drivers/pci/setup-res.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *      drivers/pci/setup-res.c
   4  *
   5  * Extruded from code written by
   6  *      Dave Rusling (david.rusling@reo.mts.dec.com)
   7  *      David Mosberger (davidm@cs.arizona.edu)
   8  *      David Miller (davem@redhat.com)
   9  *
  10  * Support routines for initializing a PCI subsystem.
  11  */
  12
  13 /* fixed for multiple pci buses, 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
  14
  15 /*
  16  * Nov 2000, Ivan Kokshaysky <ink@jurassic.park.msu.ru>
  17  *           Resource sorting
  18  */
  19
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/export.h>
  22 #include <linux/pci.h>
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <linux/ioport.h>
  25 #include <linux/cache.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include "pci.h"
  28
  29 static void pci_std_update_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
  30 {
  31         struct pci_bus_region region;
  32         bool disable;
  33         u16 cmd;
  34         u32 new, check, mask;
  35         int reg;
  36         struct resource *res = dev->resource + resno;
  37
  38         /* Per SR-IOV spec 3.4.1.11, VF BARs are RO zero */
  39         if (dev->is_virtfn)
  40                 return;
  41
  42         /*
  43          * Ignore resources for unimplemented BARs and unused resource slots
  44          * for 64 bit BARs.
  45          */
  46         if (!res->flags)
  47                 return;
  48
  49         if (res->flags & IORESOURCE_UNSET)
  50                 return;
  51
  52         /*
  53          * Ignore non-moveable resources.  This might be legacy resources for
  54          * which no functional BAR register exists or another important
  55          * system resource we shouldn't move around.
  56          */
  57         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
  58                 return;
  59
  60         pcibios_resource_to_bus(dev->bus, &region, res);
  61         new = region.start;
  62
  63         if (res->flags & IORESOURCE_IO) {
  64                 mask = (u32)PCI_BASE_ADDRESS_IO_MASK;
  65                 new |= res->flags & ~PCI_BASE_ADDRESS_IO_MASK;
  66         } else if (resno == PCI_ROM_RESOURCE) {
  67                 mask = PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
  68         } else {
  69                 mask = (u32)PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  70                 new |= res->flags & ~PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  71         }
  72
  73         if (resno < PCI_ROM_RESOURCE) {
  74                 reg = PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4 * resno;
  75         } else if (resno == PCI_ROM_RESOURCE) {
  76
  77                 /*
  78                  * Apparently some Matrox devices have ROM BARs that read
  79                  * as zero when disabled, so don't update ROM BARs unless
  80                  * they're enabled.  See https://lkml.org/lkml/2005/8/30/138.
  81                  */
  82                 if (!(res->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE))
  83                         return;
  84
  85                 reg = dev->rom_base_reg;
  86                 new |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
  87         } else
  88                 return;
  89
  90         /*
  91          * We can't update a 64-bit BAR atomically, so when possible,
  92          * disable decoding so that a half-updated BAR won't conflict
  93          * with another device.
  94          */
  95         disable = (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) && !dev->mmio_always_on;
  96         if (disable) {
  97                 pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
  98                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND,
  99                                       cmd & ~PCI_COMMAND_MEMORY);
 100         }
 101
 102         pci_write_config_dword(dev, reg, new);
 103         pci_read_config_dword(dev, reg, &check);
 104
 105         if ((new ^ check) & mask) {
 106                 pci_err(dev, "BAR %d: error updating (%#08x != %#08x)\n",
 107                         resno, new, check);
 108         }
 109
 110         if (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) {
 111                 new = region.start >> 16 >> 16;
 112                 pci_write_config_dword(dev, reg + 4, new);
 113                 pci_read_config_dword(dev, reg + 4, &check);
 114                 if (check != new) {
 115                         pci_err(dev, "BAR %d: error updating (high %#08x != %#08x)\n",
 116                                 resno, new, check);
 117                 }
 118         }
 119
 120         if (disable)
 121                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
 122 }
 123
 124 void pci_update_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 125 {
 126         if (resno <= PCI_ROM_RESOURCE)
 127                 pci_std_update_resource(dev, resno);
 128 #ifdef CONFIG_PCI_IOV
 129         else if (resno >= PCI_IOV_RESOURCES && resno <= PCI_IOV_RESOURCE_END)
 130                 pci_iov_update_resource(dev, resno);
 131 #endif
 132 }
 133
 134 int pci_claim_resource(struct pci_dev *dev, int resource)
 135 {
 136         struct resource *res = &dev->resource[resource];
 137         struct resource *root, *conflict;
 138
 139         if (res->flags & IORESOURCE_UNSET) {
 140                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: no address assigned\n",
 141                          resource, res);
 142                 return -EINVAL;
 143         }
 144
 145         /*
 146          * If we have a shadow copy in RAM, the PCI device doesn't respond
 147          * to the shadow range, so we don't need to claim it, and upstream
 148          * bridges don't need to route the range to the device.
