cmd->out.size > cxlm->payload_size)
647                         return -EINVAL;
648
649                 if (!cxl_mem_raw_command_allowed(send_cmd->raw.opcode))
650                         return -EPERM;
651
652                 memcpy(out_cmd, &temp, sizeof(temp));
653
654                 return 0;
655         }
656
657         if (send_cmd->flags & ~CXL_MEM_COMMAND_FLAG_MASK)
658                 return -EINVAL;
659
660         if (send_cmd->rsvd)
661                 return -EINVAL;
662
663         if (send_cmd->in.rsvd || send_cmd->out.rsvd)
664                 return -EINVAL;
665
666         /* Convert user's command into the internal representation */
667         c = &mem_commands[send_cmd->id];
668         info = &c->info;
669
670         /* Check that the command is enabled for hardware */
671         if (!test_bit(info->id, cxlm->enabled_cmds))
672                 return -ENOTTY;
673
674         /* Check the input buffer is the expected size */
675         if (info->size_in >= 0 && info->size_in != send_cmd->in.size)
676                 return -ENOMEM;
677
678         /* Check the output buffer is at least large enough */
679         if (info->size_out >= 0 && send_cmd->out.size < info->size_out)
680                 return -ENOMEM;
681
682         memcpy(out_cmd, c, sizeof(*c));
683         out_cmd->info.size_in = send_cmd->in.size;
684         /*
685          * XXX: out_cmd->info.size_out will be controlled by the driver, and the
686          * specified number of bytes @send_cmd->out.size will be copied back out
687          * to userspace.
688          */
689
690         return 0;
691 }
692
693 static int cxl_query_cmd(struct cxl_memdev *cxlmd,
694                          struct cxl_mem_query_commands __user *q)
695 {
696         struct device *dev = &cxlmd->dev;
697         struct cxl_mem_command *cmd;
698         u32 n_commands;
699         int j = 0;
700
701         dev_dbg(dev, "Query IOCTL\n");
702
703         if (get_user(n_commands, &q->n_commands))
704                 return -EFAULT;
705
706         /* returns the total number if 0 elements are requested. */
707         if (n_commands == 0)
708                 return put_user(cxl_cmd_count, &q->n_commands);
709
710         /*
711          * otherwise, return max(n_commands, total commands) cxl_command_info
712          * structures.
713          */
714         cxl_for_each_cmd(cmd) {
715                 const struct cxl_command_info *info = &cmd->info;
716
717                 if (copy_to_user(&q->commands[j++], info, sizeof(*info)))
718                         return -EFAULT;
719
720                 if (j == n_commands)
721                         break;
722         }
723
724         return 0;
725 }
726
727 static int cxl_send_cmd(struct cxl_memdev *cxlmd,
728                         struct cxl_send_command __user *s)
729 {
730         struct cxl_mem *cxlm = cxlmd->cxlm;
731         struct device *dev = &cxlmd->dev;
732         struct cxl_send_command send;
733         struct cxl_mem_command c;
734         int rc;
735
736         dev_dbg(dev, "Send IOCTL\n");
737
738         if (copy_from_user(&send, s, sizeof(send)))
739                 return -EFAULT;
740
741         rc = cxl_validate_cmd_from_user(cxlmd->cxlm, &send, &c);
742         if (rc)
743                 return rc;
744
745         /* Prepare to handle a full payload for variable sized output */
746         if (c.info.size_out < 0)
747                 c.info.size_out = cxlm->payload_size;
748
749         rc = handle_mailbox_cmd_from_user(cxlm, &c, send.in.payload,
750                                           send.out.payload, &send.out.size,
751                                           &send.retval);
752         if (rc)
753                 return rc;
754
755         if (copy_to_user(s, &send, sizeof(send)))
756                 return -EFAULT;
757
758         return 0;
759 }
760
761 static long __cxl_memdev_ioctl(struct cxl_memdev *cxlmd, unsigned int cmd,
762                                unsigned long arg)
763 {
764         switch (cmd) {
765         case CXL_MEM_QUERY_COMMANDS:
766                 return cxl_query_cmd(cxlmd, (void __user *)arg);
767         case CXL_MEM_SEND_COMMAND:
768                 return cxl_send_cmd(cxlmd, (void __user *)arg);
769         default:
770                 return -ENOTTY;
771         }
772 }
773
774 static long cxl_memdev_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
