f46431ac49e1b6027cb7dd5ad3bfc4cb4eccabdb
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / iommu / iommu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2007-2008 Advanced Micro Devices, Inc.
4  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
5  */
6
7 #define pr_fmt(fmt)    "iommu: " fmt
8
9 #include <linux/device.h>
10 #include <linux/dma-iommu.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/bits.h>
13 #include <linux/bug.h>
14 #include <linux/types.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/export.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/iommu.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/err.h>
22 #include <linux/pci.h>
23 #include <linux/bitops.h>
24 #include <linux/property.h>
25 #include <linux/fsl/mc.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/cc_platform.h>
28 #include <trace/events/iommu.h>
29
30 static struct kset *iommu_group_kset;
31 static DEFINE_IDA(iommu_group_ida);
32
33 static unsigned int iommu_def_domain_type __read_mostly;
34 static bool iommu_dma_strict __read_mostly = IS_ENABLED(CONFIG_IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT);
35 static u32 iommu_cmd_line __read_mostly;
36
37 struct iommu_group {
38         struct kobject kobj;
39         struct kobject *devices_kobj;
40         struct list_head devices;
41         struct mutex mutex;
42         void *iommu_data;
43         void (*iommu_data_release)(void *iommu_data);
44         char *name;
45         int id;
46         struct iommu_domain *default_domain;
47         struct iommu_domain *blocking_domain;
48         struct iommu_domain *domain;
49         struct list_head entry;
50         unsigned int owner_cnt;
51         void *owner;
52 };
53
54 struct group_device {
55         struct list_head list;
56         struct device *dev;
57         char *name;
58 };
59
60 struct iommu_group_attribute {
61         struct attribute attr;
62         ssize_t (*show)(struct iommu_group *group, char *buf);
63         ssize_t (*store)(struct iommu_group *group,
64                          const char *buf, size_t count);
65 };
66
67 static const char * const iommu_group_resv_type_string[] = {
68         [IOMMU_RESV_DIRECT]                     = "direct",
69         [IOMMU_RESV_DIRECT_RELAXABLE]           = "direct-relaxable",
70         [IOMMU_RESV_RESERVED]                   = "reserved",
71         [IOMMU_RESV_MSI]                        = "msi",
72         [IOMMU_RESV_SW_MSI]                     = "msi",
73 };
74
75 #define IOMMU_CMD_LINE_DMA_API          BIT(0)
76 #define IOMMU_CMD_LINE_STRICT           BIT(1)
77
78 static int iommu_alloc_default_domain(struct iommu_group *group,
79                                       struct device *dev);
80 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
81                                                  unsigned type);
82 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
83                                  struct device *dev);
84 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
85                                 struct iommu_group *group);
86 static int __iommu_group_set_domain(struct iommu_group *group,
87                                     struct iommu_domain *new_domain);
88 static int iommu_create_device_direct_mappings(struct iommu_group *group,
89                                                struct device *dev);
90 static struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev);
91 static ssize_t iommu_group_store_type(struct iommu_group *group,
92                                       const char *buf, size_t count);
93
94 #define IOMMU_GROUP_ATTR(_name, _mode, _show, _store)           \
95 struct iommu_group_attribute iommu_group_attr_##_name =         \
96         __ATTR(_name, _mode, _show, _store)
97
98 #define to_iommu_group_attr(_attr)      \
99         container_of(_attr, struct iommu_group_attribute, attr)
100 #define to_iommu_group(_kobj)           \
101         container_of(_kobj, struct iommu_group, kobj)
102
103 static LIST_HEAD(iommu_device_list);
104 static DEFINE_SPINLOCK(iommu_device_lock);
105
106 /*
107  * Use a function instead of an array here because the domain-type is a
108  * bit-field, so an array would waste memory.