 149          */
 150         if (res->flags & IORESOURCE_ROM_SHADOW)
 151                 return 0;
 152
 153         root = pci_find_parent_resource(dev, res);
 154         if (!root) {
 155                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: no compatible bridge window\n",
 156                          resource, res);
 157                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 158                 return -EINVAL;
 159         }
 160
 161         conflict = request_resource_conflict(root, res);
 162         if (conflict) {
 163                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: address conflict with %s %pR\n",
 164                          resource, res, conflict->name, conflict);
 165                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 166                 return -EBUSY;
 167         }
 168
 169         return 0;
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL(pci_claim_resource);
 172
 173 void pci_disable_bridge_window(struct pci_dev *dev)
 174 {
 175         pci_info(dev, "disabling bridge mem windows\n");
 176
 177         /* MMIO Base/Limit */
 178         pci_write_config_dword(dev, PCI_MEMORY_BASE, 0x0000fff0);
 179
 180         /* Prefetchable MMIO Base/Limit */
 181         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_LIMIT_UPPER32, 0);
 182         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_MEMORY_BASE, 0x0000fff0);
 183         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_BASE_UPPER32, 0xffffffff);
 184 }
 185
 186 /*
 187  * Generic function that returns a value indicating that the device's
 188  * original BIOS BAR address was not saved and so is not available for
 189  * reinstatement.
 190  *
 191  * Can be over-ridden by architecture specific code that implements
 192  * reinstatement functionality rather than leaving it disabled when
 193  * normal allocation attempts fail.
 194  */
 195 resource_size_t __weak pcibios_retrieve_fw_addr(struct pci_dev *dev, int idx)
 196 {
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 static int pci_revert_fw_address(struct resource *res, struct pci_dev *dev,
 201                 int resno, resource_size_t size)
 202 {
 203         struct resource *root, *conflict;
 204         resource_size_t fw_addr, start, end;
 205
 206         fw_addr = pcibios_retrieve_fw_addr(dev, resno);
 207         if (!fw_addr)
 208                 return -ENOMEM;
 209
 210         start = res->start;
 211         end = res->end;
 212         res->start = fw_addr;
 213         res->end = res->start + size - 1;
 214         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 215
 216         root = pci_find_parent_resource(dev, res);
 217         if (!root) {
 218                 if (res->flags & IORESOURCE_IO)
 219                         root = &ioport_resource;
 220                 else
 221                         root = &iomem_resource;
 222         }
 223
 224         pci_info(dev, "BAR %d: trying firmware assignment %pR\n",
 225                  resno, res);
 226         conflict = request_resource_conflict(root, res);
 227         if (conflict) {
 228                 pci_info(dev, "BAR %d: %pR conflicts with %s %pR\n",
 229                          resno, res, conflict->name, conflict);
 230                 res->start = start;
 231                 res->end = end;
 232                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 233                 return -EBUSY;
 234         }
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * We don't have to worry about legacy ISA devices, so nothing to do here.
 240  * This is marked as __weak because multiple architectures define it; it should
 241  * eventually go away.