775                              unsigned long arg)
776 {
777         struct cxl_memdev *cxlmd = file->private_data;
778         int rc = -ENXIO;
779
780         down_read(&cxl_memdev_rwsem);
781         if (cxlmd->cxlm)
782                 rc = __cxl_memdev_ioctl(cxlmd, cmd, arg);
783         up_read(&cxl_memdev_rwsem);
784
785         return rc;
786 }
787
788 static int cxl_memdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
789 {
790         struct cxl_memdev *cxlmd =
791                 container_of(inode->i_cdev, typeof(*cxlmd), cdev);
792
793         get_device(&cxlmd->dev);
794         file->private_data = cxlmd;
795
796         return 0;
797 }
798
799 static int cxl_memdev_release_file(struct inode *inode, struct file *file)
800 {
801         struct cxl_memdev *cxlmd =
802                 container_of(inode->i_cdev, typeof(*cxlmd), cdev);
803
804         put_device(&cxlmd->dev);
805
806         return 0;
807 }
808
809 static const struct file_operations cxl_memdev_fops = {
810         .owner = THIS_MODULE,
811         .unlocked_ioctl = cxl_memdev_ioctl,
812         .open = cxl_memdev_open,
813         .release = cxl_memdev_release_file,
814         .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
815         .llseek = noop_llseek,
816 };
817
818 static inline struct cxl_mem_command *cxl_mem_find_command(u16 opcode)
819 {
820         struct cxl_mem_command *c;
821
822         cxl_for_each_cmd(c)
823                 if (c->opcode == opcode)
824                         return c;
825
826         return NULL;
827 }
828
829 /**
830  * cxl_mem_mbox_send_cmd() - Send a mailbox command to a memory device.
831  * @cxlm: The CXL memory device to communicate with.
832  * @opcode: Opcode for the mailbox command.
833  * @in: The input payload for the mailbox command.
834  * @in_size: The length of the input payload
835  * @out: Caller allocated buffer for the output.
836  * @out_size: Expected size of output.
837  *
838  * Context: Any context. Will acquire and release mbox_mutex.
839  * Return:
840  *  * %>=0      - Number of bytes returned in @out.
841  *  * %-E2BIG   - Payload is too large for hardware.
842  *  * %-EBUSY   - Couldn't acquire exclusive mailbox access.
843  *  * %-EFAULT  - Hardware error occurred.
844  *  * %-ENXIO   - Command completed, but device reported an error.
845  *  * %-EIO     - Unexpected output size.
846  *
847  * Mailbox commands may execute successfully yet the device itself reported an
848  * error. While this distinction can be useful for commands from userspace, the
849  * kernel will only be able to use results when both are successful.
850  *
851  * See __cxl_mem_mbox_send_cmd()
852  */
853 static int cxl_mem_mbox_send_cmd(struct cxl_mem *cxlm, u16 opcode,
854                                  void *in, size_t in_size,
855                                  void *out, size_t out_size)
856 {
857         const struct cxl_mem_command *cmd = cxl_mem_find_command(opcode);
858         struct mbox_cmd mbox_cmd = {
859                 .opcode = opcode,
860                 .payload_in = in,
861                 .size_in = in_size,
862                 .size_out = out_size,
863                 .payload_out = out,
864         };
865         int rc;
866
867         if (out_size > cxlm->payload_size)
868                 return -E2BIG;
869
870         rc = cxl_mem_mbox_get(cxlm);
871         if (rc)
872                 return rc;
873
874         rc = __cxl_mem_mbox_send_cmd(cxlm, &mbox_cmd);
875         cxl_mem_mbox_put(cxlm);
876         if (rc)
877                 return rc;
878
879         /* TODO: Map return code to proper kernel style errno */
880         if (mbox_cmd.return_code != CXL_MBOX_SUCCESS)
881                 return -ENXIO;
882
883         /*
884          * Variable sized commands can't be validated and so it's up to the
885          * caller to do that if they wish.
886          */
887         if (cmd->info.size_out >= 0 && mbox_cmd.size_out != out_size)
888                 return -EIO;
889
890         return 0;
891 }
892
893 /**
894  * cxl_mem_setup_regs() - Setup necessary MMIO.
895  * @cxlm: The CXL memory device to communicate with.
896  *
897  * Return: 0 if all necessary registers mapped.
898  *
899  * A memory device is required by spec to implement a certain set of MMIO
900  * regions. The purpose of this function is to enumerate and map those
901  * registers.