109  */
110 static const char *iommu_domain_type_str(unsigned int t)
111 {
112         switch (t) {
113         case IOMMU_DOMAIN_BLOCKED:
114                 return "Blocked";
115         case IOMMU_DOMAIN_IDENTITY:
116                 return "Passthrough";
117         case IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED:
118                 return "Unmanaged";
119         case IOMMU_DOMAIN_DMA:
120         case IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ:
121                 return "Translated";
122         default:
123                 return "Unknown";
124         }
125 }
126
127 static int __init iommu_subsys_init(void)
128 {
129         if (!(iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_DMA_API)) {
130                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH))
131                         iommu_set_default_passthrough(false);
132                 else
133                         iommu_set_default_translated(false);
134
135                 if (iommu_default_passthrough() && cc_platform_has(CC_ATTR_MEM_ENCRYPT)) {
136                         pr_info("Memory encryption detected - Disabling default IOMMU Passthrough\n");
137                         iommu_set_default_translated(false);
138                 }
139         }
140
141         if (!iommu_default_passthrough() && !iommu_dma_strict)
142                 iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
143
144         pr_info("Default domain type: %s %s\n",
145                 iommu_domain_type_str(iommu_def_domain_type),
146                 (iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_DMA_API) ?
147                         "(set via kernel command line)" : "");
148
149         if (!iommu_default_passthrough())
150                 pr_info("DMA domain TLB invalidation policy: %s mode %s\n",
151                         iommu_dma_strict ? "strict" : "lazy",
152                         (iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_STRICT) ?
153                                 "(set via kernel command line)" : "");
154
155         return 0;
156 }
157 subsys_initcall(iommu_subsys_init);
158
159 /**
160  * iommu_device_register() - Register an IOMMU hardware instance
161  * @iommu: IOMMU handle for the instance
162  * @ops:   IOMMU ops to associate with the instance
163  * @hwdev: (optional) actual instance device, used for fwnode lookup
164  *
165  * Return: 0 on success, or an error.
166  */
167 int iommu_device_register(struct iommu_device *iommu,
168                           const struct iommu_ops *ops, struct device *hwdev)
169 {
170         /* We need to be able to take module references appropriately */
171         if (WARN_ON(is_module_address((unsigned long)ops) && !ops->owner))
172                 return -EINVAL;
173
174         iommu->ops = ops;
175         if (hwdev)
176                 iommu->fwnode = hwdev->fwnode;
177
178         spin_lock(&iommu_device_lock);
179         list_add_tail(&iommu->list, &iommu_device_list);
180         spin_unlock(&iommu_device_lock);
181         return 0;
182 }
183 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_device_register);
184
185 void iommu_device_unregister(struct iommu_device *iommu)
186 {
187         spin_lock(&iommu_device_lock);
188         list_del(&iommu->list);
189         spin_unlock(&iommu_device_lock);
190 }
191 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_device_unregister);
192
193 static struct dev_iommu *dev_iommu_get(struct device *dev)
194 {
195         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
196
197         if (param)
198                 return param;
199
200         param = kzalloc(sizeof(*param), GFP_KERNEL);
201         if (!param)
202                 return NULL;
203
204         mutex_init(&param->lock);
205         dev->iommu = param;
206         return param;
207 }
208
209 static void dev_iommu_free(struct device *dev)
210 {
211         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
212
213         dev->iommu = NULL;
214         if (param->fwspec) {
215                 fwnode_handle_put(param->fwspec->iommu_fwnode);
216                 kfree(param->fwspec);
217         }
218         kfree(param);
219 }
220
221 static int __iommu_probe_device(struct device *dev, struct list_head *group_list)
222 {
223         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
224         struct iommu_device *iommu_dev;
225         struct iommu_group *group;
226         int ret;
227
228         if (!ops)
229                 return -ENODEV;
230
231         if (!dev_iommu_get(dev))
232                 return -ENOMEM;
233
234         if (!try_module_get(ops->owner)) {
235                 ret = -EINVAL;
236                 goto err_free;
237         }
238
239         iommu_dev = ops->probe_device(dev);
240         if (IS_ERR(iommu_dev)) {
241                 ret = PTR_ERR(iommu_dev);
242                 goto out_module_put;
243         }
244
245         dev->iommu->iommu_dev = iommu_dev;
246
247         group = iommu_group_get_for_dev(dev);
248         if (IS_ERR(group)) {
249                 ret = PTR_ERR(group);
250                 goto out_release;
251         }
252         iommu_group_put(group);
253
254         if (group_list && !group->default_domain && list_empty(&group->entry))
