drivers/virtio/virtio_pci_modern.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Virtio PCI driver - modern (virtio 1.0) device support
   4  *
   5  * This module allows virtio devices to be used over a virtual PCI device.
   6  * This can be used with QEMU based VMMs like KVM or Xen.
   7  *
   8  * Copyright IBM Corp. 2007
   9  * Copyright Red Hat, Inc. 2014
  10  *
  11  * Authors:
  12  *  Anthony Liguori  <aliguori@us.ibm.com>
  13  *  Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au>
  14  *  Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>
  15  */
  16
  17 #include <linux/delay.h>
  18 #define VIRTIO_PCI_NO_LEGACY
  19 #define VIRTIO_RING_NO_LEGACY
  20 #include "virtio_pci_common.h"
  21
  22 /*
  23  * Type-safe wrappers for io accesses.
  24  * Use these to enforce at compile time the following spec requirement:
  25  *
  26  * The driver MUST access each field using the “natural” access
  27  * method, i.e. 32-bit accesses for 32-bit fields, 16-bit accesses
  28  * for 16-bit fields and 8-bit accesses for 8-bit fields.
  29  */
  30 static inline u8 vp_ioread8(const u8 __iomem *addr)
  31 {
  32         return ioread8(addr);
  33 }
  34 static inline u16 vp_ioread16 (const __le16 __iomem *addr)
  35 {
  36         return ioread16(addr);
  37 }
  38
  39 static inline u32 vp_ioread32(const __le32 __iomem *addr)
  40 {
  41         return ioread32(addr);
  42 }
  43
  44 static inline void vp_iowrite8(u8 value, u8 __iomem *addr)
  45 {
  46         iowrite8(value, addr);
  47 }
  48
  49 static inline void vp_iowrite16(u16 value, __le16 __iomem *addr)
  50 {
  51         iowrite16(value, addr);
  52 }
  53
  54 static inline void vp_iowrite32(u32 value, __le32 __iomem *addr)
  55 {
  56         iowrite32(value, addr);
  57 }
  58
  59 static void vp_iowrite64_twopart(u64 val,
  60                                  __le32 __iomem *lo, __le32 __iomem *hi)
  61 {
  62         vp_iowrite32((u32)val, lo);
  63         vp_iowrite32(val >> 32, hi);
  64 }
  65
  66 static void __iomem *map_capability(struct pci_dev *dev, int off,
  67                                     size_t minlen,
  68                                     u32 align,
  69                                     u32 start, u32 size,
  70                                     size_t *len)
  71 {
  72         u8 bar;
  73         u32 offset, length;
  74         void __iomem *p;
  75
  76         pci_read_config_byte(dev, off + offsetof(struct virtio_pci_cap,
  77                                                  bar),
  78                              &bar);
  79         pci_read_config_dword(dev, off + offsetof(struct virtio_pci_cap, offset),
  80                              &offset);
  81         pci_read_config_dword(dev, off + offsetof(struct virtio_pci_cap, length),
  82                               &length);
  83
  84         if (length <= start) {
  85                 dev_err(&dev->dev,
  86                         "virtio_pci: bad capability len %u (>%u expected)\n",
  87                         length, start);
  88                 return NULL;
  89         }
  90
  91         if (length - start < minlen) {
  92                 dev_err(&dev->dev,
  93                         "virtio_pci: bad capability len %u (>=%zu expected)\n",
  94                         length, minlen);
  95                 return NULL;
  96         }
  97
  98         length -= start;
  99
 100         if (start + offset < offset) {
 101                 dev_err(&dev->dev,
 102                         "virtio_pci: map wrap-around %u+%u\n",
 103                         start, offset);
 104                 return NULL;
 105         }
 106
 107         offset += start;
 108
 109         if (offset & (align - 1)) {
 110                 dev_err(&dev->dev,
 111                         "virtio_pci: offset %u not aligned to %u\n",
 112                         offset, align);
 113                 return NULL;
 114         }
 115
 116         if (length > size)
 117                 length = size;
 118
 119         if (len)
 120                 *len = length;
 121
 122         if (minlen + offset < minlen ||
 123             minlen + offset > pci_resource_len(dev, bar)) {