 242  */
 243 resource_size_t __weak pcibios_align_resource(void *data,
 244                                               const struct resource *res,
 245                                               resource_size_t size,
 246                                               resource_size_t align)
 247 {
 248        return res->start;
 249 }
 250
 251 static int __pci_assign_resource(struct pci_bus *bus, struct pci_dev *dev,
 252                 int resno, resource_size_t size, resource_size_t align)
 253 {
 254         struct resource *res = dev->resource + resno;
 255         resource_size_t min;
 256         int ret;
 257
 258         min = (res->flags & IORESOURCE_IO) ? PCIBIOS_MIN_IO : PCIBIOS_MIN_MEM;
 259
 260         /*
 261          * First, try exact prefetching match.  Even if a 64-bit
 262          * prefetchable bridge window is below 4GB, we can't put a 32-bit
 263          * prefetchable resource in it because pbus_size_mem() assumes a
 264          * 64-bit window will contain no 32-bit resources.  If we assign
 265          * things differently than they were sized, not everything will fit.
 266          */
 267         ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min,
 268                                      IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64,
 269                                      pcibios_align_resource, dev);
 270         if (ret == 0)
 271                 return 0;
 272
 273         /*
 274          * If the prefetchable window is only 32 bits wide, we can put
 275          * 64-bit prefetchable resources in it.
 276          */
 277         if ((res->flags & (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64)) ==
 278              (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64)) {
 279                 ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min,
 280                                              IORESOURCE_PREFETCH,
 281                                              pcibios_align_resource, dev);
 282                 if (ret == 0)
 283                         return 0;
 284         }
 285
 286         /*
 287          * If we didn't find a better match, we can put any memory resource
 288          * in a non-prefetchable window.  If this resource is 32 bits and
 289          * non-prefetchable, the first call already tried the only possibility
 290          * so we don't need to try again.
 291          */
 292         if (res->flags & (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64))
 293                 ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min, 0,
 294                                              pcibios_align_resource, dev);
 295
 296         return ret;
 297 }
 298
 299 static int _pci_assign_resource(struct pci_dev *dev, int resno,
 300                                 resource_size_t size, resource_size_t min_align)
 301 {
 302         struct pci_bus *bus;
 303         int ret;
 304
 305         bus = dev->bus;
 306         while ((ret = __pci_assign_resource(bus, dev, resno, size, min_align))) {
 307                 if (!bus->parent || !bus->self->transparent)
 308                         break;
 309                 bus = bus->parent;
 310         }
 311
 312         return ret;
 313 }
 314
 315 int pci_assign_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 316 {
 317         struct resource *res = dev->resource + resno;
 318         resource_size_t align, size;
 319         int ret;
 320
 321         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
 322                 return 0;
 323
 324         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 325         align = pci_resource_alignment(dev, res);
 326         if (!align) {
 327                 pci_info(dev, "BAR %d: can't assign %pR (bogus alignment)\n",
 328                          resno, res);
 329                 return -EINVAL;
 330         }
 331
 332         size = resource_size(res);
 333         ret = _pci_assign_resource(dev, resno, size, align);
 334
 335         /*
 336          * If we failed to assign anything, let's try the address
 337          * where firmware left it.  That at least has a chance of
 338          * working, which is better than just leaving it disabled.
 339          */
 340         if (ret < 0) {
 341                 pci_info(dev, "BAR %d: no space for %pR\n", resno, res);
 342                 ret = pci_revert_fw_address(res, dev, resno, size);
 343         }
 344
 345         if (ret < 0) {
 346                 pci_info(dev, "BAR %d: failed to assign %pR\n", resno, res);
 347                 return ret;
 348         }
 349
 350         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 351         res->flags &= ~IORESOURCE_STARTALIGN;
 352         pci_info(dev, "BAR %d: assigned %pR\n", resno, res);
 353         if (resno < PCI_BRIDGE_RESOURCES)
 354                 pci_update_resource(dev, resno);
 355
 356         return 0;
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL(pci_assign_resource);
 359
 360 int pci_reassign_resource(struct pci_dev *dev, int resno, resource_size_t addsize,
 361                         resource_size_t min_align)
 362 {
 363         struct resource *res = dev->resource + resno;