255                 list_add_tail(&group->entry, group_list);
256
257         iommu_device_link(iommu_dev, dev);
258
259         return 0;
260
261 out_release:
262         ops->release_device(dev);
263
264 out_module_put:
265         module_put(ops->owner);
266
267 err_free:
268         dev_iommu_free(dev);
269
270         return ret;
271 }
272
273 int iommu_probe_device(struct device *dev)
274 {
275         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
276         struct iommu_group *group;
277         int ret;
278
279         ret = __iommu_probe_device(dev, NULL);
280         if (ret)
281                 goto err_out;
282
283         group = iommu_group_get(dev);
284         if (!group) {
285                 ret = -ENODEV;
286                 goto err_release;
287         }
288
289         /*
290          * Try to allocate a default domain - needs support from the
291          * IOMMU driver. There are still some drivers which don't
292          * support default domains, so the return value is not yet
293          * checked.
294          */
295         mutex_lock(&group->mutex);
296         iommu_alloc_default_domain(group, dev);
297
298         /*
299          * If device joined an existing group which has been claimed, don't
300          * attach the default domain.
301          */
302         if (group->default_domain && !group->owner) {
303                 ret = __iommu_attach_device(group->default_domain, dev);
304                 if (ret) {
305                         mutex_unlock(&group->mutex);
306                         iommu_group_put(group);
307                         goto err_release;
308                 }
309         }
310
311         iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
312
313         mutex_unlock(&group->mutex);
314         iommu_group_put(group);
315
316         if (ops->probe_finalize)
317                 ops->probe_finalize(dev);
318
319         return 0;
320
321 err_release:
322         iommu_release_device(dev);
323
324 err_out:
325         return ret;
326
327 }
328
329 void iommu_release_device(struct device *dev)
330 {
331         const struct iommu_ops *ops;
332
333         if (!dev->iommu)
334                 return;
335
336         iommu_device_unlink(dev->iommu->iommu_dev, dev);
337
338         ops = dev_iommu_ops(dev);
339         ops->release_device(dev);
340
341         iommu_group_remove_device(dev);
342         module_put(ops->owner);
343         dev_iommu_free(dev);
344 }
345
346 static int __init iommu_set_def_domain_type(char *str)
347 {
348         bool pt;
349         int ret;
350
351         ret = kstrtobool(str, &pt);
352         if (ret)
353                 return ret;
354
355         if (pt)
356                 iommu_set_default_passthrough(true);
357         else
358                 iommu_set_default_translated(true);
359
360         return 0;
361 }
362 early_param("iommu.passthrough", iommu_set_def_domain_type);
363
364 static int __init iommu_dma_setup(char *str)
365 {
366         int ret = kstrtobool(str, &iommu_dma_strict);
367
368         if (!ret)
369                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_STRICT;
370         return ret;
371 }
372 early_param("iommu.strict", iommu_dma_setup);
373
374 void iommu_set_dma_strict(void)
375 {
376         iommu_dma_strict = true;
377         if (iommu_def_domain_type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ)
378                 iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
379 }
380
381 static ssize_t iommu_group_attr_show(struct kobject *kobj,
382                                      struct attribute *__attr, char *buf)
383 {
384         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
385         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
386         ssize_t ret = -EIO;
387
388         if (attr->show)
389                 ret = attr->show(group, buf);
390         return ret;
391 }
392
393 static ssize_t iommu_group_attr_store(struct kobject *kobj,
394                                       struct attribute *__attr,
395                                       const char *buf, size_t count)
396 {
397         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
398         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
399         ssize_t ret = -EIO;
400
401         if (attr->store)
402                 ret = attr->store(group, buf, count);
403         return ret;
404 }
405
406 static const struct sysfs_ops iommu_group_sysfs_ops = {
407         .show = iommu_group_attr_show,
408         .store = iommu_group_attr_store,
409 };
410
411 static int iommu_group_create_file(struct iommu_group *group,
412                                    struct iommu_group_attribute *attr)
413 {
414         return sysfs_create_file(&group->kobj, &attr->attr);
415 }
416
417 static void iommu_group_remove_file(struct iommu_group *group,
418                                     struct iommu_group_attribute *attr)
419 {
420         sysfs_remove_file(&group->kobj, &attr->attr);
421 }
422
423 static ssize_t iommu_group_show_name(struct iommu_group *group, char *buf)
424 {
425         return sprintf(buf, "%s\n", group->name);
426 }
427
428 /**
429  * iommu_insert_resv_region - Insert a new region in the
430  * list of reserved regions.