 124                 dev_err(&dev->dev,
 125                         "virtio_pci: map virtio %zu@%u "
 126                         "out of range on bar %i length %lu\n",
 127                         minlen, offset,
 128                         bar, (unsigned long)pci_resource_len(dev, bar));
 129                 return NULL;
 130         }
 131
 132         p = pci_iomap_range(dev, bar, offset, length);
 133         if (!p)
 134                 dev_err(&dev->dev,
 135                         "virtio_pci: unable to map virtio %u@%u on bar %i\n",
 136                         length, offset, bar);
 137         return p;
 138 }
 139
 140 /* virtio config->get_features() implementation */
 141 static u64 vp_get_features(struct virtio_device *vdev)
 142 {
 143         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 144         u64 features;
 145
 146         vp_iowrite32(0, &vp_dev->common->device_feature_select);
 147         features = vp_ioread32(&vp_dev->common->device_feature);
 148         vp_iowrite32(1, &vp_dev->common->device_feature_select);
 149         features |= ((u64)vp_ioread32(&vp_dev->common->device_feature) << 32);
 150
 151         return features;
 152 }
 153
 154 static void vp_transport_features(struct virtio_device *vdev, u64 features)
 155 {
 156         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 157         struct pci_dev *pci_dev = vp_dev->pci_dev;
 158
 159         if ((features & BIT_ULL(VIRTIO_F_SR_IOV)) &&
 160                         pci_find_ext_capability(pci_dev, PCI_EXT_CAP_ID_SRIOV))
 161                 __virtio_set_bit(vdev, VIRTIO_F_SR_IOV);
 162 }
 163
 164 /* virtio config->finalize_features() implementation */
 165 static int vp_finalize_features(struct virtio_device *vdev)
 166 {
 167         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 168         u64 features = vdev->features;
 169
 170         /* Give virtio_ring a chance to accept features. */
 171         vring_transport_features(vdev);
 172
 173         /* Give virtio_pci a chance to accept features. */
 174         vp_transport_features(vdev, features);
 175
 176         if (!__virtio_test_bit(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1)) {
 177                 dev_err(&vdev->dev, "virtio: device uses modern interface "
 178                         "but does not have VIRTIO_F_VERSION_1\n");
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181
 182         vp_iowrite32(0, &vp_dev->common->guest_feature_select);
 183         vp_iowrite32((u32)vdev->features, &vp_dev->common->guest_feature);
 184         vp_iowrite32(1, &vp_dev->common->guest_feature_select);
 185         vp_iowrite32(vdev->features >> 32, &vp_dev->common->guest_feature);
 186
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 /* virtio config->get() implementation */
 191 static void vp_get(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
 192                    void *buf, unsigned len)
 193 {
 194         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 195         u8 b;
 196         __le16 w;
 197         __le32 l;
 198
 199         BUG_ON(offset + len > vp_dev->device_len);
 200
 201         switch (len) {
 202         case 1:
 203                 b = ioread8(vp_dev->device + offset);
 204                 memcpy(buf, &b, sizeof b);
 205                 break;
 206         case 2:
 207                 w = cpu_to_le16(ioread16(vp_dev->device + offset));
 208                 memcpy(buf, &w, sizeof w);
 209                 break;
 210         case 4:
 211                 l = cpu_to_le32(ioread32(vp_dev->device + offset));
 212                 memcpy(buf, &l, sizeof l);
 213                 break;
 214         case 8:
 215                 l = cpu_to_le32(ioread32(vp_dev->device + offset));
 216                 memcpy(buf, &l, sizeof l);
 217                 l = cpu_to_le32(ioread32(vp_dev->device + offset + sizeof l));
 218                 memcpy(buf + sizeof l, &l, sizeof l);
 219                 break;
 220         default:
 221                 BUG();
 222         }
 223 }
 224
 225 /* the config->set() implementation.  it's symmetric to the config->get()
