Merge tag 'arm-dt-6.0' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/soc/soc
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / controller / pci-hyperv.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
4  *
5  * Author:
6  *   Jake Oshins <jakeo@microsoft.com>
7  *
8  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
9  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
10  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
11  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
12  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
13  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
14  * until a device as been exposed using this driver.
15  *
16  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
17  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
18  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
19  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
20  * this driver does support more than one.
21  *
22  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
23  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
24  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
25  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
26  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
27  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
28  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
29  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
30  * function's configuration space is zero.
31  *
32  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
33  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
34  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
35  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
36  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
37  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
38  */
39
40 #include <linux/kernel.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/pci-ecam.h>
44 #include <linux/delay.h>
45 #include <linux/semaphore.h>
46 #include <linux/irq.h>
47 #include <linux/msi.h>
48 #include <linux/hyperv.h>
49 #include <linux/refcount.h>
50 #include <linux/irqdomain.h>
51 #include <linux/acpi.h>
52 #include <asm/mshyperv.h>
53
54 /*
55  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
56  * major version.
57  */
58
59 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
60 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
61 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
62
63 enum pci_protocol_version_t {
64         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
65         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
66         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3 = PCI_MAKE_VERSION(1, 3),      /* Vibranium */
67         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4 = PCI_MAKE_VERSION(1, 4),      /* WS2022 */
68 };
69
70 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
71
72 /*
73  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
74  * first.
75  */
76 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
77         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4,
78         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3,
79         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
80         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
81 };
82
83 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
84 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
85 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
86
87 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
88
89 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
90
91 /* space for 32bit serial number as string */
92 #define SLOT_NAME_SIZE 11
93
94 /*
95  * Size of requestor for VMbus; the value is based on the observation
96  * that having more than one request outstanding is 'rare', and so 64
97  * should be generous in ensuring that we don't ever run out.
98  */
99 #define HV_PCI_RQSTOR_SIZE 64
100
101 /*
102  * Message Types
103  */
104
105 enum pci_message_type {
106         /*
107          * Version 1.1
108          */
109         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
110         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
111         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
112         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
113         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
114         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
115         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
116         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
117         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
118         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
119         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
120         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
121         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
122         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
123         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
124         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
125         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
126         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
127         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
128         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
129         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
130         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
131         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
132         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
133         PCI_BUS_RELATIONS2              = PCI_MESSAGE_BASE + 0x19,
134         PCI_RESOURCES_ASSIGNED3         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1A,
135         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x1B,
136         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
137 };
138
139 /*
140  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
141  */
142
143 union pci_version {
144         struct {
145                 u16 minor_version;
146                 u16 major_version;
147         } parts;
148         u32 version;
149 } __packed;
150
151 /*
152  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
153  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
154  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
155  * the Hyper-V parent partition.
156  */
157 union win_slot_encoding {
158         struct {
159                 u32     dev:5;
160                 u32     func:3;
161                 u32     reserved:24;
162         } bits;
163         u32 slot;
164 } __packed;
165
166 /*
167  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
168  */
169 struct pci_function_description {
170         u16     v_id;   /* vendor ID */
171         u16     d_id;   /* device ID */
172         u8      rev;
173         u8      prog_intf;
174         u8      subclass;
175         u8      base_class;
176         u32     subsystem_id;
177         union win_slot_encoding win_slot;
178         u32     ser;    /* serial number */
179 } __packed;
180
181 enum pci_device_description_flags {
182         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NONE                 = 0x0,
183         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY        = 0x1,
184 };
185
186 struct pci_function_description2 {
187         u16     v_id;   /* vendor ID */
188         u16     d_id;   /* device ID */
189         u8      rev;
190         u8      prog_intf;
191         u8      subclass;
192         u8      base_class;
193         u32     subsystem_id;
194         union   win_slot_encoding win_slot;
195         u32     ser;    /* serial number */
196         u32     flags;
197         u16     virtual_numa_node;
198         u16     reserved;
199 } __packed;
200
201 /**
202  * struct hv_msi_desc
203  * @vector:             IDT entry
204  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
205  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
206  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
207  *                      Interrupt Descriptor Table that are
208  *                      occupied by this Message-Signaled
209  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
210  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
211  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
212  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
213  *                      entry would have its own descriptor.
214  * @reserved:           Empty space
215  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
216  */
217 struct hv_msi_desc {
218         u8      vector;
219         u8      delivery_mode;
220         u16     vector_count;
221         u32     reserved;
222         u64     cpu_mask;
223 } __packed;
224
225 /**
226  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
227  * @vector:             IDT entry
228  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
229  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
230  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
231  *                      Interrupt Descriptor Table that are
232  *                      occupied by this Message-Signaled
233  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
234  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
235  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
236  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
237  *                      entry would have its own descriptor.
238  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
239  * @processor_array:    All the target virtual processors.
240  */
241 struct hv_msi_desc2 {
242         u8      vector;
243         u8      delivery_mode;
244         u16     vector_count;
245         u16     processor_count;
246         u16     processor_array[32];
247 } __packed;
248
249 /*
250  * struct hv_msi_desc3 - 1.3 version of hv_msi_desc
251  *      Everything is the same as in 'hv_msi_desc2' except that the size of the
252  *      'vector' field is larger to support bigger vector values. For ex: LPI
253  *      vectors on ARM.
254  */
255 struct hv_msi_desc3 {
256         u32     vector;
257         u8      delivery_mode;
258         u8      reserved;
259         u16     vector_count;
260         u16     processor_count;
261         u16     processor_array[32];
262 } __packed;
263
264 /**
265  * struct tran_int_desc
266  * @reserved:           unused, padding
267  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
268  * @data:               This is the "data payload" value that is
269  *                      written by the device when it generates
270  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
271  *                      or MSI-X.
272  * @address:            This is the address to which the data
273  *                      payload is written on interrupt
274  *                      generation.
275  */
276 struct tran_int_desc {
277         u16     reserved;
278         u16     vector_count;
279         u32     data;
280         u64     address;
281 } __packed;
282
283 /*
284  * A generic message format for virtual PCI.
285  * Specific message formats are defined later in the file.
286  */
287
288 struct pci_message {
289         u32 type;
290 } __packed;
291
292 struct pci_child_message {
293         struct pci_message message_type;
294         union win_slot_encoding wslot;
295 } __packed;
296
297 struct pci_incoming_message {
298         struct vmpacket_descriptor hdr;
299         struct pci_message message_type;
300 } __packed;
301
302 struct pci_response {
303         struct vmpacket_descriptor hdr;
304         s32 status;                     /* negative values are failures */
305 } __packed;
306
307 struct pci_packet {
308         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
309                                 int resp_packet_size);
310         void *compl_ctxt;
311
312         struct pci_message message[];
313 };
314
315 /*
316  * Specific message types supporting the PCI protocol.
317  */
318
319 /*
320  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
321  * The guest is free to try different versions until the host
322  * accepts the version.
323  *
324  * pci_version: The protocol version requested.
325  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
326  * reservedz: Reserved field, set to zero.
327  */
328
329 struct pci_version_request {
330         struct pci_message message_type;
331         u32 protocol_version;
332 } __packed;
333
334 /*
335  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
336  * bus (PCI Express port) is ready for action.
337  */
338
339 struct pci_bus_d0_entry {
340         struct pci_message message_type;
341         u32 reserved;
342         u64 mmio_base;
343 } __packed;
344
345 struct pci_bus_relations {
346         struct pci_incoming_message incoming;
347         u32 device_count;
348         struct pci_function_description func[];
349 } __packed;
350
351 struct pci_bus_relations2 {
352         struct pci_incoming_message incoming;
353         u32 device_count;
354         struct pci_function_description2 func[];
355 } __packed;
356
357 struct pci_q_res_req_response {
358         struct vmpacket_descriptor hdr;
359         s32 status;                     /* negative values are failures */
360         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
361 } __packed;
362
363 struct pci_set_power {
364         struct pci_message message_type;
365         union win_slot_encoding wslot;
366         u32 power_state;                /* In Windows terms */
367         u32 reserved;
368 } __packed;
369
370 struct pci_set_power_response {
371         struct vmpacket_descriptor hdr;
372         s32 status;                     /* negative values are failures */
373         union win_slot_encoding wslot;
374         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
375         u32 reserved;
376 } __packed;
377
378 struct pci_resources_assigned {
379         struct pci_message message_type;
380         union win_slot_encoding wslot;
381         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
382         u32 msi_descriptors;
383         u32 reserved[4];
384 } __packed;
385
386 struct pci_resources_assigned2 {
387         struct pci_message message_type;
388         union win_slot_encoding wslot;
389         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
390         u32 msi_descriptor_count;
391         u8 reserved[70];
392 } __packed;
393
394 struct pci_create_interrupt {
395         struct pci_message message_type;
396         union win_slot_encoding wslot;
397         struct hv_msi_desc int_desc;
398 } __packed;
399
400 struct pci_create_int_response {
401         struct pci_response response;
402         u32 reserved;
403         struct tran_int_desc int_desc;
404 } __packed;
405
406 struct pci_create_interrupt2 {
407         struct pci_message message_type;
408         union win_slot_encoding wslot;
409         struct hv_msi_desc2 int_desc;
410 } __packed;
411
412 struct pci_create_interrupt3 {
413         struct pci_message message_type;
414         union win_slot_encoding wslot;
415         struct hv_msi_desc3 int_desc;
416 } __packed;
417
418 struct pci_delete_interrupt {
419         struct pci_message message_type;
420         union win_slot_encoding wslot;
421         struct tran_int_desc int_desc;
422 } __packed;
423
424 /*
425  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and bytes_requested.
426  */
427 struct pci_read_block {
428         struct pci_message message_type;
429         u32 block_id;
430         union win_slot_encoding wslot;
431         u32 bytes_requested;
432 } __packed;
433
434 struct pci_read_block_response {
435         struct vmpacket_descriptor hdr;
436         u32 status;
437         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
438 } __packed;
439
440 /*
441  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and byte_count.
442  */
443 struct pci_write_block {
444         struct pci_message message_type;
445         u32 block_id;
446         union win_slot_encoding wslot;
447         u32 byte_count;
448         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
449 } __packed;
450
451 struct pci_dev_inval_block {
452         struct pci_incoming_message incoming;
453         union win_slot_encoding wslot;
454         u64 block_mask;
455 } __packed;
456
457 struct pci_dev_incoming {
458         struct pci_incoming_message incoming;
459         union win_slot_encoding wslot;
460 } __packed;
461
462 struct pci_eject_response {
463         struct pci_message message_type;
464         union win_slot_encoding wslot;
465         u32 status;
466 } __packed;
467
468 static int pci_ring_size = (4 * PAGE_SIZE);
469
470 /*
471  * Driver specific state.
472  */
473
474 enum hv_pcibus_state {
475         hv_pcibus_init = 0,
476         hv_pcibus_probed,
477         hv_pcibus_installed,
478         hv_pcibus_removing,
479         hv_pcibus_maximum
480 };
481
482 struct hv_pcibus_device {
483 #ifdef CONFIG_X86
484         struct pci_sysdata sysdata;
485 #elif defined(CONFIG_ARM64)
486         struct pci_config_window sysdata;
487 #endif
488         struct pci_host_bridge *bridge;
489         struct fwnode_handle *fwnode;
490         /* Protocol version negotiated with the host */
491         enum pci_protocol_version_t protocol_version;
492         enum hv_pcibus_state state;
493         struct hv_device *hdev;
494         resource_size_t low_mmio_space;
495         resource_size_t high_mmio_space;
496         struct resource *mem_config;
497         struct resource *low_mmio_res;
498         struct resource *high_mmio_res;
499         struct completion *survey_event;
500         struct pci_bus *pci_bus;
501         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
502         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
503         void __iomem *cfg_addr;
504
505         struct list_head children;
506         struct list_head dr_list;
507
508         struct msi_domain_info msi_info;
509         struct irq_domain *irq_domain;
510
511         spinlock_t retarget_msi_interrupt_lock;
512
513         struct workqueue_struct *wq;
514
515         /* Highest slot of child device with resources allocated */
516         int wslot_res_allocated;
517
518         /* hypercall arg, must not cross page boundary */
519         struct hv_retarget_device_interrupt retarget_msi_interrupt_params;
520
521         /*
522          * Don't put anything here: retarget_msi_interrupt_params must be last
523          */
524 };
525
526 /*
527  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
528  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
529  * of the incoming packet callback.