431  * @new: new region to insert
432  * @regions: list of regions
433  *
434  * Elements are sorted by start address and overlapping segments
435  * of the same type are merged.
436  */
437 static int iommu_insert_resv_region(struct iommu_resv_region *new,
438                                     struct list_head *regions)
439 {
440         struct iommu_resv_region *iter, *tmp, *nr, *top;
441         LIST_HEAD(stack);
442
443         nr = iommu_alloc_resv_region(new->start, new->length,
444                                      new->prot, new->type);
445         if (!nr)
446                 return -ENOMEM;
447
448         /* First add the new element based on start address sorting */
449         list_for_each_entry(iter, regions, list) {
450                 if (nr->start < iter->start ||
451                     (nr->start == iter->start && nr->type <= iter->type))
452                         break;
453         }
454         list_add_tail(&nr->list, &iter->list);
455
456         /* Merge overlapping segments of type nr->type in @regions, if any */
457         list_for_each_entry_safe(iter, tmp, regions, list) {
458                 phys_addr_t top_end, iter_end = iter->start + iter->length - 1;
459
460                 /* no merge needed on elements of different types than @new */
461                 if (iter->type != new->type) {
462                         list_move_tail(&iter->list, &stack);
463                         continue;
464                 }
465
466                 /* look for the last stack element of same type as @iter */
467                 list_for_each_entry_reverse(top, &stack, list)
468                         if (top->type == iter->type)
469                                 goto check_overlap;
470
471                 list_move_tail(&iter->list, &stack);
472                 continue;
473
474 check_overlap:
475                 top_end = top->start + top->length - 1;
476
477                 if (iter->start > top_end + 1) {
478                         list_move_tail(&iter->list, &stack);
479                 } else {
480                         top->length = max(top_end, iter_end) - top->start + 1;
481                         list_del(&iter->list);
482                         kfree(iter);
483                 }
484         }
485         list_splice(&stack, regions);
486         return 0;
487 }
488
489 static int
490 iommu_insert_device_resv_regions(struct list_head *dev_resv_regions,
491                                  struct list_head *group_resv_regions)
492 {
493         struct iommu_resv_region *entry;
494         int ret = 0;
495
496         list_for_each_entry(entry, dev_resv_regions, list) {
497                 ret = iommu_insert_resv_region(entry, group_resv_regions);
498                 if (ret)
499                         break;
500         }
501         return ret;
502 }
503
504 int iommu_get_group_resv_regions(struct iommu_group *group,
505                                  struct list_head *head)
506 {
507         struct group_device *device;
508         int ret = 0;
509
510         mutex_lock(&group->mutex);
511         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
512                 struct list_head dev_resv_regions;
513
514                 /*
515                  * Non-API groups still expose reserved_regions in sysfs,
516                  * so filter out calls that get here that way.