 226  * implementation */
 227 static void vp_set(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
 228                    const void *buf, unsigned len)
 229 {
 230         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 231         u8 b;
 232         __le16 w;
 233         __le32 l;
 234
 235         BUG_ON(offset + len > vp_dev->device_len);
 236
 237         switch (len) {
 238         case 1:
 239                 memcpy(&b, buf, sizeof b);
 240                 iowrite8(b, vp_dev->device + offset);
 241                 break;
 242         case 2:
 243                 memcpy(&w, buf, sizeof w);
 244                 iowrite16(le16_to_cpu(w), vp_dev->device + offset);
 245                 break;
 246         case 4:
 247                 memcpy(&l, buf, sizeof l);
 248                 iowrite32(le32_to_cpu(l), vp_dev->device + offset);
 249                 break;
 250         case 8:
 251                 memcpy(&l, buf, sizeof l);
 252                 iowrite32(le32_to_cpu(l), vp_dev->device + offset);
 253                 memcpy(&l, buf + sizeof l, sizeof l);
 254                 iowrite32(le32_to_cpu(l), vp_dev->device + offset + sizeof l);
 255                 break;
 256         default:
 257                 BUG();
 258         }
 259 }
 260
 261 static u32 vp_generation(struct virtio_device *vdev)
 262 {
 263         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 264         return vp_ioread8(&vp_dev->common->config_generation);
 265 }
 266
 267 /* config->{get,set}_status() implementations */
 268 static u8 vp_get_status(struct virtio_device *vdev)
 269 {
 270         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 271         return vp_ioread8(&vp_dev->common->device_status);
 272 }
 273
 274 static void vp_set_status(struct virtio_device *vdev, u8 status)
 275 {
 276         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 277         /* We should never be setting status to 0. */
 278         BUG_ON(status == 0);
 279         vp_iowrite8(status, &vp_dev->common->device_status);
 280 }
 281
 282 static void vp_reset(struct virtio_device *vdev)
 283 {
 284         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 285         /* 0 status means a reset. */
 286         vp_iowrite8(0, &vp_dev->common->device_status);
 287         /* After writing 0 to device_status, the driver MUST wait for a read of
 288          * device_status to return 0 before reinitializing the device.
 289          * This will flush out the status write, and flush in device writes,
 290          * including MSI-X interrupts, if any.
 291          */
 292         while (vp_ioread8(&vp_dev->common->device_status))
 293                 msleep(1);
 294         /* Flush pending VQ/configuration callbacks. */
 295         vp_synchronize_vectors(vdev);
 296 }
 297
 298 static u16 vp_config_vector(struct virtio_pci_device *vp_dev, u16 vector)
 299 {
 300         /* Setup the vector used for configuration events */
 301         vp_iowrite16(vector, &vp_dev->common->msix_config);
 302         /* Verify we had enough resources to assign the vector */
 303         /* Will also flush the write out to device */
 304         return vp_ioread16(&vp_dev->common->msix_config);
 305 }
 306
 307 static struct virtqueue *setup_vq(struct virtio_pci_device *vp_dev,
 308                                   struct virtio_pci_vq_info *info,
 309                                   unsigned index,
 310                                   void (*callback)(struct virtqueue *vq),
 311                                   const char *name,
 312                                   bool ctx,
 313                                   u16 msix_vec)
 314 {
 315         struct virtio_pci_common_cfg __iomem *cfg = vp_dev->common;
 316         struct virtqueue *vq;
 317         u16 num, off;
 318         int err;
 319
 320         if (index >= vp_ioread16(&cfg->num_queues))
 321                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 322
 323         /* Select the queue we're interested in */
 324         vp_iowrite16(index, &cfg->queue_select);
 325
 326         /* Check if queue is either not available or already active. */