902  */
903 static int cxl_mem_setup_regs(struct cxl_mem *cxlm)
904 {
905         struct device *dev = &cxlm->pdev->dev;
906         int cap, cap_count;
907         u64 cap_array;
908
909         cap_array = readq(cxlm->regs + CXLDEV_CAP_ARRAY_OFFSET);
910         if (FIELD_GET(CXLDEV_CAP_ARRAY_ID_MASK, cap_array) !=
911             CXLDEV_CAP_ARRAY_CAP_ID)
912                 return -ENODEV;
913
914         cap_count = FIELD_GET(CXLDEV_CAP_ARRAY_COUNT_MASK, cap_array);
915
916         for (cap = 1; cap <= cap_count; cap++) {
917                 void __iomem *register_block;
918                 u32 offset;
919                 u16 cap_id;
920
921                 cap_id = FIELD_GET(CXLDEV_CAP_HDR_CAP_ID_MASK,
922                                    readl(cxlm->regs + cap * 0x10));
923                 offset = readl(cxlm->regs + cap * 0x10 + 0x4);
924                 register_block = cxlm->regs + offset;
925
926                 switch (cap_id) {
927                 case CXLDEV_CAP_CAP_ID_DEVICE_STATUS:
928                         dev_dbg(dev, "found Status capability (0x%x)\n", offset);
929                         cxlm->status_regs = register_block;
930                         break;
931                 case CXLDEV_CAP_CAP_ID_PRIMARY_MAILBOX:
932                         dev_dbg(dev, "found Mailbox capability (0x%x)\n", offset);
933                         cxlm->mbox_regs = register_block;
934                         break;
935                 case CXLDEV_CAP_CAP_ID_SECONDARY_MAILBOX:
936                         dev_dbg(dev, "found Secondary Mailbox capability (0x%x)\n", offset);
937                         break;
938                 case CXLDEV_CAP_CAP_ID_MEMDEV:
939                         dev_dbg(dev, "found Memory Device capability (0x%x)\n", offset);
940                         cxlm->memdev_regs = register_block;
941                         break;
942                 default:
943                         dev_dbg(dev, "Unknown cap ID: %d (0x%x)\n", cap_id, offset);
944                         break;
945                 }
946         }
947
948         if (!cxlm->status_regs || !cxlm->mbox_regs || !cxlm->memdev_regs) {
949                 dev_err(dev, "registers not found: %s%s%s\n",
950                         !cxlm->status_regs ? "status " : "",
951                         !cxlm->mbox_regs ? "mbox " : "",
952                         !cxlm->memdev_regs ? "memdev" : "");
953                 return -ENXIO;
954         }
955
956         return 0;
957 }
958
959 static int cxl_mem_setup_mailbox(struct cxl_mem *cxlm)
960 {
961         const int cap = readl(cxlm->mbox_regs + CXLDEV_MBOX_CAPS_OFFSET);
962
963         cxlm->payload_size =
964                 1 << FIELD_GET(CXLDEV_MBOX_CAP_PAYLOAD_SIZE_MASK, cap);
965
966         /*
967          * CXL 2.0 8.2.8.4.3 Mailbox Capabilities Register
968          *
969          * If the size is too small, mandatory commands will not work and so
970          * there's no point in going forward. If the size is too large, there's
971          * no harm is soft limiting it.