517                  */
518                 if (!device->dev->iommu)
519                         break;
520
521                 INIT_LIST_HEAD(&dev_resv_regions);
522                 iommu_get_resv_regions(device->dev, &dev_resv_regions);
523                 ret = iommu_insert_device_resv_regions(&dev_resv_regions, head);
524                 iommu_put_resv_regions(device->dev, &dev_resv_regions);
525                 if (ret)
526                         break;
527         }
528         mutex_unlock(&group->mutex);
529         return ret;
530 }
531 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_group_resv_regions);
532
533 static ssize_t iommu_group_show_resv_regions(struct iommu_group *group,
534                                              char *buf)
535 {
536         struct iommu_resv_region *region, *next;
537         struct list_head group_resv_regions;
538         char *str = buf;
539
540         INIT_LIST_HEAD(&group_resv_regions);
541         iommu_get_group_resv_regions(group, &group_resv_regions);
542
543         list_for_each_entry_safe(region, next, &group_resv_regions, list) {
544                 str += sprintf(str, "0x%016llx 0x%016llx %s\n",
545                                (long long int)region->start,
546                                (long long int)(region->start +
547                                                 region->length - 1),
548                                iommu_group_resv_type_string[region->type]);
549                 kfree(region);
550         }
551
552         return (str - buf);
553 }
554
555 static ssize_t iommu_group_show_type(struct iommu_group *group,
556                                      char *buf)
557 {
558         char *type = "unknown\n";
559
560         mutex_lock(&group->mutex);
561         if (group->default_domain) {
562                 switch (group->default_domain->type) {
563                 case IOMMU_DOMAIN_BLOCKED:
564                         type = "blocked\n";
565                         break;
566                 case IOMMU_DOMAIN_IDENTITY:
567                         type = "identity\n";
568                         break;
569                 case IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED:
570                         type = "unmanaged\n";
571                         break;
572                 case IOMMU_DOMAIN_DMA:
573                         type = "DMA\n";
574                         break;
575                 case IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ:
576                         type = "DMA-FQ\n";
577                         break;
578                 }
579         }
580         mutex_unlock(&group->mutex);
581         strcpy(buf, type);
582
583         return strlen(type);
584 }
585
586 static IOMMU_GROUP_ATTR(name, S_IRUGO, iommu_group_show_name, NULL);
587
588 static IOMMU_GROUP_ATTR(reserved_regions, 0444,
589                         iommu_group_show_resv_regions, NULL);
590
591 static IOMMU_GROUP_ATTR(type, 0644, iommu_group_show_type,
592                         iommu_group_store_type);
593
594 static void iommu_group_release(struct kobject *kobj)
595 {
596         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
597
598         pr_debug("Releasing group %d\n", group->id);
599
600         if (group->iommu_data_release)
601                 group->iommu_data_release(group->iommu_data);
602
603         ida_free(&iommu_group_ida, group->id);
604
605         if (group->default_domain)
606                 iommu_domain_free(group->default_domain);
607         if (group->blocking_domain)
608                 iommu_domain_free(group->blocking_domain);
609
610         kfree(group->name);
611         kfree(group);
612 }
613
614 static struct kobj_type iommu_group_ktype = {
615         .sysfs_ops = &iommu_group_sysfs_ops,
616         .release = iommu_group_release,
617 };
618
619 /**
620  * iommu_group_alloc - Allocate a new group
621  *
622  * This function is called by an iommu driver to allocate a new iommu
623  * group.  The iommu group represents the minimum granularity of the iommu.
624  * Upon successful return, the caller holds a reference to the supplied
625  * group in order to hold the group until devices are added.  Use
626  * iommu_group_put() to release this extra reference count, allowing the
627  * group to be automatically reclaimed once it has no devices or external
628  * references.