 327         num = vp_ioread16(&cfg->queue_size);
 328         if (!num || vp_ioread16(&cfg->queue_enable))
 329                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 330
 331         if (num & (num - 1)) {
 332                 dev_warn(&vp_dev->pci_dev->dev, "bad queue size %u", num);
 333                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 334         }
 335
 336         /* get offset of notification word for this vq */
 337         off = vp_ioread16(&cfg->queue_notify_off);
 338
 339         info->msix_vector = msix_vec;
 340
 341         /* create the vring */
 342         vq = vring_create_virtqueue(index, num,
 343                                     SMP_CACHE_BYTES, &vp_dev->vdev,
 344                                     true, true, ctx,
 345                                     vp_notify, callback, name);
 346         if (!vq)
 347                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 348
 349         /* activate the queue */
 350         vp_iowrite16(virtqueue_get_vring_size(vq), &cfg->queue_size);
 351         vp_iowrite64_twopart(virtqueue_get_desc_addr(vq),
 352                              &cfg->queue_desc_lo, &cfg->queue_desc_hi);
 353         vp_iowrite64_twopart(virtqueue_get_avail_addr(vq),
 354                              &cfg->queue_avail_lo, &cfg->queue_avail_hi);
 355         vp_iowrite64_twopart(virtqueue_get_used_addr(vq),
 356                              &cfg->queue_used_lo, &cfg->queue_used_hi);
 357
 358         if (vp_dev->notify_base) {
 359                 /* offset should not wrap */
 360                 if ((u64)off * vp_dev->notify_offset_multiplier + 2
 361                     > vp_dev->notify_len) {
 362                         dev_warn(&vp_dev->pci_dev->dev,
 363                                  "bad notification offset %u (x %u) "
 364                                  "for queue %u > %zd",
 365                                  off, vp_dev->notify_offset_multiplier,
 366                                  index, vp_dev->notify_len);
 367                         err = -EINVAL;
 368                         goto err_map_notify;
 369                 }
 370                 vq->priv = (void __force *)vp_dev->notify_base +
 371                         off * vp_dev->notify_offset_multiplier;
 372         } else {
 373                 vq->priv = (void __force *)map_capability(vp_dev->pci_dev,
 374                                           vp_dev->notify_map_cap, 2, 2,
 375                                           off * vp_dev->notify_offset_multiplier, 2,
 376                                           NULL);
 377         }
 378
 379         if (!vq->priv) {
 380                 err = -ENOMEM;
 381                 goto err_map_notify;
 382         }
 383
 384         if (msix_vec != VIRTIO_MSI_NO_VECTOR) {
 385                 vp_iowrite16(msix_vec, &cfg->queue_msix_vector);
 386                 msix_vec = vp_ioread16(&cfg->queue_msix_vector);
 387                 if (msix_vec == VIRTIO_MSI_NO_VECTOR) {
 388                         err = -EBUSY;
 389                         goto err_assign_vector;
 390                 }
 391         }
 392
 393         return vq;
 394
 395 err_assign_vector:
 396         if (!vp_dev->notify_base)
 397                 pci_iounmap(vp_dev->pci_dev, (void __iomem __force *)vq->priv);
 398 err_map_notify:
 399         vring_del_virtqueue(vq);
 400         return ERR_PTR(err);
 401 }
 402
 403 static int vp_modern_find_vqs(struct virtio_device *vdev, unsigned nvqs,
 404                               struct virtqueue *vqs[],
 405                               vq_callback_t *callbacks[],
 406                               const char * const names[], const bool *ctx,
 407                               struct irq_affinity *desc)
 408 {
 409         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 410         struct virtqueue *vq;
 411         int rc = vp_find_vqs(vdev, nvqs, vqs, callbacks, names, ctx, desc);
 412
 413         if (rc)
 414                 return rc;
 415
 416         /* Select and activate all queues. Has to be done last: once we do
 417          * this, there's no way to go back except reset.