972          */
973         cxlm->payload_size = min_t(size_t, cxlm->payload_size, SZ_1M);
974         if (cxlm->payload_size < 256) {
975                 dev_err(&cxlm->pdev->dev, "Mailbox is too small (%zub)",
976                         cxlm->payload_size);
977                 return -ENXIO;
978         }
979
980         dev_dbg(&cxlm->pdev->dev, "Mailbox payload sized %zu",
981                 cxlm->payload_size);
982
983         return 0;
984 }
985
986 static struct cxl_mem *cxl_mem_create(struct pci_dev *pdev, u32 reg_lo,
987                                       u32 reg_hi)
988 {
989         struct device *dev = &pdev->dev;
990         struct cxl_mem *cxlm;
991         void __iomem *regs;
992         u64 offset;
993         u8 bar;
994         int rc;
995
996         cxlm = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*cxlm), GFP_KERNEL);
997         if (!cxlm) {
998                 dev_err(dev, "No memory available\n");
999                 return NULL;
1000         }
1001
1002         offset = ((u64)reg_hi << 32) | (reg_lo & CXL_REGLOC_ADDR_MASK);
1003         bar = FIELD_GET(CXL_REGLOC_BIR_MASK, reg_lo);
1004
1005         /* Basic sanity check that BAR is big enough */
1006         if (pci_resource_len(pdev, bar) < offset) {
1007                 dev_err(dev, "BAR%d: %pr: too small (offset: %#llx)\n", bar,
1008                         &pdev->resource[bar], (unsigned long long)offset);
1009                 return NULL;
1010         }
1011
1012         rc = pcim_iomap_regions(pdev, BIT(bar), pci_name(pdev));
1013         if (rc) {
1014                 dev_err(dev, "failed to map registers\n");
1015                 return NULL;
1016         }
1017         regs = pcim_iomap_table(pdev)[bar];
1018
1019         mutex_init(&cxlm->mbox_mutex);
1020         cxlm->pdev = pdev;
1021         cxlm->regs = regs + offset;
1022         cxlm->enabled_cmds =
1023                 devm_kmalloc_array(dev, BITS_TO_LONGS(cxl_cmd_count),
1024                                    sizeof(unsigned long),
1025                                    GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
1026         if (!cxlm->enabled_cmds) {
1027                 dev_err(dev, "No memory available for bitmap\n");
1028                 return NULL;
1029         }
1030
1031         dev_dbg(dev, "Mapped CXL Memory Device resource\n");
1032         return cxlm;
1033 }
1034
1035 static int cxl_mem_dvsec(struct pci_dev *pdev, int dvsec)
1036 {
1037         int pos;
1038
1039         pos = pci_find_ext_capability(pdev, PCI_EXT_CAP_ID_DVSEC);
1040         if (!pos)
1041                 return 0;
1042
1043         while (pos) {
1044                 u16 vendor, id;
1045
1046                 pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_DVSEC_HEADER1, &vendor);
1047                 pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_DVSEC_HEADER2, &id);
1048                 if (vendor == PCI_DVSEC_VENDOR_ID_CXL && dvsec == id)
1049                         return pos;
1050
1051                 pos = pci_find_next_ext_capability(pdev, pos,
1052                                                    PCI_EXT_CAP_ID_DVSEC);
1053         }
1054
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 static struct cxl_memdev *to_cxl_memdev(struct device *dev)
1059 {
1060         return container_of(dev, struct cxl_memdev, dev);
1061 }
1062
1063 static void cxl_memdev_release(struct device *dev)
1064 {
1065         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(dev);
1066
1067         ida_free(&cxl_memdev_ida, cxlmd->id);
1068         kfree(cxlmd);
1069 }
1070
1071 static char *cxl_memdev_devnode(struct device *dev, umode_t *mode, kuid_t *uid,
1072                                 kgid_t *gid)
1073 {
1074         return kasprintf(GFP_KERNEL, "cxl/%s", dev_name(dev));
1075 }
1076
1077 static ssize_t firmware_version_show(struct device *dev,
1078                                      struct device_attribute *attr, char *buf)
1079 {
1080         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(dev);
1081         struct cxl_mem *cxlm = cxlmd->cxlm;
1082
1083         return sysfs_emit(buf, "%.16s\n", cxlm->firmware_version);
1084 }
1085 static DEVICE_ATTR_RO(firmware_version);
1086
1087 static ssize_t payload_max_show(struct device *dev,
1088                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
1089 {
1090         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(dev);
1091         struct cxl_mem *cxlm = cxlmd->cxlm;
1092
1093         return sysfs_emit(buf, "%zu\n", cxlm->payload_size);
1094 }
1095 static DEVICE_ATTR_RO(payload_max);