629  */
630 struct iommu_group *iommu_group_alloc(void)
631 {
632         struct iommu_group *group;
633         int ret;
634
635         group = kzalloc(sizeof(*group), GFP_KERNEL);
636         if (!group)
637                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
638
639         group->kobj.kset = iommu_group_kset;
640         mutex_init(&group->mutex);
641         INIT_LIST_HEAD(&group->devices);
642         INIT_LIST_HEAD(&group->entry);
643
644         ret = ida_alloc(&iommu_group_ida, GFP_KERNEL);
645         if (ret < 0) {
646                 kfree(group);
647                 return ERR_PTR(ret);
648         }
649         group->id = ret;
650
651         ret = kobject_init_and_add(&group->kobj, &iommu_group_ktype,
652                                    NULL, "%d", group->id);
653         if (ret) {
654                 ida_free(&iommu_group_ida, group->id);
655                 kobject_put(&group->kobj);
656                 return ERR_PTR(ret);
657         }
658
659         group->devices_kobj = kobject_create_and_add("devices", &group->kobj);
660         if (!group->devices_kobj) {
661                 kobject_put(&group->kobj); /* triggers .release & free */
662                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
663         }
664
665         /*
666          * The devices_kobj holds a reference on the group kobject, so
667          * as long as that exists so will the group.  We can therefore
668          * use the devices_kobj for reference counting.
669          */
670         kobject_put(&group->kobj);
671
672         ret = iommu_group_create_file(group,
673                                       &iommu_group_attr_reserved_regions);
674         if (ret)
675                 return ERR_PTR(ret);
676
677         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_type);
678         if (ret)
679                 return ERR_PTR(ret);
680
681         pr_debug("Allocated group %d\n", group->id);
682
683         return group;
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_alloc);
686
687 struct iommu_group *iommu_group_get_by_id(int id)
688 {
689         struct kobject *group_kobj;
690         struct iommu_group *group;
691         const char *name;
692
693         if (!iommu_group_kset)
694                 return NULL;
695
696         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d", id);
697         if (!name)
698                 return NULL;
699
700         group_kobj = kset_find_obj(iommu_group_kset, name);
701         kfree(name);
702
703         if (!group_kobj)
704                 return NULL;
705
706         group = container_of(group_kobj, struct iommu_group, kobj);
707         BUG_ON(group->id != id);
708
709         kobject_get(group->devices_kobj);
710         kobject_put(&group->kobj);
711
712         return group;
713 }
714 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_by_id);
715
716 /**
717  * iommu_group_get_iommudata - retrieve iommu_data registered for a group
718  * @group: the group
719  *
720  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
721  * operations.  This function provides a way to retrieve it.  Caller
722  * should hold a group reference.
723  */
724 void *iommu_group_get_iommudata(struct iommu_group *group)
725 {
726         return group->iommu_data;
727 }
728 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_iommudata);
729
730 /**
731  * iommu_group_set_iommudata - set iommu_data for a group
732  * @group: the group
733  * @iommu_data: new data
734  * @release: release function for iommu_data
735  *
736  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
737  * operations.  This function provides a way to set the data after
738  * the group has been allocated.  Caller should hold a group reference.
739  */
740 void iommu_group_set_iommudata(struct iommu_group *group, void *iommu_data,
741                                void (*release)(void *iommu_data))
742 {
743         group->iommu_data = iommu_data;
744         group->iommu_data_release = release;
745 }
746 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_iommudata);
747
748 /**
749  * iommu_group_set_name - set name for a group
750  * @group: the group
751  * @name: name
752  *
753  * Allow iommu driver to set a name for a group.  When set it will
754  * appear in a name attribute file under the group in sysfs.