530  */
531 struct hv_dr_work {
532         struct work_struct wrk;
533         struct hv_pcibus_device *bus;
534 };
535
536 struct hv_pcidev_description {
537         u16     v_id;   /* vendor ID */
538         u16     d_id;   /* device ID */
539         u8      rev;
540         u8      prog_intf;
541         u8      subclass;
542         u8      base_class;
543         u32     subsystem_id;
544         union   win_slot_encoding win_slot;
545         u32     ser;    /* serial number */
546         u32     flags;
547         u16     virtual_numa_node;
548 };
549
550 struct hv_dr_state {
551         struct list_head list_entry;
552         u32 device_count;
553         struct hv_pcidev_description func[];
554 };
555
556 enum hv_pcichild_state {
557         hv_pcichild_init = 0,
558         hv_pcichild_requirements,
559         hv_pcichild_resourced,
560         hv_pcichild_ejecting,
561         hv_pcichild_maximum
562 };
563
564 struct hv_pci_dev {
565         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
566         struct list_head list_entry;
567         refcount_t refs;
568         enum hv_pcichild_state state;
569         struct pci_slot *pci_slot;
570         struct hv_pcidev_description desc;
571         bool reported_missing;
572         struct hv_pcibus_device *hbus;
573         struct work_struct wrk;
574
575         void (*block_invalidate)(void *context, u64 block_mask);
576         void *invalidate_context;
577
578         /*
579          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
580          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
581          */
582         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
583 };
584
585 struct hv_pci_compl {
586         struct completion host_event;
587         s32 completion_status;
588 };
589
590 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
591
592 #ifdef CONFIG_X86
593 #define DELIVERY_MODE   APIC_DELIVERY_MODE_FIXED
594 #define FLOW_HANDLER    handle_edge_irq
595 #define FLOW_NAME       "edge"
596
597 static int hv_pci_irqchip_init(void)
598 {
599         return 0;
600 }
601
602 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
603 {
604         return x86_vector_domain;
605 }
606
607 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *data)
608 {
609         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
610
611         return cfg->vector;
612 }
613
614 static int hv_msi_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
615                           int nvec, msi_alloc_info_t *info)
616 {
617         int ret = pci_msi_prepare(domain, dev, nvec, info);
618
619         /*
620          * By using the interrupt remapper in the hypervisor IOMMU, contiguous
621          * CPU vectors is not needed for multi-MSI
622          */
623         if (info->type == X86_IRQ_ALLOC_TYPE_PCI_MSI)
624                 info->flags &= ~X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS;
625
626         return ret;
627 }
628
629 /**
630  * hv_arch_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
631  * affinity.
632  * @data:       Describes the IRQ
633  *
634  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
635  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
636  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
637  * number of the device.
638  */
639 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data)
640 {
641         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
642         struct hv_retarget_device_interrupt *params;
643         struct tran_int_desc *int_desc;
644         struct hv_pcibus_device *hbus;
645         const struct cpumask *dest;
646         cpumask_var_t tmp;
647         struct pci_bus *pbus;
648         struct pci_dev *pdev;
649         unsigned long flags;
650         u32 var_size = 0;
651         int cpu, nr_bank;
652         u64 res;
653
654         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
655         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
656         pbus = pdev->bus;
657         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
658         int_desc = data->chip_data;
659
660         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
661
662         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
663         memset(params, 0, sizeof(*params));
664         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
665         params->int_entry.source = HV_INTERRUPT_SOURCE_MSI;
666         params->int_entry.msi_entry.address.as_uint32 = int_desc->address & 0xffffffff;
667         params->int_entry.msi_entry.data.as_uint32 = int_desc->data;
668         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
669                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
670                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
671                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
672                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
673         params->int_target.vector = hv_msi_get_int_vector(data);
674
675         /*
676          * Honoring apic->delivery_mode set to APIC_DELIVERY_MODE_FIXED by
677          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
678          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
679          * negative effect (yet?).
680          */
681
682         if (hbus->protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
683                 /*
684                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
685                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
686                  * with >64 VP support.
687                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
688                  * is not sufficient for this hypercall.
689                  */
690                 params->int_target.flags |=
691                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
692
693                 if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC)) {
694                         res = 1;
695                         goto exit_unlock;
696                 }
697
698                 cpumask_and(tmp, dest, cpu_online_mask);
699                 nr_bank = cpumask_to_vpset(&params->int_target.vp_set, tmp);
700                 free_cpumask_var(tmp);
701
702                 if (nr_bank <= 0) {
703                         res = 1;
704                         goto exit_unlock;
705                 }
706
707                 /*
708                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
709                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_bank_mask
710                  * does).
711                  */
712                 var_size = 1 + nr_bank;
713         } else {
714                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
715                         params->int_target.vp_mask |=
716                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
717                 }
718         }
719
720         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
721                               params, NULL);
722
723 exit_unlock:
724         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
725
726         /*
727          * During hibernation, when a CPU is offlined, the kernel tries
728          * to move the interrupt to the remaining CPUs that haven't
729          * been offlined yet. In this case, the below hv_do_hypercall()
730          * always fails since the vmbus channel has been closed:
731          * refer to cpu_disable_common() -> fixup_irqs() ->
732          * irq_migrate_all_off_this_cpu() -> migrate_one_irq().
733          *
734          * Suppress the error message for hibernation because the failure
735          * during hibernation does not matter (at this time all the devices
736          * have been frozen). Note: the correct affinity info is still updated
737          * into the irqdata data structure in migrate_one_irq() ->
738          * irq_do_set_affinity() -> hv_set_affinity(), so later when the VM
739          * resumes, hv_pci_restore_msi_state() is able to correctly restore
740          * the interrupt with the correct affinity.
741          */
742         if (!hv_result_success(res) && hbus->state != hv_pcibus_removing)
743                 dev_err(&hbus->hdev->device,
744                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
745 }
746 #elif defined(CONFIG_ARM64)
747 /*
748  * SPI vectors to use for vPCI; arch SPIs range is [32, 1019], but leaving a bit
749  * of room at the start to allow for SPIs to be specified through ACPI and
750  * starting with a power of two to satisfy power of 2 multi-MSI requirement.
751  */
752 #define HV_PCI_MSI_SPI_START    64
753 #define HV_PCI_MSI_SPI_NR       (1020 - HV_PCI_MSI_SPI_START)
754 #define DELIVERY_MODE           0
755 #define FLOW_HANDLER            NULL
756 #define FLOW_NAME               NULL
757 #define hv_msi_prepare          NULL
758
759 struct hv_pci_chip_data {
760         DECLARE_BITMAP(spi_map, HV_PCI_MSI_SPI_NR);
761         struct mutex    map_lock;
762 };
763
764 /* Hyper-V vPCI MSI GIC IRQ domain */
765 static struct irq_domain *hv_msi_gic_irq_domain;
766
767 /* Hyper-V PCI MSI IRQ chip */
768 static struct irq_chip hv_arm64_msi_irq_chip = {
769         .name = "MSI",
770         .irq_set_affinity = irq_chip_set_affinity_parent,
771         .irq_eoi = irq_chip_eoi_parent,
772         .irq_mask = irq_chip_mask_parent,
773         .irq_unmask = irq_chip_unmask_parent
774 };
775
776 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *irqd)
777 {
778         return irqd->parent_data->hwirq;
779 }
780
781 /*
782  * @nr_bm_irqs:         Indicates the number of IRQs that were allocated from
783  *                      the bitmap.
784  * @nr_dom_irqs:        Indicates the number of IRQs that were allocated from
785  *                      the parent domain.
786  */
787 static void hv_pci_vec_irq_free(struct irq_domain *domain,
788                                 unsigned int virq,
789                                 unsigned int nr_bm_irqs,
790                                 unsigned int nr_dom_irqs)
791 {
792         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
793         struct irq_data *d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq);
794         int first = d->hwirq - HV_PCI_MSI_SPI_START;
795         int i;
796
797         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
798         bitmap_release_region(chip_data->spi_map,
799                               first,
800                               get_count_order(nr_bm_irqs));
801         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
802         for (i = 0; i < nr_dom_irqs; i++) {
803                 if (i)
804                         d = irq_domain_get_irq_data(domain, virq + i);
805                 irq_domain_reset_irq_data(d);
806         }
807
808         irq_domain_free_irqs_parent(domain, virq, nr_dom_irqs);
809 }
810
811 static void hv_pci_vec_irq_domain_free(struct irq_domain *domain,
812                                        unsigned int virq,
813                                        unsigned int nr_irqs)
814 {
815         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, nr_irqs);
816 }
817
818 static int hv_pci_vec_alloc_device_irq(struct irq_domain *domain,
819                                        unsigned int nr_irqs,
820                                        irq_hw_number_t *hwirq)
821 {
822         struct hv_pci_chip_data *chip_data = domain->host_data;
823         int index;
824
825         /* Find and allocate region from the SPI bitmap */
826         mutex_lock(&chip_data->map_lock);
827         index = bitmap_find_free_region(chip_data->spi_map,
828                                         HV_PCI_MSI_SPI_NR,
829                                         get_count_order(nr_irqs));
830         mutex_unlock(&chip_data->map_lock);
831         if (index < 0)
832                 return -ENOSPC;
833
834         *hwirq = index + HV_PCI_MSI_SPI_START;
835
836         return 0;
837 }
838
839 static int hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
840                                            unsigned int virq,
841                                            irq_hw_number_t hwirq)
842 {
843         struct irq_fwspec fwspec;
844         struct irq_data *d;
845         int ret;
846
847         fwspec.fwnode = domain->parent->fwnode;
848         fwspec.param_count = 2;
849         fwspec.param[0] = hwirq;
850         fwspec.param[1] = IRQ_TYPE_EDGE_RISING;
851
852         ret = irq_domain_alloc_irqs_parent(domain, virq, 1, &fwspec);
853         if (ret)
854                 return ret;
855
856         /*
857          * Since the interrupt specifier is not coming from ACPI or DT, the
858          * trigger type will need to be set explicitly. Otherwise, it will be
859          * set to whatever is in the GIC configuration.
860          */
861         d = irq_domain_get_irq_data(domain->parent, virq);
862
863         return d->chip->irq_set_type(d, IRQ_TYPE_EDGE_RISING);
864 }
865
866 static int hv_pci_vec_irq_domain_alloc(struct irq_domain *domain,
867                                        unsigned int virq, unsigned int nr_irqs,
868                                        void *args)
869 {
870         irq_hw_number_t hwirq;
871         unsigned int i;
872         int ret;
873
874         ret = hv_pci_vec_alloc_device_irq(domain, nr_irqs, &hwirq);
875         if (ret)
876                 return ret;
877
878         for (i = 0; i < nr_irqs; i++) {
879                 ret = hv_pci_vec_irq_gic_domain_alloc(domain, virq + i,
880                                                       hwirq + i);
881                 if (ret) {
882                         hv_pci_vec_irq_free(domain, virq, nr_irqs, i);
883                         return ret;
884                 }
885
886                 irq_domain_set_hwirq_and_chip(domain, virq + i,
887                                               hwirq + i,
888                                               &hv_arm64_msi_irq_chip,
889                                               domain->host_data);
890                 pr_debug("pID:%d vID:%u\n", (int)(hwirq + i), virq + i);
891         }
892
893         return 0;
894 }
895
896 /*
897  * Pick the first cpu as the irq affinity that can be temporarily used for
898  * composing MSI from the hypervisor. GIC will eventually set the right
899  * affinity for the irq and the 'unmask' will retarget the interrupt to that
900  * cpu.
901  */
902 static int hv_pci_vec_irq_domain_activate(struct irq_domain *domain,
903                                           struct irq_data *irqd, bool reserve)
904 {
905         int cpu = cpumask_first(cpu_present_mask);
906
907         irq_data_update_effective_affinity(irqd, cpumask_of(cpu));
908
909         return 0;
910 }
911
912 static const struct irq_domain_ops hv_pci_domain_ops = {
913         .alloc  = hv_pci_vec_irq_domain_alloc,
914         .free   = hv_pci_vec_irq_domain_free,
915         .activate = hv_pci_vec_irq_domain_activate,
916 };
917
918 static int hv_pci_irqchip_init(void)
919 {
920         static struct hv_pci_chip_data *chip_data;
921         struct fwnode_handle *fn = NULL;
922         int ret = -ENOMEM;
923
924         chip_data = kzalloc(sizeof(*chip_data), GFP_KERNEL);
925         if (!chip_data)
926                 return ret;
927
928         mutex_init(&chip_data->map_lock);
929         fn = irq_domain_alloc_named_fwnode("hv_vpci_arm64");
930         if (!fn)
931                 goto free_chip;
932
933         /*
934          * IRQ domain once enabled, should not be removed since there is no
935          * way to ensure that all the corresponding devices are also gone and
936          * no interrupts will be generated.