1096
1097 static ssize_t ram_size_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1098                              char *buf)
1099 {
1100         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(dev);
1101         struct cxl_mem *cxlm = cxlmd->cxlm;
1102         unsigned long long len = range_len(&cxlm->ram_range);
1103
1104         return sysfs_emit(buf, "%#llx\n", len);
1105 }
1106
1107 static struct device_attribute dev_attr_ram_size =
1108         __ATTR(size, 0444, ram_size_show, NULL);
1109
1110 static ssize_t pmem_size_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1111                               char *buf)
1112 {
1113         struct cxl_memdev *cxlmd = to_cxl_memdev(dev);
1114         struct cxl_mem *cxlm = cxlmd->cxlm;
1115         unsigned long long len = range_len(&cxlm->pmem_range);
1116
1117         return sysfs_emit(buf, "%#llx\n", len);
1118 }
1119
1120 static struct device_attribute dev_attr_pmem_size =
1121         __ATTR(size, 0444, pmem_size_show, NULL);
1122
1123 static struct attribute *cxl_memdev_attributes[] = {
1124         &dev_attr_firmware_version.attr,
1125         &dev_attr_payload_max.attr,
1126         NULL,
1127 };
1128
1129 static struct attribute *cxl_memdev_pmem_attributes[] = {
1130         &dev_attr_pmem_size.attr,
1131         NULL,
1132 };
1133
1134 static struct attribute *cxl_memdev_ram_attributes[] = {
1135         &dev_attr_ram_size.attr,
1136         NULL,
1137 };
1138
1139 static struct attribute_group cxl_memdev_attribute_group = {
1140         .attrs = cxl_memdev_attributes,
1141 };
1142
1143 static struct attribute_group cxl_memdev_ram_attribute_group = {
1144         .name = "ram",
1145         .attrs = cxl_memdev_ram_attributes,
1146 };
1147
1148 static struct attribute_group cxl_memdev_pmem_attribute_group = {
1149         .name = "pmem",
1150         .attrs = cxl_memdev_pmem_attributes,
1151 };
1152
1153 static const struct attribute_group *cxl_memdev_attribute_groups[] = {
1154         &cxl_memdev_attribute_group,
1155         &cxl_memdev_ram_attribute_group,
1156         &cxl_memdev_pmem_attribute_group,
1157         NULL,
1158 };
1159
1160 static const struct device_type cxl_memdev_type = {
1161         .name = "cxl_memdev",
1162         .release = cxl_memdev_release,
1163         .devnode = cxl_memdev_devnode,
1164         .groups = cxl_memdev_attribute_groups,
1165 };
1166
1167 static void cxl_memdev_shutdown(struct cxl_memdev *cxlmd)
1168 {
1169         down_write(&cxl_memdev_rwsem);
1170         cxlmd->cxlm = NULL;
1171         up_write(&cxl_memdev_rwsem);
1172 }
1173
1174 static void cxl_memdev_unregister(void *_cxlmd)
1175 {
1176         struct cxl_memdev *cxlmd = _cxlmd;
1177         struct device *dev = &cxlmd->dev;
1178
1179         cdev_device_del(&cxlmd->cdev, dev);
1180         cxl_memdev_shutdown(cxlmd);
1181         put_device(dev);
1182 }
1183
1184 static struct cxl_memdev *cxl_memdev_alloc(struct cxl_mem *cxlm)
1185 {
1186         struct pci_dev *pdev = cxlm->pdev;
1187         struct cxl_memdev *cxlmd;
1188         struct device *dev;
1189         struct cdev *cdev;
1190         int rc;
1191
1192         cxlmd = kzalloc(sizeof(*cxlmd), GFP_KERNEL);
1193         if (!cxlmd)
1194                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1195
1196         rc = ida_alloc_range(&cxl_memdev_ida, 0, CXL_MEM_MAX_DEVS, GFP_KERNEL);
1197         if (rc < 0)
1198                 goto err;
1199         cxlmd->id = rc;
1200
1201         dev = &cxlmd->dev;
1202         device_initialize(dev);
1203         dev->parent = &pdev->dev;
1204         dev->bus = &cxl_bus_type;
1205         dev->devt = MKDEV(cxl_mem_major, cxlmd->id);
1206         dev->type = &cxl_memdev_type;
1207         device_set_pm_not_required(dev);
1208
1209         cdev = &cxlmd->cdev;
1210         cdev_init(cdev, &cxl_memdev_fops);
1211         return cxlmd;
1212
1213 err:
1214         kfree(cxlmd);
1215         return ERR_PTR(rc);
1216 }
1217
1218 static int cxl_mem_add_memdev(struct cxl_mem *cxlm)
1219 {
1220         struct cxl_memdev *cxlmd;
1221         struct device *dev;
1222         struct cdev *cdev;
1223         int rc;
1224
1225         cxlmd = cxl_memdev_alloc(cxlm);
1226         if (IS_ERR(cxlmd))
1227                 return PTR_ERR(cxlmd);
1228
1229         dev = &cxlmd->dev;
1230         rc = dev_set_name(dev, "mem%d", cxlmd->id);
1231         if (rc)
1232                 goto err;
1233
1234         /*
1235          * Activate ioctl operations, no cxl_memdev_rwsem manipulation
1236          * needed as this is ordered with cdev_add() publishing the device.