755  */
756 int iommu_group_set_name(struct iommu_group *group, const char *name)
757 {
758         int ret;
759
760         if (group->name) {
761                 iommu_group_remove_file(group, &iommu_group_attr_name);
762                 kfree(group->name);
763                 group->name = NULL;
764                 if (!name)
765                         return 0;
766         }
767
768         group->name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
769         if (!group->name)
770                 return -ENOMEM;
771
772         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_name);
773         if (ret) {
774                 kfree(group->name);
775                 group->name = NULL;
776                 return ret;
777         }
778
779         return 0;
780 }
781 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_name);
782
783 static int iommu_create_device_direct_mappings(struct iommu_group *group,
784                                                struct device *dev)
785 {
786         struct iommu_domain *domain = group->default_domain;
787         struct iommu_resv_region *entry;
788         struct list_head mappings;
789         unsigned long pg_size;
790         int ret = 0;
791
792         if (!domain || !iommu_is_dma_domain(domain))
793                 return 0;
794
795         BUG_ON(!domain->pgsize_bitmap);
796
797         pg_size = 1UL << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
798         INIT_LIST_HEAD(&mappings);
799
800         iommu_get_resv_regions(dev, &mappings);
801
802         /* We need to consider overlapping regions for different devices */
803         list_for_each_entry(entry, &mappings, list) {
804                 dma_addr_t start, end, addr;
805                 size_t map_size = 0;
806
807                 start = ALIGN(entry->start, pg_size);
808                 end   = ALIGN(entry->start + entry->length, pg_size);
809
810                 if (entry->type != IOMMU_RESV_DIRECT &&
811                     entry->type != IOMMU_RESV_DIRECT_RELAXABLE)
812                         continue;
813
814                 for (addr = start; addr <= end; addr += pg_size) {
815                         phys_addr_t phys_addr;
816
817                         if (addr == end)
818                                 goto map_end;
819
820                         phys_addr = iommu_iova_to_phys(domain, addr);
821                         if (!phys_addr) {
822                                 map_size += pg_size;
823                                 continue;
824                         }
825
826 map_end:
827                         if (map_size) {
828                                 ret = iommu_map(domain, addr - map_size,
829                                                 addr - map_size, map_size,
830                                                 entry->prot);
831                                 if (ret)
832                                         goto out;
833                                 map_size = 0;
834                         }
835                 }
836
837         }
838
839         iommu_flush_iotlb_all(domain);
840
841 out:
842         iommu_put_resv_regions(dev, &mappings);
843
844         return ret;
845 }
846
847 static bool iommu_is_attach_deferred(struct device *dev)
848 {
849         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
850
851         if (ops->is_attach_deferred)
852                 return ops->is_attach_deferred(dev);
853
854         return false;
855 }
856
857 /**
858  * iommu_group_add_device - add a device to an iommu group
859  * @group: the group into which to add the device (reference should be held)
860  * @dev: the device
861  *
862  * This function is called by an iommu driver to add a device into a
863  * group.  Adding a device increments the group reference count.
864  */
865 int iommu_group_add_device(struct iommu_group *group, struct device *dev)
866 {
867         int ret, i = 0;
868         struct group_device *device;
869
870         device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
871         if (!device)
872                 return -ENOMEM;
873
874         device->dev = dev;
875
876         ret = sysfs_create_link(&dev->kobj, &group->kobj, "iommu_group");
877         if (ret)
878                 goto err_free_device;
879
880         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s", kobject_name(&dev->kobj));
881 rename:
882         if (!device->name) {
883                 ret = -ENOMEM;
884                 goto err_remove_link;
885         }
886
887         ret = sysfs_create_link_nowarn(group->devices_kobj,
888                                        &dev->kobj, device->name);
889         if (ret) {
890                 if (ret == -EEXIST && i >= 0) {
891                         /*
892                          * Account for the slim chance of collision
893                          * and append an instance to the name.
894                          */
895                         kfree(device->name);
896                         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s.%d",
897                                                  kobject_name(&dev->kobj), i++);
898                         goto rename;
899                 }
900                 goto err_free_name;
901         }
902
903         kobject_get(group->devices_kobj);
904
905         dev->iommu_group = group;
906
907         mutex_lock(&group->mutex);
908         list_add_tail(&device->list, &group->devices);
909         if (group->domain  && !iommu_is_attach_deferred(dev))
910                 ret = __iommu_attach_device(group->domain, dev);
911         mutex_unlock(&group->mutex);
912         if (ret)
913                 goto err_put_group;
914
915         trace_add_device_to_group(group->id, dev);
916
917         dev_info(dev, "Adding to iommu group %d\n", group->id);
918
919         return 0;
920
921 err_put_group:
922         mutex_lock(&group->mutex);
923         list_del(&device->list);
924         mutex_unlock(&group->mutex);
925         dev->iommu_group = NULL;
926         kobject_put(group->devices_kobj);
927         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
928 err_free_name:
929         kfree(device->name);
930 err_remove_link:
931         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
932 err_free_device:
933         kfree(device);
934         dev_err(dev, "Failed to add to iommu group %d: %d\n", group->id, ret);
935         return ret;
936 }
937 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_add_device);
938
939 /**
940  * iommu_group_remove_device - remove a device from it's current group
941  * @dev: device to be removed
942  *
943  * This function is called by an iommu driver to remove the device from
944  * it's current group.  This decrements the iommu group reference count.