 418          */
 419         list_for_each_entry(vq, &vdev->vqs, list) {
 420                 vp_iowrite16(vq->index, &vp_dev->common->queue_select);
 421                 vp_iowrite16(1, &vp_dev->common->queue_enable);
 422         }
 423
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static void del_vq(struct virtio_pci_vq_info *info)
 428 {
 429         struct virtqueue *vq = info->vq;
 430         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vq->vdev);
 431
 432         vp_iowrite16(vq->index, &vp_dev->common->queue_select);
 433
 434         if (vp_dev->msix_enabled) {
 435                 vp_iowrite16(VIRTIO_MSI_NO_VECTOR,
 436                              &vp_dev->common->queue_msix_vector);
 437                 /* Flush the write out to device */
 438                 vp_ioread16(&vp_dev->common->queue_msix_vector);
 439         }
 440
 441         if (!vp_dev->notify_base)
 442                 pci_iounmap(vp_dev->pci_dev, (void __force __iomem *)vq->priv);
 443
 444         vring_del_virtqueue(vq);
 445 }
 446
 447 static int virtio_pci_find_shm_cap(struct pci_dev *dev, u8 required_id,
 448                                    u8 *bar, u64 *offset, u64 *len)
 449 {
 450         int pos;
 451
 452         for (pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR); pos > 0;
 453              pos = pci_find_next_capability(dev, pos, PCI_CAP_ID_VNDR)) {
 454                 u8 type, cap_len, id;
 455                 u32 tmp32;
 456                 u64 res_offset, res_length;
 457
 458                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 459                                                          cfg_type), &type);
 460                 if (type != VIRTIO_PCI_CAP_SHARED_MEMORY_CFG)
 461                         continue;
 462
 463                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 464                                                          cap_len), &cap_len);
 465                 if (cap_len != sizeof(struct virtio_pci_cap64)) {
 466                         dev_err(&dev->dev, "%s: shm cap with bad size offset:"
 467                                 " %d size: %d\n", __func__, pos, cap_len);
 468                         continue;
 469                 }
 470
 471                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 472                                                          id), &id);
 473                 if (id != required_id)
 474                         continue;
 475
 476                 /* Type, and ID match, looks good */
 477                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 478                                                          bar), bar);
 479
 480                 /* Read the lower 32bit of length and offset */
 481                 pci_read_config_dword(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 482                                                           offset), &tmp32);
 483                 res_offset = tmp32;
 484                 pci_read_config_dword(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 485                                                           length), &tmp32);
 486                 res_length = tmp32;
 487
 488                 /* and now the top half */
 489                 pci_read_config_dword(dev,
 490                                       pos + offsetof(struct virtio_pci_cap64,
 491                                                      offset_hi), &tmp32);
 492                 res_offset |= ((u64)tmp32) << 32;
 493                 pci_read_config_dword(dev,
 494                                       pos + offsetof(struct virtio_pci_cap64,
 495                                                      length_hi), &tmp32);
 496                 res_length |= ((u64)tmp32) << 32;
 497
 498                 *offset = res_offset;
 499                 *len = res_length;
 500
 501                 return pos;
 502         }
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static bool vp_get_shm_region(struct virtio_device *vdev,
 507                               struct virtio_shm_region *region, u8 id)
 508 {
 509         struct virtio_pci_device *vp_dev = to_vp_device(vdev);
 510         struct pci_dev *pci_dev = vp_dev->pci_dev;
 511         u8 bar;
 512         u64 offset, len;
 513         phys_addr_t phys_addr;
 514         size_t bar_len;
 515
 516         if (!virtio_pci_find_shm_cap(pci_dev, id, &bar, &offset, &len))
 517                 return false;
 518
 519         phys_addr = pci_resource_start(pci_dev, bar);
 520         bar_len = pci_resource_len(pci_dev, bar);
 521
 522         if ((offset + len) < offset) {
 523                 dev_err(&pci_dev->dev, "%s: cap offset+len overflow detected\n",
 524                         __func__);
 525                 return false;
 526         }
 527
 528         if (offset + len > bar_len) {
 529                 dev_err(&pci_dev->dev, "%s: bar shorter than cap offset+len\n",
 530                         __func__);
 531                 return false;
 532         }
 533
 534         region->len = len;
 535         region->addr = (u64) phys_addr + offset;
 536
 537         return true;
 538 }
 539
 540 static const struct virtio_config_ops virtio_pci_config_nodev_ops = {
 541         .get            = NULL,
 542         .set            = NULL,
 543         .generation     = vp_generation,