937          */
938         hv_msi_gic_irq_domain = acpi_irq_create_hierarchy(0, HV_PCI_MSI_SPI_NR,
939                                                           fn, &hv_pci_domain_ops,
940                                                           chip_data);
941
942         if (!hv_msi_gic_irq_domain) {
943                 pr_err("Failed to create Hyper-V arm64 vPCI MSI IRQ domain\n");
944                 goto free_chip;
945         }
946
947         return 0;
948
949 free_chip:
950         kfree(chip_data);
951         if (fn)
952                 irq_domain_free_fwnode(fn);
953
954         return ret;
955 }
956
957 static struct irq_domain *hv_pci_get_root_domain(void)
958 {
959         return hv_msi_gic_irq_domain;
960 }
961
962 /*
963  * SPIs are used for interrupts of PCI devices and SPIs is managed via GICD
964  * registers which Hyper-V already supports, so no hypercall needed.
965  */
966 static void hv_arch_irq_unmask(struct irq_data *data) { }
967 #endif /* CONFIG_ARM64 */
968
969 /**
970  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
971  * @context:            Set up by the sender of the packet.
972  * @resp:               The response packet
973  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
974  *
975  * This function is used to trigger an event and report status
976  * for any message for which the completion packet contains a
977  * status and nothing else.
978  */
979 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
980                                  int resp_packet_size)
981 {
982         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
983
984         comp_pkt->completion_status = resp->status;
985         complete(&comp_pkt->host_event);
986 }
987
988 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
989                                                 u32 wslot);
990
991 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
992 {
993         refcount_inc(&hpdev->refs);
994 }
995
996 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
997 {
998         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
999                 kfree(hpdev);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
1004  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
1005  */
1006 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
1007                              struct completion *comp)
1008 {
1009         while (true) {
1010                 if (hdev->channel->rescind) {
1011                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
1012                         return -ENODEV;
1013                 }
1014
1015                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
1016                         break;
1017         }
1018
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
1024  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
1025  *
1026  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
1027  *
1028  * Return: The Windows representation
1029  */
1030 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
1031 {
1032         union win_slot_encoding wslot;
1033
1034         wslot.slot = 0;
1035         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
1036         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
1037
1038         return wslot.slot;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
1043  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
1044  *
1045  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
1046  *
1047  * Return: The Linux representation
1048  */
1049 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
1050 {
1051         union win_slot_encoding slot_no;
1052
1053         slot_no.slot = wslot;
1054         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
1059  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
1060  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
1061  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
1062  * the function.
1063  */
1064
1065 /**
1066  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
1067  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1068  * @where:      Offset within config space
1069  * @size:       Size of the transfer
1070  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
1071  */
1072 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1073                                      int size, u32 *val)
1074 {
1075         unsigned long flags;
1076         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
1077
1078         /*
1079          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
1080          */
1081         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
1082                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
1083         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
1084                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
1085                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
1086                        PCI_CLASS_REVISION, size);
1087         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
1088                    PCI_ROM_ADDRESS) {
1089                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
1090                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
1091         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
1092                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
1093                 /* ROM BARs are unimplemented */
1094                 *val = 0;
1095         } else if (where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <=
1096                    PCI_INTERRUPT_PIN) {
1097                 /*
1098                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
1099                  * because this front-end only supports message-signaled
1100                  * interrupts.
1101                  */
1102                 *val = 0;
1103         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1104                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1105                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1106                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1107                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
1108                 mb();
1109                 /* Read from that function's config space. */
1110                 switch (size) {
1111                 case 1:
1112                         *val = readb(addr);
1113                         break;
1114                 case 2:
1115                         *val = readw(addr);
1116                         break;
1117                 default:
1118                         *val = readl(addr);
1119                         break;
1120                 }
1121                 /*
1122                  * Make sure the read was done before we release the spinlock
1123                  * allowing consecutive reads/writes.
1124                  */
1125                 mb();
1126                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1127         } else {
1128                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
1129                         "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
1130         }
1131 }
1132
1133 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
1134 {
1135         u16 ret;
1136         unsigned long flags;
1137         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
1138                              PCI_VENDOR_ID;
1139
1140         spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1141
1142         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
1143         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1144         /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
1145         mb();
1146         /* Read from that function's config space. */
1147         ret = readw(addr);
1148         /*
1149          * mb() is not required here, because the spin_unlock_irqrestore()
1150          * is a barrier.
1151          */
1152
1153         spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1154
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 /**
1159  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
1160  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
1161  * @where:      Offset within config space
1162  * @size:       Size of the transfer
1163  * @val:        The data being transferred
1164  */
1165 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
1166                                       int size, u32 val)
1167 {
1168         unsigned long flags;
1169         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
1170
1171         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
1172             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
1173                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
1174         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
1175                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1176                 /* Choose the function to be written. (See comment above) */
1177                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
1178                 /* Make sure the function was chosen before we start writing. */
1179                 wmb();
1180                 /* Write to that function's config space. */
1181                 switch (size) {
1182                 case 1:
1183                         writeb(val, addr);
1184                         break;
1185                 case 2:
1186                         writew(val, addr);
1187                         break;
1188                 default:
1189                         writel(val, addr);
1190                         break;
1191                 }
1192                 /*
1193                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
1194                  * allowing consecutive reads/writes.
1195                  */
1196                 mb();
1197                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
1198         } else {
1199                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
1200                         "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
1201         }
1202 }
1203
1204 /**
1205  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
1206  * @bus: PCI Bus structure
1207  * @devfn: Device/function
1208  * @where: Offset from base
1209  * @size: Byte/word/dword
1210  * @val: Value to be read
1211  *
1212  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1213  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1214  */
1215 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1216                                    int where, int size, u32 *val)
1217 {
1218         struct hv_pcibus_device *hbus =
1219                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1220         struct hv_pci_dev *hpdev;
1221
1222         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1223         if (!hpdev)
1224                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1225
1226         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
1227
1228         put_pcichild(hpdev);
1229         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
1234  * @bus: PCI Bus structure
1235  * @devfn: Device/function
1236  * @where: Offset from base
1237  * @size: Byte/word/dword
1238  * @val: Value to be written to device
1239  *
1240  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
1241  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
1242  */
1243 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
1244                                     int where, int size, u32 val)
1245 {
1246         struct hv_pcibus_device *hbus =
1247             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1248         struct hv_pci_dev *hpdev;
1249
1250         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
1251         if (!hpdev)
1252                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
1253
1254         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
1255
1256         put_pcichild(hpdev);
1257         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
1258 }
1259
1260 /* PCIe operations */
1261 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
1262         .read  = hv_pcifront_read_config,
1263         .write = hv_pcifront_write_config,
1264 };
1265
1266 /*
1267  * Paravirtual backchannel
1268  *
1269  * Hyper-V SR-IOV provides a backchannel mechanism in software for
1270  * communication between a VF driver and a PF driver.  These
1271  * "configuration blocks" are similar in concept to PCI configuration space,
1272  * but instead of doing reads and writes in 32-bit chunks through a very slow
1273  * path, packets of up to 128 bytes can be sent or received asynchronously.
1274  *
1275  * Nearly every SR-IOV device contains just such a communications channel in
1276  * hardware, so using this one in software is usually optional.  Using the
1277  * software channel, however, allows driver implementers to leverage software
1278  * tools that fuzz the communications channel looking for vulnerabilities.
1279  *
1280  * The usage model for these packets puts the responsibility for reading or
1281  * writing on the VF driver.  The VF driver sends a read or a write packet,
1282  * indicating which "block" is being referred to by number.
1283  *
1284  * If the PF driver wishes to initiate communication, it can "invalidate" one or
1285  * more of the first 64 blocks.  This invalidation is delivered via a callback
1286  * supplied by the VF driver by this driver.
1287  *
1288  * No protocol is implied, except that supplied by the PF and VF drivers.
1289  */
1290
1291 struct hv_read_config_compl {
1292         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1293         void *buf;
1294         unsigned int len;
1295         unsigned int bytes_returned;
1296 };
1297
1298 /**
1299  * hv_pci_read_config_compl() - Invoked when a response packet
1300  * for a read config block operation arrives.
1301  * @context:            Identifies the read config operation
1302  * @resp:               The response packet itself
1303  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1304  */
1305 static void hv_pci_read_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1306                                      int resp_packet_size)
1307 {
1308         struct hv_read_config_compl *comp = context;
1309         struct pci_read_block_response *read_resp =
1310                 (struct pci_read_block_response *)resp;
1311         unsigned int data_len, hdr_len;
1312
1313         hdr_len = offsetof(struct pci_read_block_response, bytes);
1314         if (resp_packet_size < hdr_len) {
1315                 comp->comp_pkt.completion_status = -1;
1316                 goto out;
1317         }
1318
1319         data_len = resp_packet_size - hdr_len;
1320         if (data_len > 0 && read_resp->status == 0) {
1321                 comp->bytes_returned = min(comp->len, data_len);
1322                 memcpy(comp->buf, read_resp->bytes, comp->bytes_returned);
1323         } else {
1324                 comp->bytes_returned = 0;
1325         }
1326
1327         comp->comp_pkt.completion_status = read_resp->status;
1328 out:
1329         complete(&comp->comp_pkt.host_event);
1330 }
1331
1332 /**
1333  * hv_read_config_block() - Sends a read config block request to
1334  * the back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1335  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1336  * @buf:                Buffer into which the config block will be copied.
1337  * @len:                Size in bytes of buf.
1338  * @block_id:           Identifies the config block which has been requested.
1339  * @bytes_returned:     Size which came back from the back-end driver.
1340  *
1341  * Return: 0 on success, -errno on failure
1342  */
1343 static int hv_read_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1344                                 unsigned int len, unsigned int block_id,
1345                                 unsigned int *bytes_returned)
1346 {
1347         struct hv_pcibus_device *hbus =
1348                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1349                              sysdata);
1350         struct {
1351                 struct pci_packet pkt;
1352                 char buf[sizeof(struct pci_read_block)];
1353         } pkt;
1354         struct hv_read_config_compl comp_pkt;
1355         struct pci_read_block *read_blk;
1356         int ret;
1357
1358         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1359                 return -EINVAL;
1360
1361         init_completion(&comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1362         comp_pkt.buf = buf;
1363         comp_pkt.len = len;
1364
1365         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1366         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_read_config_compl;
1367         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1368         read_blk = (struct pci_read_block *)&pkt.pkt.message;
1369         read_blk->message_type.type = PCI_READ_BLOCK;
1370         read_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1371         read_blk->block_id = block_id;
1372         read_blk->bytes_requested = len;
1373
1374         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, read_blk,
1375                                sizeof(*read_blk), (unsigned long)&pkt.pkt,
1376                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1377                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1378         if (ret)
1379                 return ret;
1380
1381         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.comp_pkt.host_event);
1382         if (ret)
1383                 return ret;
1384
1385         if (comp_pkt.comp_pkt.completion_status != 0 ||
1386             comp_pkt.bytes_returned == 0) {
1387                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1388                         "Read Config Block failed: 0x%x, bytes_returned=%d\n",
1389                         comp_pkt.comp_pkt.completion_status,
1390                         comp_pkt.bytes_returned);
1391                 return -EIO;
1392         }
1393
1394         *bytes_returned = comp_pkt.bytes_returned;
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 /**
1399  * hv_pci_write_config_compl() - Invoked when a response packet for a write
1400  * config block operation arrives.
1401  * @context:            Identifies the write config operation
1402  * @resp:               The response packet itself
1403  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1404  */
1405 static void hv_pci_write_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1406                                       int resp_packet_size)
1407 {
1408         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
1409
1410         comp_pkt->completion_status = resp->status;
1411         complete(&comp_pkt->host_event);
1412 }
1413
1414 /**
1415  * hv_write_config_block() - Sends a write config block request to the
1416  * back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1417  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1418  * @buf:                Buffer from which the config block will be copied.
1419  * @len:                Size in bytes of buf.
1420  * @block_id:           Identifies the config block which is being written.
1421  *
1422  * Return: 0 on success, -errno on failure
1423  */
1424 static int hv_write_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf,
1425                                 unsigned int len, unsigned int block_id)
1426 {
1427         struct hv_pcibus_device *hbus =
1428                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1429                              sysdata);
1430         struct {
1431                 struct pci_packet pkt;
1432                 char buf[sizeof(struct pci_write_block)];
1433                 u32 reserved;
1434         } pkt;
1435         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1436         struct pci_write_block *write_blk;
1437         u32 pkt_size;
1438         int ret;
1439
1440         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1441                 return -EINVAL;
1442
1443         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1444
1445         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1446         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_write_config_compl;
1447         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1448         write_blk = (struct pci_write_block *)&pkt.pkt.message;
1449         write_blk->message_type.type = PCI_WRITE_BLOCK;
1450         write_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1451         write_blk->block_id = block_id;
1452         write_blk->byte_count = len;
1453         memcpy(write_blk->bytes, buf, len);
1454         pkt_size = offsetof(struct pci_write_block, bytes) + len;
1455         /*
1456          * This quirk is required on some hosts shipped around 2018, because
1457          * these hosts don't check the pkt_size correctly (new hosts have been
1458          * fixed since early 2019). The quirk is also safe on very old hosts
1459          * and new hosts, because, on them, what really matters is the length
1460          * specified in write_blk->byte_count.