 364         unsigned long flags;
 365         resource_size_t new_size;
 366         int ret;
 367
 368         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
 369                 return 0;
 370
 371         flags = res->flags;
 372         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 373         if (!res->parent) {
 374                 pci_info(dev, "BAR %d: can't reassign an unassigned resource %pR\n",
 375                          resno, res);
 376                 return -EINVAL;
 377         }
 378
 379         /* already aligned with min_align */
 380         new_size = resource_size(res) + addsize;
 381         ret = _pci_assign_resource(dev, resno, new_size, min_align);
 382         if (ret) {
 383                 res->flags = flags;
 384                 pci_info(dev, "BAR %d: %pR (failed to expand by %#llx)\n",
 385                          resno, res, (unsigned long long) addsize);
 386                 return ret;
 387         }
 388
 389         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 390         res->flags &= ~IORESOURCE_STARTALIGN;
 391         pci_info(dev, "BAR %d: reassigned %pR (expanded by %#llx)\n",
 392                  resno, res, (unsigned long long) addsize);
 393         if (resno < PCI_BRIDGE_RESOURCES)
 394                 pci_update_resource(dev, resno);
 395
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 void pci_release_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 400 {
 401         struct resource *res = dev->resource + resno;
 402
 403         pci_info(dev, "BAR %d: releasing %pR\n", resno, res);
 404         release_resource(res);
 405         res->end = resource_size(res) - 1;
 406         res->start = 0;
 407         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 408 }
 409 EXPORT_SYMBOL(pci_release_resource);
 410
 411 int pci_resize_resource(struct pci_dev *dev, int resno, int size)
 412 {
 413         struct resource *res = dev->resource + resno;
 414         int old, ret;
 415         u32 sizes;
 416         u16 cmd;
 417
 418         /* Make sure the resource isn't assigned before resizing it. */
 419         if (!(res->flags & IORESOURCE_UNSET))
 420                 return -EBUSY;
 421
 422         pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
 423         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
 424                 return -EBUSY;
 425
 426         sizes = pci_rebar_get_possible_sizes(dev, resno);
 427         if (!sizes)
 428                 return -ENOTSUPP;
 429
 430         if (!(sizes & BIT(size)))
 431                 return -EINVAL;
 432
 433         old = pci_rebar_get_current_size(dev, resno);
 434         if (old < 0)
 435                 return old;
 436
 437         ret = pci_rebar_set_size(dev, resno, size);
 438         if (ret)
 439                 return ret;
 440
 441         res->end = res->start + pci_rebar_size_to_bytes(size) - 1;
 442
 443         /* Check if the new config works by trying to assign everything. */
 444         ret = pci_reassign_bridge_resources(dev->bus->self, res->flags);
 445         if (ret)
 446                 goto error_resize;
 447
 448         return 0;
 449
 450 error_resize:
 451         pci_rebar_set_size(dev, resno, old);
 452         res->end = res->start + pci_rebar_size_to_bytes(old) - 1;
 453         return ret;
 454 }
 455 EXPORT_SYMBOL(pci_resize_resource);
 456
 457 int pci_enable_resources(struct pci_dev *dev, int mask)
 458 {
 459         u16 cmd, old_cmd;
 460         int i;
 461         struct resource *r;
 462
 463         pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
 464         old_cmd = cmd;
 465
 466         for (i = 0; i < PCI_NUM_RESOURCES; i++) {
 467                 if (!(mask & (1 << i)))
 468                         continue;
 469
 470                 r = &dev->resource[i];
 471
 472                 if (!(r->flags & (IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM)))
 473                         continue;
 474                 if ((i == PCI_ROM_RESOURCE) &&
 475                                 (!(r->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE)))
 476                         continue;
 477
 478                 if (r->flags & IORESOURCE_UNSET) {
 479                         pci_err(dev, "can't enable device: BAR %d %pR not assigned\n",
 480                                 i, r);
 481                         return -EINVAL;
 482                 }
 483
 484                 if (!r->parent) {
 485                         pci_err(dev, "can't enable device: BAR %d %pR not claimed\n",
 486                                 i, r);
 487                         return -EINVAL;
 488                 }
 489
 490                 if (r->flags & IORESOURCE_IO)
 491                         cmd |= PCI_COMMAND_IO;
 492                 if (r->flags & IORESOURCE_MEM)
 493                         cmd |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 494         }
 495
 496         if (cmd != old_cmd) {
 497                 pci_info(dev, "enabling device (%04x -> %04x)\n", old_cmd, cmd);
 498                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
 499         }
 500         return 0;
 501 }