 544         .get_status     = vp_get_status,
 545         .set_status     = vp_set_status,
 546         .reset          = vp_reset,
 547         .find_vqs       = vp_modern_find_vqs,
 548         .del_vqs        = vp_del_vqs,
 549         .get_features   = vp_get_features,
 550         .finalize_features = vp_finalize_features,
 551         .bus_name       = vp_bus_name,
 552         .set_vq_affinity = vp_set_vq_affinity,
 553         .get_vq_affinity = vp_get_vq_affinity,
 554         .get_shm_region  = vp_get_shm_region,
 555 };
 556
 557 static const struct virtio_config_ops virtio_pci_config_ops = {
 558         .get            = vp_get,
 559         .set            = vp_set,
 560         .generation     = vp_generation,
 561         .get_status     = vp_get_status,
 562         .set_status     = vp_set_status,
 563         .reset          = vp_reset,
 564         .find_vqs       = vp_modern_find_vqs,
 565         .del_vqs        = vp_del_vqs,
 566         .get_features   = vp_get_features,
 567         .finalize_features = vp_finalize_features,
 568         .bus_name       = vp_bus_name,
 569         .set_vq_affinity = vp_set_vq_affinity,
 570         .get_vq_affinity = vp_get_vq_affinity,
 571         .get_shm_region  = vp_get_shm_region,
 572 };
 573
 574 /**
 575  * virtio_pci_find_capability - walk capabilities to find device info.
 576  * @dev: the pci device
 577  * @cfg_type: the VIRTIO_PCI_CAP_* value we seek
 578  * @ioresource_types: IORESOURCE_MEM and/or IORESOURCE_IO.
 579  * @bars: the bitmask of BARs
 580  *
 581  * Returns offset of the capability, or 0.
 582  */
 583 static inline int virtio_pci_find_capability(struct pci_dev *dev, u8 cfg_type,
 584                                              u32 ioresource_types, int *bars)
 585 {
 586         int pos;
 587
 588         for (pos = pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_VNDR);
 589              pos > 0;
 590              pos = pci_find_next_capability(dev, pos, PCI_CAP_ID_VNDR)) {
 591                 u8 type, bar;
 592                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 593                                                          cfg_type),
 594                                      &type);
 595                 pci_read_config_byte(dev, pos + offsetof(struct virtio_pci_cap,
 596                                                          bar),
 597                                      &bar);
 598
 599                 /* Ignore structures with reserved BAR values */
 600                 if (bar > 0x5)
 601                         continue;
 602
 603                 if (type == cfg_type) {
 604                         if (pci_resource_len(dev, bar) &&
 605                             pci_resource_flags(dev, bar) & ioresource_types) {
 606                                 *bars |= (1 << bar);
 607                                 return pos;
 608                         }
 609                 }
 610         }
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 /* This is part of the ABI.  Don't screw with it. */
 615 static inline void check_offsets(void)
 616 {
 617         /* Note: disk space was harmed in compilation of this function. */
 618         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_VNDR !=
 619                      offsetof(struct virtio_pci_cap, cap_vndr));
 620         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_NEXT !=
 621                      offsetof(struct virtio_pci_cap, cap_next));
 622         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_LEN !=
 623                      offsetof(struct virtio_pci_cap, cap_len));
 624         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_CFG_TYPE !=
 625                      offsetof(struct virtio_pci_cap, cfg_type));
 626         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_BAR !=
 627                      offsetof(struct virtio_pci_cap, bar));
 628         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_OFFSET !=
 629                      offsetof(struct virtio_pci_cap, offset));
 630         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_CAP_LENGTH !=
 631                      offsetof(struct virtio_pci_cap, length));
 632         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_NOTIFY_CAP_MULT !=
 633                      offsetof(struct virtio_pci_notify_cap,
 634                               notify_off_multiplier));
 635         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_DFSELECT !=
 636                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg,
 637                               device_feature_select));
 638         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_DF !=
 639                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, device_feature));
 640         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_GFSELECT !=
 641                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg,
 642                               guest_feature_select));
 643         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_GF !=
 644                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, guest_feature));
 645         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_MSIX !=
 646                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, msix_config));