1461          */
1462         pkt_size += sizeof(pkt.reserved);
1463
1464         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, write_blk, pkt_size,
1465                                (unsigned long)&pkt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
1466                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1467         if (ret)
1468                 return ret;
1469
1470         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event);
1471         if (ret)
1472                 return ret;
1473
1474         if (comp_pkt.completion_status != 0) {
1475                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1476                         "Write Config Block failed: 0x%x\n",
1477                         comp_pkt.completion_status);
1478                 return -EIO;
1479         }
1480
1481         return 0;
1482 }
1483
1484 /**
1485  * hv_register_block_invalidate() - Invoked when a config block invalidation
1486  * arrives from the back-end driver.
1487  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1488  * @context:            Identifies the device.
1489  * @block_invalidate:   Identifies all of the blocks being invalidated.
1490  *
1491  * Return: 0 on success, -errno on failure
1492  */
1493 static int hv_register_block_invalidate(struct pci_dev *pdev, void *context,
1494                                         void (*block_invalidate)(void *context,
1495                                                                  u64 block_mask))
1496 {
1497         struct hv_pcibus_device *hbus =
1498                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1499                              sysdata);
1500         struct hv_pci_dev *hpdev;
1501
1502         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1503         if (!hpdev)
1504                 return -ENODEV;
1505
1506         hpdev->block_invalidate = block_invalidate;
1507         hpdev->invalidate_context = context;
1508
1509         put_pcichild(hpdev);
1510         return 0;
1511
1512 }
1513
1514 /* Interrupt management hooks */
1515 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
1516                              struct tran_int_desc *int_desc)
1517 {
1518         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
1519         struct {
1520                 struct pci_packet pkt;
1521                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
1522         } ctxt;
1523
1524         if (!int_desc->vector_count) {
1525                 kfree(int_desc);
1526                 return;
1527         }
1528         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1529         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
1530         int_pkt->message_type.type =
1531                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
1532         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1533         int_pkt->int_desc = *int_desc;
1534         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
1535                          0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1536         kfree(int_desc);
1537 }
1538
1539 /**
1540  * hv_msi_free() - Free the MSI.
1541  * @domain:     The interrupt domain pointer
1542  * @info:       Extra MSI-related context
1543  * @irq:        Identifies the IRQ.
1544  *
1545  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
1546  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
1547  * table up to date.  This callback sends a message that frees
1548  * the IRT entry and related tracking nonsense.
1549  */
1550 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
1551                         unsigned int irq)
1552 {
1553         struct hv_pcibus_device *hbus;
1554         struct hv_pci_dev *hpdev;
1555         struct pci_dev *pdev;
1556         struct tran_int_desc *int_desc;
1557         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1558         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1559
1560         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
1561         hbus = info->data;
1562         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
1563         if (!int_desc)
1564                 return;
1565
1566         irq_data->chip_data = NULL;
1567         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1568         if (!hpdev) {
1569                 kfree(int_desc);
1570                 return;
1571         }
1572
1573         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1574         put_pcichild(hpdev);
1575 }
1576
1577 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
1578 {
1579         pci_msi_mask_irq(data);
1580         if (data->parent_data->chip->irq_mask)
1581                 irq_chip_mask_parent(data);
1582 }
1583
1584 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
1585 {
1586         hv_arch_irq_unmask(data);
1587
1588         if (data->parent_data->chip->irq_unmask)
1589                 irq_chip_unmask_parent(data);
1590         pci_msi_unmask_irq(data);
1591 }
1592
1593 struct compose_comp_ctxt {
1594         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1595         struct tran_int_desc int_desc;
1596 };
1597
1598 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1599                                  int resp_packet_size)
1600 {
1601         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1602         struct pci_create_int_response *int_resp =
1603                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1604
1605         if (resp_packet_size < sizeof(*int_resp)) {
1606                 comp_pkt->comp_pkt.completion_status = -1;
1607                 goto out;
1608         }
1609         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1610         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1611 out:
1612         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1613 }
1614
1615 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1616         struct pci_create_interrupt *int_pkt, const struct cpumask *affinity,
1617         u32 slot, u8 vector, u8 vector_count)
1618 {
1619         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1620         int_pkt->wslot.slot = slot;
1621         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1622         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1623         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1624
1625         /*
1626          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1627          * hv_irq_unmask().
1628          */
1629         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1630
1631         return sizeof(*int_pkt);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1636  * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1637  */
1638 static int hv_compose_msi_req_get_cpu(const struct cpumask *affinity)
1639 {
1640         return cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1641 }
1642
1643 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1644         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, const struct cpumask *affinity,
1645         u32 slot, u8 vector, u8 vector_count)
1646 {
1647         int cpu;
1648
1649         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1650         int_pkt->wslot.slot = slot;
1651         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1652         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1653         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1654         cpu = hv_compose_msi_req_get_cpu(affinity);
1655         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1656                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1657         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1658
1659         return sizeof(*int_pkt);
1660 }
1661
1662 static u32 hv_compose_msi_req_v3(
1663         struct pci_create_interrupt3 *int_pkt, const struct cpumask *affinity,
1664         u32 slot, u32 vector, u8 vector_count)
1665 {
1666         int cpu;
1667
1668         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE3;
1669         int_pkt->wslot.slot = slot;
1670         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1671         int_pkt->int_desc.reserved = 0;
1672         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1673         int_pkt->int_desc.delivery_mode = DELIVERY_MODE;
1674         cpu = hv_compose_msi_req_get_cpu(affinity);
1675         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1676                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1677         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1678
1679         return sizeof(*int_pkt);
1680 }
1681
1682 /**
1683  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1684  * @data:       Everything about this MSI
1685  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1686  *
1687  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1688  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1689  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1690  * response supplies a data value and address to which that data
1691  * should be written to trigger that interrupt.
1692  */
1693 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1694 {
1695         struct hv_pcibus_device *hbus;
1696         struct vmbus_channel *channel;
1697         struct hv_pci_dev *hpdev;
1698         struct pci_bus *pbus;
1699         struct pci_dev *pdev;
1700         const struct cpumask *dest;
1701         struct compose_comp_ctxt comp;
1702         struct tran_int_desc *int_desc;
1703         struct msi_desc *msi_desc;
1704         u8 vector, vector_count;
1705         struct {
1706                 struct pci_packet pci_pkt;
1707                 union {
1708                         struct pci_create_interrupt v1;
1709                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1710                         struct pci_create_interrupt3 v3;
1711                 } int_pkts;
1712         } __packed ctxt;
1713         u64 trans_id;
1714         u32 size;
1715         int ret;
1716
1717         /* Reuse the previous allocation */
1718         if (data->chip_data) {
1719                 int_desc = data->chip_data;
1720                 msg->address_hi = int_desc->address >> 32;
1721                 msg->address_lo = int_desc->address & 0xffffffff;
1722                 msg->data = int_desc->data;
1723                 return;
1724         }
1725
1726         msi_desc  = irq_data_get_msi_desc(data);
1727         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
1728         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1729         pbus = pdev->bus;
1730         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1731         channel = hbus->hdev->channel;
1732         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1733         if (!hpdev)
1734                 goto return_null_message;
1735
1736         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1737         if (!int_desc)
1738                 goto drop_reference;
1739
1740         if (!msi_desc->pci.msi_attrib.is_msix && msi_desc->nvec_used > 1) {
1741                 /*
1742                  * If this is not the first MSI of Multi MSI, we already have
1743                  * a mapping.  Can exit early.
1744                  */
1745                 if (msi_desc->irq != data->irq) {
1746                         data->chip_data = int_desc;
1747                         int_desc->address = msi_desc->msg.address_lo |
1748                                             (u64)msi_desc->msg.address_hi << 32;
1749                         int_desc->data = msi_desc->msg.data +
1750                                          (data->irq - msi_desc->irq);
1751                         msg->address_hi = msi_desc->msg.address_hi;
1752                         msg->address_lo = msi_desc->msg.address_lo;
1753                         msg->data = int_desc->data;
1754                         put_pcichild(hpdev);
1755                         return;
1756                 }
1757                 /*
1758                  * The vector we select here is a dummy value.  The correct
1759                  * value gets sent to the hypervisor in unmask().  This needs
1760                  * to be aligned with the count, and also not zero.  Multi-msi
1761                  * is powers of 2 up to 32, so 32 will always work here.
1762                  */
1763                 vector = 32;
1764                 vector_count = msi_desc->nvec_used;
1765         } else {
1766                 vector = hv_msi_get_int_vector(data);
1767                 vector_count = 1;
1768         }
1769
1770         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1771         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1772         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1773         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1774
1775         switch (hbus->protocol_version) {
1776         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1777                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1778                                         dest,
1779                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1780                                         vector,
1781                                         vector_count);
1782                 break;
1783
1784         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1785         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3:
1786                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1787                                         dest,
1788                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1789                                         vector,
1790                                         vector_count);
1791                 break;
1792
1793         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_4:
1794                 size = hv_compose_msi_req_v3(&ctxt.int_pkts.v3,
1795                                         dest,
1796                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1797                                         vector,
1798                                         vector_count);
1799                 break;
1800
1801         default:
1802                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1803                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1804                  * path so we print a message to aid future updates.
1805                  */
1806                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1807                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1808                 goto free_int_desc;
1809         }
1810
1811         ret = vmbus_sendpacket_getid(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1812                                      size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1813                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
1814                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1815         if (ret) {
1816                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1817                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1818                         comp.comp_pkt.completion_status);
1819                 goto free_int_desc;
1820         }
1821
1822         /*
1823          * Prevents hv_pci_onchannelcallback() from running concurrently
1824          * in the tasklet.
1825          */
1826         tasklet_disable_in_atomic(&channel->callback_event);
1827
1828         /*
1829          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1830          * do normal wait for completion; instead poll.
1831          */
1832         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1833                 unsigned long flags;
1834
1835                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1836                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1837                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1838                                      "the device has gone\n");
1839                         goto enable_tasklet;
1840                 }
1841
1842                 /*
1843                  * Make sure that the ring buffer data structure doesn't get
1844                  * freed while we dereference the ring buffer pointer.  Test
1845                  * for the channel's onchannel_callback being NULL within a
1846                  * sched_lock critical section.  See also the inline comments
1847                  * in vmbus_reset_channel_cb().
1848                  */
1849                 spin_lock_irqsave(&channel->sched_lock, flags);
1850                 if (unlikely(channel->onchannel_callback == NULL)) {
1851                         spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1852                         goto enable_tasklet;
1853                 }
1854                 hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1855                 spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1856
1857                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1858                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1859                                      "the device is being ejected\n");
1860                         goto enable_tasklet;
1861                 }
1862
1863                 udelay(100);
1864         }
1865
1866         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1867
1868         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1869                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1870                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1871                         comp.comp_pkt.completion_status);
1872                 goto free_int_desc;
1873         }
1874
1875         /*
1876          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1877          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1878          * is already held.
1879          */
1880         *int_desc = comp.int_desc;
1881         data->chip_data = int_desc;
1882
1883         /* Pass up the result. */
1884         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1885         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1886         msg->data = comp.int_desc.data;
1887
1888         put_pcichild(hpdev);
1889         return;
1890
1891 enable_tasklet:
1892         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1893         /*
1894          * The completion packet on the stack becomes invalid after 'return';
1895          * remove the ID from the VMbus requestor if the identifier is still
1896          * mapped to/associated with the packet.  (The identifier could have
1897          * been 're-used', i.e., already removed and (re-)mapped.)
1898          *
1899          * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
1900          */
1901         vmbus_request_addr_match(channel, trans_id, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt);
1902 free_int_desc:
1903         kfree(int_desc);
1904 drop_reference:
1905         put_pcichild(hpdev);
1906 return_null_message:
1907         msg->address_hi = 0;
1908         msg->address_lo = 0;
1909         msg->data = 0;
1910 }
1911
1912 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1913 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1914         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1915         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1916         .irq_set_affinity       = irq_chip_set_affinity_parent,
1917 #ifdef CONFIG_X86
1918         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1919 #elif defined(CONFIG_ARM64)
1920         .irq_eoi                = irq_chip_eoi_parent,
1921 #endif
1922         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1923         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1924 };
1925
1926 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1927         .msi_prepare    = hv_msi_prepare,
1928         .msi_free       = hv_msi_free,
1929 };
1930
1931 /**
1932  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1933  * @hbus:       The root PCI bus
1934  *
1935  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1936  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1937  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1938  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1939  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1940  * can support multi-message MSI here.