1237          */
1238         cxlmd->cxlm = cxlm;
1239
1240         cdev = &cxlmd->cdev;
1241         rc = cdev_device_add(cdev, dev);
1242         if (rc)
1243                 goto err;
1244
1245         return devm_add_action_or_reset(dev->parent, cxl_memdev_unregister,
1246                                         cxlmd);
1247
1248 err:
1249         /*
1250          * The cdev was briefly live, shutdown any ioctl operations that
1251          * saw that state.
1252          */
1253         cxl_memdev_shutdown(cxlmd);
1254         put_device(dev);
1255         return rc;
1256 }
1257
1258 static int cxl_xfer_log(struct cxl_mem *cxlm, uuid_t *uuid, u32 size, u8 *out)
1259 {
1260         u32 remaining = size;
1261         u32 offset = 0;
1262
1263         while (remaining) {
1264                 u32 xfer_size = min_t(u32, remaining, cxlm->payload_size);
1265                 struct cxl_mbox_get_log {
1266                         uuid_t uuid;
1267                         __le32 offset;
1268                         __le32 length;
1269                 } __packed log = {
1270                         .uuid = *uuid,
1271                         .offset = cpu_to_le32(offset),
1272                         .length = cpu_to_le32(xfer_size)
1273                 };
1274                 int rc;
1275
1276                 rc = cxl_mem_mbox_send_cmd(cxlm, CXL_MBOX_OP_GET_LOG, &log,
1277                                            sizeof(log), out, xfer_size);
1278                 if (rc < 0)
1279                         return rc;
1280
1281                 out += xfer_size;
1282                 remaining -= xfer_size;
1283                 offset += xfer_size;
1284         }
1285
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 /**
1290  * cxl_walk_cel() - Walk through the Command Effects Log.
1291  * @cxlm: Device.
1292  * @size: Length of the Command Effects Log.
1293  * @cel: CEL
1294  *
1295  * Iterate over each entry in the CEL and determine if the driver supports the
1296  * command. If so, the command is enabled for the device and can be used later.
1297  */
1298 static void cxl_walk_cel(struct cxl_mem *cxlm, size_t size, u8 *cel)
1299 {
1300         struct cel_entry {
1301                 __le16 opcode;
1302                 __le16 effect;
1303         } __packed * cel_entry;
1304         const int cel_entries = size / sizeof(*cel_entry);
1305         int i;
1306
1307         cel_entry = (struct cel_entry *)cel;
1308
1309         for (i = 0; i < cel_entries; i++) {
1310                 u16 opcode = le16_to_cpu(cel_entry[i].opcode);
1311                 struct cxl_mem_command *cmd = cxl_mem_find_command(opcode);
1312
1313                 if (!cmd) {
1314                         dev_dbg(&cxlm->pdev->dev,
1315                                 "Opcode 0x%04x unsupported by driver", opcode);
1316                         continue;
1317                 }
1318
1319                 set_bit(cmd->info.id, cxlm->enabled_cmds);
1320         }
1321 }
1322
1323 struct cxl_mbox_get_supported_logs {
1324         __le16 entries;
1325         u8 rsvd[6];
1326         struct gsl_entry {
1327                 uuid_t uuid;
1328                 __le32 size;
1329         } __packed entry[];
1330 } __packed;
1331
1332 static struct cxl_mbox_get_supported_logs *cxl_get_gsl(struct cxl_mem *cxlm)
1333 {
1334         struct cxl_mbox_get_supported_logs *ret;
1335         int rc;
1336
1337         ret = kvmalloc(cxlm->payload_size, GFP_KERNEL);
1338         if (!ret)
1339                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1340
1341         rc = cxl_mem_mbox_send_cmd(cxlm, CXL_MBOX_OP_GET_SUPPORTED_LOGS, NULL,
1342                                    0, ret, cxlm->payload_size);
1343         if (rc < 0) {
1344                 kvfree(ret);
1345                 return ERR_PTR(rc);
1346         }
1347
1348         return ret;
1349 }
1350
1351 /**
1352  * cxl_mem_enumerate_cmds() - Enumerate commands for a device.
1353  * @cxlm: The device.
1354  *
1355  * Returns 0 if enumerate completed successfully.
1356  *
1357  * CXL devices have optional support for certain commands. This function will
1358  * determine the set of supported commands for the hardware and update the
1359  * enabled_cmds bitmap in the @cxlm.