 647         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_NUMQ !=
 648                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, num_queues));
 649         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_STATUS !=
 650                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, device_status));
 651         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_CFGGENERATION !=
 652                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, config_generation));
 653         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SELECT !=
 654                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_select));
 655         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_SIZE !=
 656                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_size));
 657         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_MSIX !=
 658                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_msix_vector));
 659         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_ENABLE !=
 660                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_enable));
 661         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_NOFF !=
 662                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_notify_off));
 663         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCLO !=
 664                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_desc_lo));
 665         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_DESCHI !=
 666                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_desc_hi));
 667         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILLO !=
 668                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_avail_lo));
 669         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_AVAILHI !=
 670                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_avail_hi));
 671         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDLO !=
 672                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_used_lo));
 673         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_PCI_COMMON_Q_USEDHI !=
 674                      offsetof(struct virtio_pci_common_cfg, queue_used_hi));
 675 }
 676
 677 /* the PCI probing function */
 678 int virtio_pci_modern_probe(struct virtio_pci_device *vp_dev)
 679 {
 680         struct pci_dev *pci_dev = vp_dev->pci_dev;
 681         int err, common, isr, notify, device;
 682         u32 notify_length;
 683         u32 notify_offset;
 684
 685         check_offsets();
 686
 687         /* We only own devices >= 0x1000 and <= 0x107f: leave the rest. */
 688         if (pci_dev->device < 0x1000 || pci_dev->device > 0x107f)
 689                 return -ENODEV;
 690
 691         if (pci_dev->device < 0x1040) {
 692                 /* Transitional devices: use the PCI subsystem device id as
 693                  * virtio device id, same as legacy driver always did.
 694                  */
 695                 vp_dev->vdev.id.device = pci_dev->subsystem_device;
 696         } else {
 697                 /* Modern devices: simply use PCI device id, but start from 0x1040. */
 698                 vp_dev->vdev.id.device = pci_dev->device - 0x1040;
 699         }
 700         vp_dev->vdev.id.vendor = pci_dev->subsystem_vendor;
 701
 702         /* check for a common config: if not, use legacy mode (bar 0). */
 703         common = virtio_pci_find_capability(pci_dev, VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG,
 704                                             IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM,
 705                                             &vp_dev->modern_bars);
 706         if (!common) {
 707                 dev_info(&pci_dev->dev,
 708                          "virtio_pci: leaving for legacy driver\n");
 709                 return -ENODEV;
 710         }
 711
 712         /* If common is there, these should be too... */
 713         isr = virtio_pci_find_capability(pci_dev, VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG,
 714                                          IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM,
 715                                          &vp_dev->modern_bars);
 716         notify = virtio_pci_find_capability(pci_dev, VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG,
 717                                             IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM,
 718                                             &vp_dev->modern_bars);
 719         if (!isr || !notify) {
 720                 dev_err(&pci_dev->dev,
 721                         "virtio_pci: missing capabilities %i/%i/%i\n",
 722                         common, isr, notify);
 723                 return -EINVAL;
 724         }
 725
 726         err = dma_set_mask_and_coherent(&pci_dev->dev, DMA_BIT_MASK(64));
 727         if (err)
 728                 err = dma_set_mask_and_coherent(&pci_dev->dev,
 729                                                 DMA_BIT_MASK(32));
 730         if (err)
 731                 dev_warn(&pci_dev->dev, "Failed to enable 64-bit or 32-bit DMA.  Trying to continue, but this might not work.\n");
 732
 733         /* Device capability is only mandatory for devices that have
 734          * device-specific configuration.