1941  *
1942  * Return: '0' on success and error value on failure
1943  */
1944 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1945 {
1946         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1947         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1948         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1949                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1950                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1951         hbus->msi_info.handler = FLOW_HANDLER;
1952         hbus->msi_info.handler_name = FLOW_NAME;
1953         hbus->msi_info.data = hbus;
1954         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->fwnode,
1955                                                      &hbus->msi_info,
1956                                                      hv_pci_get_root_domain());
1957         if (!hbus->irq_domain) {
1958                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1959                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1960                 return -ENODEV;
1961         }
1962
1963         dev_set_msi_domain(&hbus->bridge->dev, hbus->irq_domain);
1964
1965         return 0;
1966 }
1967
1968 /**
1969  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1970  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1971  *              to it.
1972  *
1973  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1974  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1975  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1976  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1977  * must place any BARs of smaller than page length at the
1978  * beginning of a page.
1979  *
1980  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1981  */
1982 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1983 {
1984         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1985                         PAGE_SIZE);
1986 }
1987
1988 /**
1989  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1990  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1991  */
1992 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1993 {
1994         struct hv_pci_dev *hpdev;
1995         resource_size_t bar_size = 0;
1996         unsigned long flags;
1997         struct completion *event;
1998         u64 bar_val;
1999         int i;
2000
2001         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
2002         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
2003         if (!event)
2004                 return;
2005
2006         /* If the answer has already been computed, go with it. */
2007         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
2008                 complete(event);
2009                 return;
2010         }
2011
2012         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2013
2014         /*
2015          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
2016          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
2017          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
2018          */
2019         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2020                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2021                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
2022                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2023                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
2024
2025                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
2026                                 /*
2027                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
2028                                  * can be changed.
2029                                  */
2030
2031                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2032                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2033                                         bar_val |=
2034                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
2035                                 else
2036                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
2037
2038                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2039
2040                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
2041                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
2042                                 else
2043                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
2044                         }
2045                 }
2046         }
2047
2048         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2049         complete(event);
2050 }
2051
2052 /**
2053  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
2054  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2055  *
2056  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
2057  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
2058  * The algorithm below works down from large sizes to small,
2059  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
2060  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
2061  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
2062  * BAR size.
2063  */
2064 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
2065 {
2066         resource_size_t high_size = 0;
2067         resource_size_t low_size = 0;
2068         resource_size_t high_base = 0;
2069         resource_size_t low_base = 0;
2070         resource_size_t bar_size;
2071         struct hv_pci_dev *hpdev;
2072         unsigned long flags;
2073         u64 bar_val;
2074         u32 command;
2075         bool high;
2076         int i;
2077
2078         if (hbus->low_mmio_space) {
2079                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2080                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
2081         }
2082
2083         if (hbus->high_mmio_space) {
2084                 high_size = 1ULL <<
2085                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2086                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
2087         }
2088
2089         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2090
2091         /*
2092          * Clear the memory enable bit, in case it's already set. This occurs
2093          * in the suspend path of hibernation, where the device is suspended,
2094          * resumed and suspended again: see hibernation_snapshot() and
2095          * hibernation_platform_enter().
2096          *
2097          * If the memory enable bit is already set, Hyper-V silently ignores
2098          * the below BAR updates, and the related PCI device driver can not
2099          * work, because reading from the device register(s) always returns
2100          * 0xFFFFFFFF (PCI_ERROR_RESPONSE).
2101          */
2102         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2103                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, &command);
2104                 command &= ~PCI_COMMAND_MEMORY;
2105                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, command);
2106         }
2107
2108         /* Pick addresses for the BARs. */
2109         do {
2110                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2111                         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2112                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
2113                                 if (bar_val == 0)
2114                                         continue;
2115                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
2116                                 if (high) {
2117                                         bar_val |=
2118                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
2119                                                  << 32);
2120                                 } else {
2121                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
2122                                 }
2123                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
2124                                 if (high) {
2125                                         if (high_size != bar_size) {
2126                                                 i++;
2127                                                 continue;
2128                                         }
2129                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2130                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2131                                                 4,
2132                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
2133                                         i++;
2134                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2135                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2136                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
2137                                         high_base += bar_size;
2138                                 } else {
2139                                         if (low_size != bar_size)
2140                                                 continue;
2141                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
2142                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
2143                                                 4,
2144                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
2145                                         low_base += bar_size;
2146                                 }
2147                         }
2148                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
2149                                 /*
2150                                  * No need to set the PCI_COMMAND_MEMORY bit as
2151                                  * the core PCI driver doesn't require the bit
2152                                  * to be pre-set. Actually here we intentionally
2153                                  * keep the bit off so that the PCI BAR probing
2154                                  * in the core PCI driver doesn't cause Hyper-V
2155                                  * to unnecessarily unmap/map the virtual BARs
2156                                  * from/to the physical BARs multiple times.
2157                                  * This reduces the VM boot time significantly
2158                                  * if the BAR sizes are huge.
2159                                  */
2160                                 break;
2161                         }
2162                 }
2163
2164                 high_size >>= 1;
2165                 low_size >>= 1;
2166         }  while (high_size || low_size);
2167
2168         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
2173  *
2174  * Note that this function does not need to lock the children list
2175  * because it is called from pci_devices_present_work which
2176  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
2177  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
2178  * even when pci_create_slot sleeps.
2179  */
2180 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2181 {
2182         struct hv_pci_dev *hpdev;
2183         char name[SLOT_NAME_SIZE];
2184         int slot_nr;
2185
2186         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2187                 if (hpdev->pci_slot)
2188                         continue;
2189
2190                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
2191                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
2192                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->bridge->bus, slot_nr,
2193                                           name, NULL);
2194                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
2195                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
2196                         hpdev->pci_slot = NULL;
2197                 }
2198         }
2199 }
2200
2201 /*
2202  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
2203  */
2204 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
2205 {
2206         struct hv_pci_dev *hpdev;
2207
2208         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2209                 if (!hpdev->pci_slot)
2210                         continue;
2211                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2212                 hpdev->pci_slot = NULL;
2213         }
2214 }
2215
2216 /*
2217  * Set NUMA node for the devices on the bus
2218  */
2219 static void hv_pci_assign_numa_node(struct hv_pcibus_device *hbus)
2220 {
2221         struct pci_dev *dev;
2222         struct pci_bus *bus = hbus->bridge->bus;
2223         struct hv_pci_dev *hv_dev;
2224
2225         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
2226                 hv_dev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(dev->devfn));
2227                 if (!hv_dev)
2228                         continue;
2229
2230                 if (hv_dev->desc.flags & HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY &&
2231                     hv_dev->desc.virtual_numa_node < num_possible_nodes())
2232                         /*
2233                          * The kernel may boot with some NUMA nodes offline
2234                          * (e.g. in a KDUMP kernel) or with NUMA disabled via
2235                          * "numa=off". In those cases, adjust the host provided
2236                          * NUMA node to a valid NUMA node used by the kernel.
2237                          */
2238                         set_dev_node(&dev->dev,
2239                                      numa_map_to_online_node(
2240                                              hv_dev->desc.virtual_numa_node));
2241
2242                 put_pcichild(hv_dev);
2243         }
2244 }
2245
2246 /**
2247  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
2248  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2249  *
2250  * Return: 0 on success, -errno on failure
2251  */
2252 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2253 {
2254         int error;
2255         struct pci_host_bridge *bridge = hbus->bridge;
2256
2257         bridge->dev.parent = &hbus->hdev->device;
2258         bridge->sysdata = &hbus->sysdata;
2259         bridge->ops = &hv_pcifront_ops;
2260
2261         error = pci_scan_root_bus_bridge(bridge);
2262         if (error)
2263                 return error;
2264
2265         pci_lock_rescan_remove();
2266         hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2267         pci_bus_assign_resources(bridge->bus);
2268         hv_pci_assign_slots(hbus);
2269         pci_bus_add_devices(bridge->bus);
2270         pci_unlock_rescan_remove();
2271         hbus->state = hv_pcibus_installed;
2272         return 0;
2273 }
2274
2275 struct q_res_req_compl {
2276         struct completion host_event;
2277         struct hv_pci_dev *hpdev;
2278 };
2279
2280 /**
2281  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
2282  * @context:            The completion context.
2283  * @resp:               The response that came from the host.
2284  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
2285  *
2286  * This function is invoked on completion of a Query Resource
2287  * Requirements packet.
2288  */
2289 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
2290                                     int resp_packet_size)
2291 {
2292         struct q_res_req_compl *completion = context;
2293         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
2294                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
2295         s32 status;
2296         int i;
2297
2298         status = (resp_packet_size < sizeof(*q_res_req)) ? -1 : resp->status;
2299         if (status < 0) {
2300                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
2301                         "query resource requirements failed: %x\n",
2302                         status);
2303         } else {
2304                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
2305                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
2306                                 q_res_req->probed_bar[i];
2307                 }
2308         }
2309
2310         complete(&completion->host_event);
2311 }
2312
2313 /**
2314  * new_pcichild_device() - Create a new child device
2315  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
2316  * @desc:       The information supplied so far from the host
2317  *              about the device.
2318  *
2319  * This function creates the tracking structure for a new child
2320  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
2321  *
2322  * Return: Pointer to the new tracking struct
2323  */
2324 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
2325                 struct hv_pcidev_description *desc)
2326 {
2327         struct hv_pci_dev *hpdev;
2328         struct pci_child_message *res_req;
2329         struct q_res_req_compl comp_pkt;
2330         struct {
2331                 struct pci_packet init_packet;
2332                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
2333         } pkt;
2334         unsigned long flags;
2335         int ret;
2336
2337         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
2338         if (!hpdev)
2339                 return NULL;
2340
2341         hpdev->hbus = hbus;
2342
2343         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2344         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2345         comp_pkt.hpdev = hpdev;
2346         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2347         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
2348         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
2349         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
2350         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
2351
2352         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
2353                                sizeof(struct pci_child_message),
2354                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
2355                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2356                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2357         if (ret)
2358                 goto error;
2359
2360         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
2361                 goto error;
2362
2363         hpdev->desc = *desc;
2364         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
2365         get_pcichild(hpdev);
2366         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2367
2368         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
2369         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2370         return hpdev;
2371
2372 error:
2373         kfree(hpdev);
2374         return NULL;
2375 }
2376
2377 /**
2378  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
2379  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2380  * @wslot:      Location on the bus
2381  *
2382  * This function looks up a PCI device and returns the internal
2383  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
2384  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
2385  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
2386  * this reference.
2387  *
2388  * Return:      Internal representation of a PCI device
2389  */
2390 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
2391                                              u32 wslot)
2392 {
2393         unsigned long flags;
2394         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
2395
2396         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2397         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
2398                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
2399                         hpdev = iter;
2400                         get_pcichild(hpdev);
2401                         break;
2402                 }
2403         }
2404         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2405
2406         return hpdev;
2407 }
2408
2409 /**
2410  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
2411  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
2412  *
2413  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
2414  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
2415  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
2416  * function is called when the parent partition reports a list
2417  * of functions that should be observed under this PCI Express
2418  * port (bus).
2419  *
2420  * This function updates the list, and must tolerate being
2421  * called multiple times with the same information.  The typical
2422  * number of child devices is one, with very atypical cases
2423  * involving three or four, so the algorithms used here can be
2424  * simple and inefficient.
2425  *
2426  * It must also treat the omission of a previously observed device as
2427  * notification that the device no longer exists.