1360  */
1361 static int cxl_mem_enumerate_cmds(struct cxl_mem *cxlm)
1362 {
1363         struct cxl_mbox_get_supported_logs *gsl;
1364         struct device *dev = &cxlm->pdev->dev;
1365         struct cxl_mem_command *cmd;
1366         int i, rc;
1367
1368         gsl = cxl_get_gsl(cxlm);
1369         if (IS_ERR(gsl))
1370                 return PTR_ERR(gsl);
1371
1372         rc = -ENOENT;
1373         for (i = 0; i < le16_to_cpu(gsl->entries); i++) {
1374                 u32 size = le32_to_cpu(gsl->entry[i].size);
1375                 uuid_t uuid = gsl->entry[i].uuid;
1376                 u8 *log;
1377
1378                 dev_dbg(dev, "Found LOG type %pU of size %d", &uuid, size);
1379
1380                 if (!uuid_equal(&uuid, &log_uuid[CEL_UUID]))
1381                         continue;
1382
1383                 log = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
1384                 if (!log) {
1385                         rc = -ENOMEM;
1386                         goto out;
1387                 }
1388
1389                 rc = cxl_xfer_log(cxlm, &uuid, size, log);
1390                 if (rc) {
1391                         kvfree(log);
1392                         goto out;
1393                 }
1394
1395                 cxl_walk_cel(cxlm, size, log);
1396                 kvfree(log);
1397
1398                 /* In case CEL was bogus, enable some default commands. */
1399                 cxl_for_each_cmd(cmd)
1400                         if (cmd->flags & CXL_CMD_FLAG_FORCE_ENABLE)
1401                                 set_bit(cmd->info.id, cxlm->enabled_cmds);
1402
1403                 /* Found the required CEL */
1404                 rc = 0;
1405         }
1406
1407 out:
1408         kvfree(gsl);
1409         return rc;
1410 }
1411
1412 /**
1413  * cxl_mem_identify() - Send the IDENTIFY command to the device.
1414  * @cxlm: The device to identify.
1415  *
1416  * Return: 0 if identify was executed successfully.
1417  *
1418  * This will dispatch the identify command to the device and on success populate
1419  * structures to be exported to sysfs.
1420  */
1421 static int cxl_mem_identify(struct cxl_mem *cxlm)
1422 {
1423         /* See CXL 2.0 Table 175 Identify Memory Device Output Payload */
1424         struct cxl_mbox_identify {
1425                 char fw_revision[0x10];
1426                 __le64 total_capacity;
1427                 __le64 volatile_capacity;
1428                 __le64 persistent_capacity;
1429                 __le64 partition_align;
1430                 __le16 info_event_log_size;
1431                 __le16 warning_event_log_size;
1432                 __le16 failure_event_log_size;
1433                 __le16 fatal_event_log_size;
1434                 __le32 lsa_size;
1435                 u8 poison_list_max_mer[3];
1436                 __le16 inject_poison_limit;
1437                 u8 poison_caps;
1438                 u8 qos_telemetry_caps;
1439         } __packed id;
1440         int rc;
1441
1442         rc = cxl_mem_mbox_send_cmd(cxlm, CXL_MBOX_OP_IDENTIFY, NULL, 0, &id,
1443                                    sizeof(id));
1444         if (rc < 0)
1445                 return rc;
1446
1447         /*
1448          * TODO: enumerate DPA map, as 'ram' and 'pmem' do not alias.
