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