2428  *
2429  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
2430  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
2431  */
2432 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
2433 {
2434         u32 child_no;
2435         bool found;
2436         struct hv_pcidev_description *new_desc;
2437         struct hv_pci_dev *hpdev;
2438         struct hv_pcibus_device *hbus;
2439         struct list_head removed;
2440         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2441         struct hv_dr_state *dr = NULL;
2442         unsigned long flags;
2443
2444         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
2445         hbus = dr_wrk->bus;
2446         kfree(dr_wrk);
2447
2448         INIT_LIST_HEAD(&removed);
2449
2450         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
2451         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2452         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2453                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
2454                                       list_entry);
2455                 list_del(&dr->list_entry);
2456
2457                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
2458                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2459                         kfree(dr);
2460                         continue;
2461                 }
2462         }
2463         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2464
2465         if (!dr)
2466                 return;
2467
2468         /* First, mark all existing children as reported missing. */
2469         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2470         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2471                 hpdev->reported_missing = true;
2472         }
2473         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2474
2475         /* Next, add back any reported devices. */
2476         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
2477                 found = false;
2478                 new_desc = &dr->func[child_no];
2479
2480                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2481                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2482                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
2483                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
2484                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
2485                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
2486                                 hpdev->reported_missing = false;
2487                                 found = true;
2488                         }
2489                 }
2490                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2491
2492                 if (!found) {
2493                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
2494                         if (!hpdev)
2495                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2496                                         "couldn't record a child device.\n");
2497                 }
2498         }
2499
2500         /* Move missing children to a list on the stack. */
2501         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2502         do {
2503                 found = false;
2504                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2505                         if (hpdev->reported_missing) {
2506                                 found = true;
2507                                 put_pcichild(hpdev);
2508                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
2509                                 break;
2510                         }
2511                 }
2512         } while (found);
2513         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2514
2515         /* Delete everything that should no longer exist. */
2516         while (!list_empty(&removed)) {
2517                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
2518                                          list_entry);
2519                 list_del(&hpdev->list_entry);
2520
2521                 if (hpdev->pci_slot)
2522                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2523
2524                 put_pcichild(hpdev);
2525         }
2526
2527         switch (hbus->state) {
2528         case hv_pcibus_installed:
2529                 /*
2530                  * Tell the core to rescan bus
2531                  * because there may have been changes.
2532                  */
2533                 pci_lock_rescan_remove();
2534                 pci_scan_child_bus(hbus->bridge->bus);
2535                 hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2536                 hv_pci_assign_slots(hbus);
2537                 pci_unlock_rescan_remove();
2538                 break;
2539
2540         case hv_pcibus_init:
2541         case hv_pcibus_probed:
2542                 survey_child_resources(hbus);
2543                 break;
2544
2545         default:
2546                 break;
2547         }
2548
2549         kfree(dr);
2550 }
2551
2552 /**
2553  * hv_pci_start_relations_work() - Queue work to start device discovery
2554  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2555  * @dr:         The list of children returned from host
2556  *
2557  * Return:  0 on success, -errno on failure
2558  */
2559 static int hv_pci_start_relations_work(struct hv_pcibus_device *hbus,
2560                                        struct hv_dr_state *dr)
2561 {
2562         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2563         unsigned long flags;
2564         bool pending_dr;
2565
2566         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2567                 dev_info(&hbus->hdev->device,
2568                          "PCI VMBus BUS_RELATIONS: ignored\n");
2569                 return -ENOENT;
2570         }
2571
2572         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
2573         if (!dr_wrk)
2574                 return -ENOMEM;
2575
2576         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
2577         dr_wrk->bus = hbus;
2578
2579         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2580         /*
2581          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
2582          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
2583          * queue a new work.
2584          */
2585         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
2586         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
2587         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2588
2589         if (pending_dr)
2590                 kfree(dr_wrk);
2591         else
2592                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
2593
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 /**
2598  * hv_pci_devices_present() - Handle list of new children
2599  * @hbus:      Root PCI bus, as understood by this driver
2600  * @relations: Packet from host listing children
2601  *
2602  * Process a new list of devices on the bus. The list of devices is
2603  * discovered by VSP and sent to us via VSP message PCI_BUS_RELATIONS,
2604  * whenever a new list of devices for this bus appears.
2605  */
2606 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
2607                                    struct pci_bus_relations *relations)
2608 {
2609         struct hv_dr_state *dr;
2610         int i;
2611
2612         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2613                      GFP_NOWAIT);
2614         if (!dr)
2615                 return;
2616
2617         dr->device_count = relations->device_count;
2618         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2619                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2620                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2621                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2622                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2623                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2624                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2625                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2626                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2627                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2628         }
2629
2630         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2631                 kfree(dr);
2632 }
2633
2634 /**
2635  * hv_pci_devices_present2() - Handle list of new children
2636  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2637  * @relations:  Packet from host listing children
2638  *
2639  * This function is the v2 version of hv_pci_devices_present()
2640  */
2641 static void hv_pci_devices_present2(struct hv_pcibus_device *hbus,
2642                                     struct pci_bus_relations2 *relations)
2643 {
2644         struct hv_dr_state *dr;
2645         int i;
2646
2647         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2648                      GFP_NOWAIT);
2649         if (!dr)
2650                 return;
2651
2652         dr->device_count = relations->device_count;
2653         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2654                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2655                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2656                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2657                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2658                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2659                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2660                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2661                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2662                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2663                 dr->func[i].flags = relations->func[i].flags;
2664                 dr->func[i].virtual_numa_node =
2665                         relations->func[i].virtual_numa_node;
2666         }
2667
2668         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2669                 kfree(dr);
2670 }
2671
2672 /**
2673  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
2674  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
2675  *
2676  * This function handles ejecting a device.  Windows will
2677  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
2678  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
2679  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
2680  */
2681 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
2682 {
2683         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
2684         struct hv_pcibus_device *hbus;
2685         struct hv_pci_dev *hpdev;
2686         struct pci_dev *pdev;
2687         unsigned long flags;
2688         int wslot;
2689         struct {
2690                 struct pci_packet pkt;
2691                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
2692         } ctxt;
2693
2694         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
2695         hbus = hpdev->hbus;
2696
2697         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
2698
2699         /*
2700          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
2701          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
2702          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->bridge->bus)
2703          * because hbus->bridge->bus may not exist yet.
2704          */
2705         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
2706         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->bridge->domain_nr, 0, wslot);
2707         if (pdev) {
2708                 pci_lock_rescan_remove();
2709                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
2710                 pci_dev_put(pdev);
2711                 pci_unlock_rescan_remove();
2712         }
2713
2714         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2715         list_del(&hpdev->list_entry);
2716         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2717
2718         if (hpdev->pci_slot)
2719                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2720
2721         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
2722         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
2723         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
2724         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2725         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
2726                          sizeof(*ejct_pkt), 0,
2727                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2728
2729         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
2730         put_pcichild(hpdev);
2731         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
2732         put_pcichild(hpdev);
2733         put_pcichild(hpdev);
2734         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
2735 }
2736
2737 /**
2738  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2739  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2740  *
2741  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2742  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2743  * delivery code handling the ejection.
2744  */
2745 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2746 {
2747         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
2748         struct hv_device *hdev = hbus->hdev;
2749
2750         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2751                 dev_info(&hdev->device, "PCI VMBus EJECT: ignored\n");
2752                 return;
2753         }
2754
2755         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
2756         get_pcichild(hpdev);
2757         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2758         queue_work(hbus->wq, &hpdev->wrk);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2763  * @context:    Internal bus tracking struct
2764  *
2765  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2766  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2767  */
2768 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2769 {
2770         const int packet_size = 0x100;
2771         int ret;
2772         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2773         struct vmbus_channel *chan = hbus->hdev->channel;
2774         u32 bytes_recvd;
2775         u64 req_id, req_addr;
2776         struct vmpacket_descriptor *desc;
2777         unsigned char *buffer;
2778         int bufferlen = packet_size;
2779         struct pci_packet *comp_packet;
2780         struct pci_response *response;
2781         struct pci_incoming_message *new_message;
2782         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2783         struct pci_bus_relations2 *bus_rel2;
2784         struct pci_dev_inval_block *inval;
2785         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2786         struct hv_pci_dev *hpdev;
2787         unsigned long flags;
2788
2789         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2790         if (!buffer)
2791                 return;
2792
2793         while (1) {
2794                 ret = vmbus_recvpacket_raw(chan, buffer, bufferlen,
2795                                            &bytes_recvd, &req_id);
2796
2797                 if (ret == -ENOBUFS) {
2798                         kfree(buffer);
2799                         /* Handle large packet */
2800                         bufferlen = bytes_recvd;
2801                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2802                         if (!buffer)
2803                                 return;
2804                         continue;
2805                 }
2806
2807                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2808                 if (ret || !bytes_recvd)
2809                         break;
2810
2811                 /*
2812                  * All incoming packets must be at least as large as a
2813                  * response.
2814                  */
2815                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2816                         continue;
2817                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2818
2819                 switch (desc->type) {
2820                 case VM_PKT_COMP:
2821
2822                         lock_requestor(chan, flags);
2823                         req_addr = __vmbus_request_addr_match(chan, req_id,
2824                                                               VMBUS_RQST_ADDR_ANY);
2825                         if (req_addr == VMBUS_RQST_ERROR) {
2826                                 unlock_requestor(chan, flags);
2827                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2828                                         "Invalid transaction ID %llx\n",
2829                                         req_id);
2830                                 break;
2831                         }
2832                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_addr;
2833                         response = (struct pci_response *)buffer;
2834                         /*
2835                          * Call ->completion_func() within the critical section to make
2836                          * sure that the packet pointer is still valid during the call:
2837                          * here 'valid' means that there's a task still waiting for the
2838                          * completion, and that the packet data is still on the waiting
2839                          * task's stack.  Cf. hv_compose_msi_msg().
2840                          */
2841                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2842                                                      response,
2843                                                      bytes_recvd);
2844                         unlock_requestor(chan, flags);
2845                         break;
2846
2847                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2848
2849                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2850                         switch (new_message->message_type.type) {
2851                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2852
2853                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2854                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel) ||
2855                                     bytes_recvd <
2856                                         struct_size(bus_rel, func,
2857                                                     bus_rel->device_count)) {
2858                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2859                                                 "bus relations too small\n");
2860                                         break;
2861                                 }
2862
2863                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2864                                 break;
2865
2866                         case PCI_BUS_RELATIONS2:
2867
2868                                 bus_rel2 = (struct pci_bus_relations2 *)buffer;
2869                                 if (bytes_recvd < sizeof(*bus_rel2) ||
2870                                     bytes_recvd <
2871                                         struct_size(bus_rel2, func,
2872                                                     bus_rel2->device_count)) {
2873                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2874                                                 "bus relations v2 too small\n");
2875                                         break;
2876                                 }
2877
2878                                 hv_pci_devices_present2(hbus, bus_rel2);
2879                                 break;
2880
2881                         case PCI_EJECT:
2882
2883                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2884                                 if (bytes_recvd < sizeof(*dev_message)) {
2885                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2886                                                 "eject message too small\n");
2887                                         break;
2888                                 }
2889                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2890                                                       dev_message->wslot.slot);
2891                                 if (hpdev) {
2892                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2893                                         put_pcichild(hpdev);
2894                                 }
2895                                 break;
2896
2897                         case PCI_INVALIDATE_BLOCK:
2898
2899                                 inval = (struct pci_dev_inval_block *)buffer;
2900                                 if (bytes_recvd < sizeof(*inval)) {
2901                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2902                                                 "invalidate message too small\n");
2903                                         break;
2904                                 }
2905                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2906                                                            inval->wslot.slot);
2907                                 if (hpdev) {
2908                                         if (hpdev->block_invalidate) {
2909                                                 hpdev->block_invalidate(
2910                                                     hpdev->invalidate_context,
2911                                                     inval->block_mask);
2912                                         }
2913                                         put_pcichild(hpdev);
2914                                 }
2915                                 break;
2916
2917                         default:
2918                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2919                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2920                                         new_message->message_type.type);
2921                                 break;
2922                         }
2923                         break;
2924
2925                 default:
2926                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2927                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2928                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2929                         break;
2930                 }
2931         }
2932
2933         kfree(buffer);
2934 }
2935
2936 /**
2937  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2938  * @hdev:               VMBus's tracking struct for this root PCI bus.
2939  * @version:            Array of supported channel protocol versions in
2940  *                      the order of probing - highest go first.
2941  * @num_version:        Number of elements in the version array.
2942  *
2943  * This driver is intended to support running on Windows 10
2944  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2945  * versions, as they assume that many of the operations which
2946  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2947  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2948  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2949  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2950  *
2951  * This function negotiates the channel protocol version,
2952  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2953  * level.
2954  */
2955 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev,
2956                                        enum pci_protocol_version_t version[],
2957                                        int num_version)
2958 {
2959         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2960         struct pci_version_request *version_req;
2961         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2962         struct pci_packet *pkt;
2963         int ret;
2964         int i;
2965
2966         /*
2967          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2968          * a version that the host can support. We start with the
2969          * highest version number and go down if the host cannot
2970          * support it.