1449          * For now, only the capacity is exported in sysfs
1450          */
1451         cxlm->ram_range.start = 0;
1452         cxlm->ram_range.end = le64_to_cpu(id.volatile_capacity) * SZ_256M - 1;
1453
1454         cxlm->pmem_range.start = 0;
1455         cxlm->pmem_range.end =
1456                 le64_to_cpu(id.persistent_capacity) * SZ_256M - 1;
1457
1458         memcpy(cxlm->firmware_version, id.fw_revision, sizeof(id.fw_revision));
1459
1460         return 0;
1461 }
1462
1463 static int cxl_mem_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
1464 {
1465         struct device *dev = &pdev->dev;
1466         struct cxl_mem *cxlm = NULL;
1467         u32 regloc_size, regblocks;
1468         int rc, regloc, i;
1469
1470         rc = pcim_enable_device(pdev);
1471         if (rc)
1472                 return rc;
1473
1474         regloc = cxl_mem_dvsec(pdev, PCI_DVSEC_ID_CXL_REGLOC_OFFSET);
1475         if (!regloc) {
1476                 dev_err(dev, "register location dvsec not found\n");
1477                 return -ENXIO;
1478         }
1479
1480         /* Get the size of the Register Locator DVSEC */
1481         pci_read_config_dword(pdev, regloc + PCI_DVSEC_HEADER1, &regloc_size);
1482         regloc_size = FIELD_GET(PCI_DVSEC_HEADER1_LENGTH_MASK, regloc_size);
1483
1484         regloc += PCI_DVSEC_ID_CXL_REGLOC_BLOCK1_OFFSET;
1485         regblocks = (regloc_size - PCI_DVSEC_ID_CXL_REGLOC_BLOCK1_OFFSET) / 8;
1486
1487         for (i = 0; i < regblocks; i++, regloc += 8) {
1488                 u32 reg_lo, reg_hi;
1489                 u8 reg_type;
1490
1491                 /* "register low and high" contain other bits */
1492                 pci_read_config_dword(pdev, regloc, &reg_lo);
1493                 pci_read_config_dword(pdev, regloc + 4, &reg_hi);
1494
1495                 reg_type = FIELD_GET(CXL_REGLOC_RBI_MASK, reg_lo);
1496
1497                 if (reg_type == CXL_REGLOC_RBI_MEMDEV) {
1498                         cxlm = cxl_mem_create(pdev, reg_lo, reg_hi);
1499                         break;
1500                 }
1501         }
1502
1503         if (!cxlm)
1504                 return -ENODEV;
1505
1506         rc = cxl_mem_setup_regs(cxlm);
1507         if (rc)
1508                 return rc;
1509
1510         rc = cxl_mem_setup_mailbox(cxlm);
1511         if (rc)
1512                 return rc;
1513
1514         rc = cxl_mem_enumerate_cmds(cxlm);
1515         if (rc)
1516                 return rc;
1517
1518         rc = cxl_mem_identify(cxlm);
1519         if (rc)
1520                 return rc;
1521
1522         return cxl_mem_add_memdev(cxlm);
1523 }
1524
1525 static const struct pci_device_id cxl_mem_pci_tbl[] = {
1526         /* PCI class code for CXL.mem Type-3 Devices */
1527         { PCI_DEVICE_CLASS((PCI_CLASS_MEMORY_CXL << 8 | CXL_MEMORY_PROGIF), ~0)},
1528         { /* terminate list */ },
1529 };
1530 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, cxl_mem_pci_tbl);
1531
1532 static struct pci_driver cxl_mem_driver = {
1533         .name                   = KBUILD_MODNAME,
1534         .id_table               = cxl_mem_pci_tbl,
1535         .probe                  = cxl_mem_probe,
1536         .driver = {
1537                 .probe_type     = PROBE_PREFER_ASYNCHRONOUS,
1538         },
1539 };
1540
1541 static __init int cxl_mem_init(void)
1542 {
1543         struct dentry *mbox_debugfs;
1544         dev_t devt;
1545         int rc;
1546
1547         rc = alloc_chrdev_region(&devt, 0, CXL_MEM_MAX_DEVS, "cxl");
1548         if (rc)
1549                 return rc;
1550
1551         cxl_mem_major = MAJOR(devt);
1552
1553         rc = pci_register_driver(&cxl_mem_driver);
1554         if (rc) {
1555                 unregister_chrdev_region(MKDEV(cxl_mem_major, 0),
1556                                          CXL_MEM_MAX_DEVS);
1557                 return rc;
1558         }
1559
1560         cxl_debugfs = debugfs_create_dir("cxl", NULL);
1561         mbox_debugfs = debugfs_create_dir("mbox", cxl_debugfs);
1562         debugfs_create_bool("raw_allow_all", 0600, mbox_debugfs,
1563                             &cxl_raw_allow_all);
1564
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static __exit void cxl_mem_exit(void)
1569 {
1570         debugfs_remove_recursive(cxl_debugfs);
1571         pci_unregister_driver(&cxl_mem_driver);
1572         unregister_chrdev_region(MKDEV(cxl_mem_major, 0), CXL_MEM_MAX_DEVS);
1573 }
1574
1575 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1576 module_init(cxl_mem_init);
1577 module_exit(cxl_mem_exit);
1578 MODULE_IMPORT_NS(CXL);