 735          */
 736         device = virtio_pci_find_capability(pci_dev, VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG,
 737                                             IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM,
 738                                             &vp_dev->modern_bars);
 739
 740         err = pci_request_selected_regions(pci_dev, vp_dev->modern_bars,
 741                                            "virtio-pci-modern");
 742         if (err)
 743                 return err;
 744
 745         err = -EINVAL;
 746         vp_dev->common = map_capability(pci_dev, common,
 747                                         sizeof(struct virtio_pci_common_cfg), 4,
 748                                         0, sizeof(struct virtio_pci_common_cfg),
 749                                         NULL);
 750         if (!vp_dev->common)
 751                 goto err_map_common;
 752         vp_dev->isr = map_capability(pci_dev, isr, sizeof(u8), 1,
 753                                      0, 1,
 754                                      NULL);
 755         if (!vp_dev->isr)
 756                 goto err_map_isr;
 757
 758         /* Read notify_off_multiplier from config space. */
 759         pci_read_config_dword(pci_dev,
 760                               notify + offsetof(struct virtio_pci_notify_cap,
 761                                                 notify_off_multiplier),
 762                               &vp_dev->notify_offset_multiplier);
 763         /* Read notify length and offset from config space. */
 764         pci_read_config_dword(pci_dev,
 765                               notify + offsetof(struct virtio_pci_notify_cap,
 766                                                 cap.length),
 767                               &notify_length);
 768
 769         pci_read_config_dword(pci_dev,
 770                               notify + offsetof(struct virtio_pci_notify_cap,
 771                                                 cap.offset),
 772                               &notify_offset);
 773
 774         /* We don't know how many VQs we'll map, ahead of the time.
 775          * If notify length is small, map it all now.
 776          * Otherwise, map each VQ individually later.
 777          */
 778         if ((u64)notify_length + (notify_offset % PAGE_SIZE) <= PAGE_SIZE) {
 779                 vp_dev->notify_base = map_capability(pci_dev, notify, 2, 2,
 780                                                      0, notify_length,
 781                                                      &vp_dev->notify_len);
 782                 if (!vp_dev->notify_base)
 783                         goto err_map_notify;
 784         } else {
 785                 vp_dev->notify_map_cap = notify;
 786         }
 787
 788         /* Again, we don't know how much we should map, but PAGE_SIZE
 789          * is more than enough for all existing devices.
 790          */
 791         if (device) {
 792                 vp_dev->device = map_capability(pci_dev, device, 0, 4,
 793                                                 0, PAGE_SIZE,
 794                                                 &vp_dev->device_len);
 795                 if (!vp_dev->device)
 796                         goto err_map_device;
 797
 798                 vp_dev->vdev.config = &virtio_pci_config_ops;
 799         } else {
 800                 vp_dev->vdev.config = &virtio_pci_config_nodev_ops;
 801         }
 802
 803         vp_dev->config_vector = vp_config_vector;
 804         vp_dev->setup_vq = setup_vq;
 805         vp_dev->del_vq = del_vq;
 806
 807         return 0;
 808
 809 err_map_device:
 810         if (vp_dev->notify_base)
 811                 pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->notify_base);
 812 err_map_notify:
 813         pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->isr);
 814 err_map_isr:
 815         pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->common);
 816 err_map_common:
 817         return err;
 818 }
 819
 820 void virtio_pci_modern_remove(struct virtio_pci_device *vp_dev)
 821 {
 822         struct pci_dev *pci_dev = vp_dev->pci_dev;
 823
 824         if (vp_dev->device)
 825                 pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->device);
 826         if (vp_dev->notify_base)
 827                 pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->notify_base);
 828         pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->isr);
 829         pci_iounmap(pci_dev, vp_dev->common);
 830         pci_release_selected_regions(pci_dev, vp_dev->modern_bars);
 831 }