2971          */
2972         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2973         if (!pkt)
2974                 return -ENOMEM;
2975
2976         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2977         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2978         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2979         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2980         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2981
2982         for (i = 0; i < num_version; i++) {
2983                 version_req->protocol_version = version[i];
2984                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2985                                 sizeof(struct pci_version_request),
2986                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2987                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2988                 if (!ret)
2989                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2990
2991                 if (ret) {
2992                         dev_err(&hdev->device,
2993                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2994                                 ret);
2995                         goto exit;
2996                 }
2997
2998                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2999                         hbus->protocol_version = version[i];
3000                         dev_info(&hdev->device,
3001                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
3002                                 hbus->protocol_version);
3003                         goto exit;
3004                 }
3005
3006                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
3007                         dev_err(&hdev->device,
3008                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
3009                                 comp_pkt.completion_status);
3010                         ret = -EPROTO;
3011                         goto exit;
3012                 }
3013
3014                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
3015         }
3016
3017         dev_err(&hdev->device,
3018                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
3019         ret = -EPROTO;
3020
3021 exit:
3022         kfree(pkt);
3023         return ret;
3024 }
3025
3026 /**
3027  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
3028  * bus
3029  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3030  */
3031 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3032 {
3033         /*
3034          * Set the resources back to the way they looked when they
3035          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
3036          */
3037
3038         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
3039                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3040                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3041                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3042         }
3043
3044         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
3045                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3046                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
3047                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
3048         }
3049 }
3050
3051 /**
3052  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
3053  * for the bus
3054  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3055  *
3056  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
3057  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
3058  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
3059  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
3060  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
3061  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
3062  * deprecated, and not subject to change.
3063  *
3064  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
3065  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
3066  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
3067  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
3068  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
3069  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
3070  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
3071  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
3072  * request_mem_region_exclusive().
3073  *
3074  * Return: 0 on success, -errno on failure
3075  */
3076 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
3077 {
3078         resource_size_t align;
3079         int ret;
3080
3081         if (hbus->low_mmio_space) {
3082                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
3083                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
3084                                           (u64)(u32)0xffffffff,
3085                                           hbus->low_mmio_space,
3086                                           align, false);
3087                 if (ret) {
3088                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3089                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3090                                 hbus->low_mmio_space);
3091                         return ret;
3092                 }
3093
3094                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3095                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3096                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3097                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->low_mmio_res);
3098         }
3099
3100         if (hbus->high_mmio_space) {
3101                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
3102                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
3103                                           0x100000000, -1,
3104                                           hbus->high_mmio_space, align,
3105                                           false);
3106                 if (ret) {
3107                         dev_err(&hbus->hdev->device,
3108                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
3109                                 hbus->high_mmio_space);
3110                         goto release_low_mmio;
3111                 }
3112
3113                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
3114                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
3115                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
3116                 pci_add_resource(&hbus->bridge->windows, hbus->high_mmio_res);
3117         }
3118
3119         return 0;
3120
3121 release_low_mmio:
3122         if (hbus->low_mmio_res) {
3123                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
3124                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
3125         }
3126
3127         return ret;
3128 }
3129
3130 /**
3131  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
3132  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
3133  *
3134  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
3135  * configuration space for the functions on this bus.
3136  *
3137  * Return: 0 on success, -errno on failure
3138  */
3139 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3140 {
3141         int ret;
3142
3143         /*
3144          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
3145          * space.
3146          */
3147         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
3148                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
3149         if (ret)
3150                 return ret;
3151
3152         /*
3153          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
3154          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
3155          * which are valid for the children of this bus, which are intended
3156          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
3157          * meaning that this region can't be overlapped.
3158          */
3159
3160         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
3161
3162         return 0;
3163 }
3164
3165 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
3166 {
3167         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3168 }
3169
3170 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs);
3171
3172 /**
3173  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
3174  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3175  *
3176  * Return: 0 on success, -errno on failure
3177  */
3178 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
3179 {
3180         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3181         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
3182         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3183         struct pci_packet *pkt;
3184         int ret;
3185
3186         /*
3187          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
3188          * powered-on state.  This includes telling the host which region
3189          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
3190          * access.
3191          */
3192         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
3193         if (!pkt)
3194                 return -ENOMEM;
3195
3196         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3197         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3198         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3199         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
3200         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
3201         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
3202
3203         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
3204                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
3205                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3206         if (!ret)
3207                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3208
3209         if (ret)
3210                 goto exit;
3211
3212         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3213                 dev_err(&hdev->device,
3214                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
3215                         comp_pkt.completion_status);
3216                 ret = -EPROTO;
3217                 goto exit;
3218         }
3219
3220         ret = 0;
3221
3222 exit:
3223         kfree(pkt);
3224         return ret;
3225 }
3226
3227 /**
3228  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
3229  * devices
3230  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3231  *
3232  * Return: 0 on success, -errno on failure
3233  */
3234 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
3235 {
3236         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3237         struct pci_message message;
3238         struct completion comp;
3239         int ret;
3240
3241         /* Ask the host to send along the list of child devices */
3242         init_completion(&comp);
3243         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
3244                 return -ENOTEMPTY;
3245
3246         memset(&message, 0, sizeof(message));
3247         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
3248
3249         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
3250                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3251         if (!ret)
3252                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
3253
3254         return ret;
3255 }
3256
3257 /**
3258  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
3259  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3260  *
3261  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
3262  * which contains all the resources that the device will use.
3263  * The response contains those same resources, "translated"
3264  * which is to say, the values which should be used by the
3265  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
3266  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
3267  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
3268  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
3269  * space.  So this message is sent here only to drive the state
3270  * machine on the host forward.
3271  *
3272  * Return: 0 on success, -errno on failure
3273  */
3274 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
3275 {
3276         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3277         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
3278         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
3279         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3280         struct hv_pci_dev *hpdev;
3281         struct pci_packet *pkt;
3282         size_t size_res;
3283         int wslot;
3284         int ret;
3285
3286         size_res = (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
3287                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
3288
3289         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
3290         if (!pkt)
3291                 return -ENOMEM;
3292
3293         ret = 0;
3294
3295         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
3296                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3297                 if (!hpdev)
3298                         continue;
3299
3300                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
3301                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
3302                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
3303                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
3304
3305                 if (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
3306                         res_assigned =
3307                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
3308                         res_assigned->message_type.type =
3309                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
3310                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3311                 } else {
3312                         res_assigned2 =
3313                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
3314                         res_assigned2->message_type.type =
3315                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
3316                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3317                 }
3318                 put_pcichild(hpdev);
3319
3320                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
3321                                 size_res, (unsigned long)pkt,
3322                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
3323                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3324                 if (!ret)
3325                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
3326                 if (ret)
3327                         break;
3328
3329                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
3330                         ret = -EPROTO;
3331                         dev_err(&hdev->device,
3332                                 "resource allocated returned 0x%x",
3333                                 comp_pkt.completion_status);
3334                         break;
3335                 }
3336
3337                 hbus->wslot_res_allocated = wslot;
3338         }
3339
3340         kfree(pkt);
3341         return ret;
3342 }
3343
3344 /**
3345  * hv_send_resources_released() - Report local resources
3346  * released
3347  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3348  *
3349  * Return: 0 on success, -errno on failure
3350  */
3351 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
3352 {
3353         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3354         struct pci_child_message pkt;
3355         struct hv_pci_dev *hpdev;
3356         int wslot;
3357         int ret;
3358
3359         for (wslot = hbus->wslot_res_allocated; wslot >= 0; wslot--) {
3360                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
3361                 if (!hpdev)
3362                         continue;
3363
3364                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
3365                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
3366                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
3367
3368                 put_pcichild(hpdev);
3369
3370                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
3371                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
3372                 if (ret)
3373                         return ret;
3374
3375                 hbus->wslot_res_allocated = wslot - 1;
3376         }
3377
3378         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3379
3380         return 0;
3381 }
3382
3383 #define HVPCI_DOM_MAP_SIZE (64 * 1024)
3384 static DECLARE_BITMAP(hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE);
3385
3386 /*
3387  * PCI domain number 0 is used by emulated devices on Gen1 VMs, so define 0
3388  * as invalid for passthrough PCI devices of this driver.
3389  */
3390 #define HVPCI_DOM_INVALID 0
3391
3392 /**
3393  * hv_get_dom_num() - Get a valid PCI domain number
3394  * Check if the PCI domain number is in use, and return another number if
3395  * it is in use.
3396  *
3397  * @dom: Requested domain number
3398  *
3399  * return: domain number on success, HVPCI_DOM_INVALID on failure
3400  */
3401 static u16 hv_get_dom_num(u16 dom)
3402 {
3403         unsigned int i;
3404
3405         if (test_and_set_bit(dom, hvpci_dom_map) == 0)
3406                 return dom;
3407
3408         for_each_clear_bit(i, hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE) {
3409                 if (test_and_set_bit(i, hvpci_dom_map) == 0)
3410                         return i;
3411         }
3412
3413         return HVPCI_DOM_INVALID;
3414 }
3415
3416 /**
3417  * hv_put_dom_num() - Mark the PCI domain number as free
3418  * @dom: Domain number to be freed
3419  */
3420 static void hv_put_dom_num(u16 dom)
3421 {
3422         clear_bit(dom, hvpci_dom_map);
3423 }
3424
3425 /**
3426  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
3427  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3428  * @dev_id:     Identifies the device itself
3429  *
3430  * Return: 0 on success, -errno on failure
3431  */
3432 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
3433                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
3434 {
3435         struct pci_host_bridge *bridge;
3436         struct hv_pcibus_device *hbus;
3437         u16 dom_req, dom;
3438         char *name;
3439         bool enter_d0_retry = true;
3440         int ret;
3441
3442         /*
3443          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
3444          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
3445          */
3446         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > HV_HYP_PAGE_SIZE);
3447
3448         bridge = devm_pci_alloc_host_bridge(&hdev->device, 0);
3449         if (!bridge)
3450                 return -ENOMEM;
3451
3452         /*
3453          * With the recent 59bb47985c1d ("mm, sl[aou]b: guarantee natural
3454          * alignment for kmalloc(power-of-two)"), kzalloc() is able to allocate
3455          * a 4KB buffer that is guaranteed to be 4KB-aligned. Here the size and
3456          * alignment of hbus is important because hbus's field
3457          * retarget_msi_interrupt_params must not cross a 4KB page boundary.
3458          *
3459          * Here we prefer kzalloc to get_zeroed_page(), because a buffer
3460          * allocated by the latter is not tracked and scanned by kmemleak, and
3461          * hence kmemleak reports the pointer contained in the hbus buffer
3462          * (i.e. the hpdev struct, which is created in new_pcichild_device() and
3463          * is tracked by hbus->children) as memory leak (false positive).
3464          *
3465          * If the kernel doesn't have 59bb47985c1d, get_zeroed_page() *must* be
3466          * used to allocate the hbus buffer and we can avoid the kmemleak false
3467          * positive by using kmemleak_alloc() and kmemleak_free() to ask
3468          * kmemleak to track and scan the hbus buffer.
3469          */
3470         hbus = kzalloc(HV_HYP_PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
3471         if (!hbus)
3472                 return -ENOMEM;
3473
3474         hbus->bridge = bridge;
3475         hbus->state = hv_pcibus_init;
3476         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3477
3478         /*
3479          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and other
3480          * specs. Pull it from the instance ID, to get something usually
3481          * unique. In rare cases of collision, we will find out another number
3482          * not in use.
3483          *
3484          * Note that, since this code only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V
3485          * together with this guest driver can guarantee that (1) The only
3486          * domain used by Gen1 VMs for something that looks like a physical
3487          * PCI bus (which is actually emulated by the hypervisor) is domain 0.
3488          * (2) There will be no overlap between domains (after fixing possible
3489          * collisions) in the same VM.
3490          */
3491         dom_req = hdev->dev_instance.b[5] << 8 | hdev->dev_instance.b[4];
3492         dom = hv_get_dom_num(dom_req);
3493
3494         if (dom == HVPCI_DOM_INVALID) {
3495                 dev_err(&hdev->device,
3496                         "Unable to use dom# 0x%x or other numbers", dom_req);
3497                 ret = -EINVAL;
3498                 goto free_bus;
3499         }
3500
3501         if (dom != dom_req)
3502                 dev_info(&hdev->device,
3503                          "PCI dom# 0x%x has collision, using 0x%x",
3504                          dom_req, dom);
3505
3506         hbus->bridge->domain_nr = dom;
3507 #ifdef CONFIG_X86
3508         hbus->sysdata.domain = dom;
3509 #elif defined(CONFIG_ARM64)
3510         /*
3511          * Set the PCI bus parent to be the corresponding VMbus
3512          * device. Then the VMbus device will be assigned as the
3513          * ACPI companion in pcibios_root_bridge_prepare() and
3514          * pci_dma_configure() will propagate device coherence
3515          * information to devices created on the bus.
3516          */
3517         hbus->sysdata.parent = hdev->device.parent;
3518 #endif
3519
3520         hbus->hdev = hdev;
3521         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
3522         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
3523         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
3524         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
3525         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
3526         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
3527                                            hbus->bridge->domain_nr);
3528         if (!hbus->wq) {
3529                 ret = -ENOMEM;
3530                 goto free_dom;
3531         }
3532
3533         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
3534         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
3535         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
3536
3537         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3538                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3539         if (ret)
3540                 goto destroy_wq;
3541
3542         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
3543
3544         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, pci_protocol_versions,
3545                                           ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions));
3546         if (ret)
3547                 goto close;
3548
3549         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
3550         if (ret)
3551                 goto close;
3552
3553         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
3554                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3555         if (!hbus->cfg_addr) {
3556                 dev_err(&hdev->device,
3557                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
3558                 ret = -ENOMEM;
3559                 goto free_config;
3560         }
3561
3562         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%pUL", &hdev->dev_instance);
3563         if (!name) {
3564                 ret = -ENOMEM;
3565                 goto unmap;
3566         }
3567
3568         hbus->fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(name);
3569         kfree(name);
3570         if (!hbus->fwnode) {
3571                 ret = -ENOMEM;
3572                 goto unmap;
3573         }
3574
3575         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
3576         if (ret)
3577                 goto free_fwnode;
3578
3579 retry:
3580         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3581         if (ret)
3582                 goto free_irq_domain;
3583
3584         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3585         /*
3586          * In certain case (Kdump) the pci device of interest was
3587          * not cleanly shut down and resource is still held on host
3588          * side, the host could return invalid device status.
3589          * We need to explicitly request host to release the resource
3590          * and try to enter D0 again.
3591          * Since the hv_pci_bus_exit() call releases structures
3592          * of all its child devices, we need to start the retry from
3593          * hv_pci_query_relations() call, requesting host to send
3594          * the synchronous child device relations message before this
3595          * information is needed in hv_send_resources_allocated()
3596          * call later.
3597          */
3598         if (ret == -EPROTO && enter_d0_retry) {
3599                 enter_d0_retry = false;
3600
3601                 dev_err(&hdev->device, "Retrying D0 Entry\n");
3602
3603                 /*
3604                  * Hv_pci_bus_exit() calls hv_send_resources_released()
3605                  * to free up resources of its child devices.
3606                  * In the kdump kernel we need to set the
3607                  * wslot_res_allocated to 255 so it scans all child
3608                  * devices to release resources allocated in the
3609                  * normal kernel before panic happened.
3610                  */
3611                 hbus->wslot_res_allocated = 255;
3612                 ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3613
3614                 if (ret == 0)
3615                         goto retry;
3616
3617                 dev_err(&hdev->device,
3618                         "Retrying D0 failed with ret %d\n", ret);
3619         }
3620         if (ret)
3621                 goto free_irq_domain;
3622
3623         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
3624         if (ret)
3625                 goto exit_d0;
3626
3627         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3628         if (ret)
3629                 goto free_windows;
3630
3631         prepopulate_bars(hbus);
3632
3633         hbus->state = hv_pcibus_probed;
3634
3635         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
3636         if (ret)
3637                 goto free_windows;
3638
3639         return 0;
3640
3641 free_windows:
3642         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3643 exit_d0:
3644         (void) hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3645 free_irq_domain:
3646         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3647 free_fwnode:
3648         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3649 unmap:
3650         iounmap(hbus->cfg_addr);
3651 free_config:
3652         hv_free_config_window(hbus);
3653 close:
3654         vmbus_close(hdev->channel);
3655 destroy_wq:
3656         destroy_workqueue(hbus->wq);
3657 free_dom:
3658         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3659 free_bus:
3660         kfree(hbus);
3661         return ret;
3662 }
3663
3664 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs)
3665 {
3666         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3667         struct vmbus_channel *chan = hdev->channel;
3668         struct {
3669                 struct pci_packet teardown_packet;
3670                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
3671         } pkt;
3672         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3673         struct hv_pci_dev *hpdev, *tmp;
3674         unsigned long flags;
3675         u64 trans_id;
3676         int ret;
3677
3678         /*
3679          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
3680          * access the per-channel ringbuffer any longer.
3681          */
3682         if (chan->rescind)
3683                 return 0;
3684
3685         if (!keep_devs) {
3686                 struct list_head removed;
3687
3688                 /* Move all present children to the list on stack */
3689                 INIT_LIST_HEAD(&removed);
3690                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
3691                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &hbus->children, list_entry)
3692                         list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
3693                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
3694
3695                 /* Remove all children in the list */
3696                 list_for_each_entry_safe(hpdev, tmp, &removed, list_entry) {
3697                         list_del(&hpdev->list_entry);
3698                         if (hpdev->pci_slot)
3699                                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
3700                         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
3701                         put_pcichild(hpdev);
3702                         put_pcichild(hpdev);
3703                 }
3704         }
3705
3706         ret = hv_send_resources_released(hdev);
3707         if (ret) {
3708                 dev_err(&hdev->device,
3709                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
3710                 return ret;
3711         }
3712
3713         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
3714         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3715         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
3716         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
3717         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
3718
3719         ret = vmbus_sendpacket_getid(chan, &pkt.teardown_packet.message,
3720                                      sizeof(struct pci_message),
3721                                      (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
3722                                      &trans_id, VM_PKT_DATA_INBAND,
3723                                      VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3724         if (ret)
3725                 return ret;
3726
3727         if (wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ) == 0) {
3728                 /*
3729                  * The completion packet on the stack becomes invalid after
3730                  * 'return'; remove the ID from the VMbus requestor if the
3731                  * identifier is still mapped to/associated with the packet.
3732                  *
3733                  * Cf. hv_pci_onchannelcallback().
3734                  */
3735                 vmbus_request_addr_match(chan, trans_id,
3736                                          (unsigned long)&pkt.teardown_packet);
3737                 return -ETIMEDOUT;
3738         }
3739
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 /**
3744  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
3745  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3746  *
3747  * Return: 0 on success, -errno on failure
3748  */
3749 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
3750 {
3751         struct hv_pcibus_device *hbus;
3752         int ret;
3753
3754         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3755         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
3756                 tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3757                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3758                 tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3759                 destroy_workqueue(hbus->wq);
3760                 hbus->wq = NULL;
3761                 /*
3762                  * At this point, no work is running or can be scheduled
3763                  * on hbus-wq. We can't race with hv_pci_devices_present()
3764                  * or hv_pci_eject_device(), it's safe to proceed.
3765                  */
3766
3767                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
3768                 pci_lock_rescan_remove();
3769                 pci_stop_root_bus(hbus->bridge->bus);
3770                 hv_pci_remove_slots(hbus);
3771                 pci_remove_root_bus(hbus->bridge->bus);
3772                 pci_unlock_rescan_remove();
3773         }
3774
3775         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, false);
3776
3777         vmbus_close(hdev->channel);
3778
3779         iounmap(hbus->cfg_addr);
3780         hv_free_config_window(hbus);
3781         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3782         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3783         irq_domain_free_fwnode(hbus->fwnode);
3784
3785         hv_put_dom_num(hbus->bridge->domain_nr);
3786
3787         kfree(hbus);
3788         return ret;
3789 }
3790
3791 static int hv_pci_suspend(struct hv_device *hdev)
3792 {
3793         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3794         enum hv_pcibus_state old_state;
3795         int ret;
3796
3797         /*
3798          * hv_pci_suspend() must make sure there are no pending work items
3799          * before calling vmbus_close(), since it runs in a process context
3800          * as a callback in dpm_suspend().  When it starts to run, the channel
3801          * callback hv_pci_onchannelcallback(), which runs in a tasklet
3802          * context, can be still running concurrently and scheduling new work
3803          * items onto hbus->wq in hv_pci_devices_present() and
3804          * hv_pci_eject_device(), and the work item handlers can access the
3805          * vmbus channel, which can be being closed by hv_pci_suspend(), e.g.
3806          * the work item handler pci_devices_present_work() ->
3807          * new_pcichild_device() writes to the vmbus channel.
3808          *
3809          * To eliminate the race, hv_pci_suspend() disables the channel
3810          * callback tasklet, sets hbus->state to hv_pcibus_removing, and
3811          * re-enables the tasklet. This way, when hv_pci_suspend() proceeds,
3812          * it knows that no new work item can be scheduled, and then it flushes
3813          * hbus->wq and safely closes the vmbus channel.
3814          */
3815         tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3816
3817         /* Change the hbus state to prevent new work items. */
3818         old_state = hbus->state;
3819         if (hbus->state == hv_pcibus_installed)
3820                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3821
3822         tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3823
3824         if (old_state != hv_pcibus_installed)
3825                 return -EINVAL;
3826
3827         flush_workqueue(hbus->wq);
3828
3829         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3830         if (ret)
3831                 return ret;
3832
3833         vmbus_close(hdev->channel);
3834
3835         return 0;
3836 }
3837
3838 static int hv_pci_restore_msi_msg(struct pci_dev *pdev, void *arg)
3839 {
3840         struct irq_data *irq_data;
3841         struct msi_desc *entry;
3842         int ret = 0;
3843
3844         msi_lock_descs(&pdev->dev);
3845         msi_for_each_desc(entry, &pdev->dev, MSI_DESC_ASSOCIATED) {
3846                 irq_data = irq_get_irq_data(entry->irq);
3847                 if (WARN_ON_ONCE(!irq_data)) {
3848                         ret = -EINVAL;
3849                         break;
3850                 }
3851
3852                 hv_compose_msi_msg(irq_data, &entry->msg);
3853         }
3854         msi_unlock_descs(&pdev->dev);
3855
3856         return ret;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Upon resume, pci_restore_msi_state() -> ... ->  __pci_write_msi_msg()
3861  * directly writes the MSI/MSI-X registers via MMIO, but since Hyper-V
3862  * doesn't trap and emulate the MMIO accesses, here hv_compose_msi_msg()
3863  * must be used to ask Hyper-V to re-create the IOMMU Interrupt Remapping
3864  * Table entries.
3865  */
3866 static void hv_pci_restore_msi_state(struct hv_pcibus_device *hbus)
3867 {
3868         pci_walk_bus(hbus->bridge->bus, hv_pci_restore_msi_msg, NULL);
3869 }
3870
3871 static int hv_pci_resume(struct hv_device *hdev)
3872 {
3873         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3874         enum pci_protocol_version_t version[1];
3875         int ret;
3876
3877         hbus->state = hv_pcibus_init;
3878
3879         hdev->channel->next_request_id_callback = vmbus_next_request_id;
3880         hdev->channel->request_addr_callback = vmbus_request_addr;
3881         hdev->channel->rqstor_size = HV_PCI_RQSTOR_SIZE;
3882
3883         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3884                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3885         if (ret)
3886                 return ret;
3887
3888         /* Only use the version that was in use before hibernation. */
3889         version[0] = hbus->protocol_version;
3890         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, version, 1);
3891         if (ret)
3892                 goto out;
3893
3894         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3895         if (ret)
3896                 goto out;
3897
3898         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3899         if (ret)
3900                 goto out;
3901
3902         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3903         if (ret)
3904                 goto out;
3905
3906         prepopulate_bars(hbus);
3907
3908         hv_pci_restore_msi_state(hbus);
3909
3910         hbus->state = hv_pcibus_installed;
3911         return 0;
3912 out:
3913         vmbus_close(hdev->channel);
3914         return ret;
3915 }
3916
3917 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
3918         /* PCI Pass-through Class ID */
3919         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
3920         { HV_PCIE_GUID, },
3921         { },
3922 };
3923
3924 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
3925
3926 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
3927         .name           = "hv_pci",
3928         .id_table       = hv_pci_id_table,
3929         .probe          = hv_pci_probe,
3930         .remove         = hv_pci_remove,
3931         .suspend        = hv_pci_suspend,
3932         .resume         = hv_pci_resume,
3933 };
3934
3935 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
3936 {
3937         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
3938
3939         hvpci_block_ops.read_block = NULL;
3940         hvpci_block_ops.write_block = NULL;
3941         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = NULL;
3942 }
3943
3944 static int __init init_hv_pci_drv(void)
3945 {
3946         int ret;
3947
3948         if (!hv_is_hyperv_initialized())
3949                 return -ENODEV;
3950
3951         ret = hv_pci_irqchip_init();
3952         if (ret)
3953                 return ret;
3954
3955         /* Set the invalid domain number's bit, so it will not be used */
3956         set_bit(HVPCI_DOM_INVALID, hvpci_dom_map);
3957
3958         /* Initialize PCI block r/w interface */
3959         hvpci_block_ops.read_block = hv_read_config_block;
3960         hvpci_block_ops.write_block = hv_write_config_block;
3961         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = hv_register_block_invalidate;
3962
3963         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
3964 }
3965
3966 module_init(init_hv_pci_drv);
3967 module_exit(exit_hv_pci_drv);
3968
3969 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
3970 MODULE_LICENSE("GPL v2");