945  */
946 void iommu_group_remove_device(struct device *dev)
947 {
948         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
949         struct group_device *tmp_device, *device = NULL;
950
951         if (!group)
952                 return;
953
954         dev_info(dev, "Removing from iommu group %d\n", group->id);
955
956         mutex_lock(&group->mutex);
957         list_for_each_entry(tmp_device, &group->devices, list) {
958                 if (tmp_device->dev == dev) {
959                         device = tmp_device;
960                         list_del(&device->list);
961                         break;
962                 }
963         }
964         mutex_unlock(&group->mutex);
965
966         if (!device)
967                 return;
968
969         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
970         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
971
972         trace_remove_device_from_group(group->id, dev);
973
974         kfree(device->name);
975         kfree(device);
976         dev->iommu_group = NULL;
977         kobject_put(group->devices_kobj);
978 }
979 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_remove_device);
980
981 static int iommu_group_device_count(struct iommu_group *group)
982 {
983         struct group_device *entry;
984         int ret = 0;
985
986         list_for_each_entry(entry, &group->devices, list)
987                 ret++;
988
989         return ret;
990 }
991
992 static int __iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
993                                       int (*fn)(struct device *, void *))
994 {
995         struct group_device *device;
996         int ret = 0;
997
998         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
999                 ret = fn(device->dev, data);
1000                 if (ret)
1001                         break;
1002         }
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * iommu_group_for_each_dev - iterate over each device in the group
1008  * @group: the group
1009  * @data: caller opaque data to be passed to callback function
1010  * @fn: caller supplied callback function
1011  *
1012  * This function is called by group users to iterate over group devices.
1013  * Callers should hold a reference count to the group during callback.
1014  * The group->mutex is held across callbacks, which will block calls to
1015  * iommu_group_add/remove_device.
1016  */
1017 int iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
1018                              int (*fn)(struct device *, void *))
1019 {
1020         int ret;
1021
1022         mutex_lock(&group->mutex);
1023         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, data, fn);
1024         mutex_unlock(&group->mutex);
1025
1026         return ret;
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_for_each_dev);
1029
1030 /**
1031  * iommu_group_get - Return the group for a device and increment reference
1032  * @dev: get the group that this device belongs to
1033  *
1034  * This function is called by iommu drivers and users to get the group
1035  * for the specified device.  If found, the group is returned and the group
1036  * reference in incremented, else NULL.
1037  */
1038 struct iommu_group *iommu_group_get(struct device *dev)
1039 {
1040         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
1041
1042         if (group)
1043                 kobject_get(group->devices_kobj);
1044
1045         return group;
1046 }
1047 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get);
1048
1049 /**
1050  * iommu_group_ref_get - Increment reference on a group
1051  * @group: the group to use, must not be NULL
1052  *
1053  * This function is called by iommu drivers to take additional references on an
1054  * existing group.  Returns the given group for convenience.
1055  */
1056 struct iommu_group *iommu_group_ref_get(struct iommu_group *group)
1057 {
1058         kobject_get(group->devices_kobj);
1059         return group;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_ref_get);
1062
1063 /**
1064  * iommu_group_put - Decrement group reference
1065  * @group: the group to use
1066  *
1067  * This function is called by iommu drivers and users to release the
1068  * iommu group.  Once the reference count is zero, the group is released.
1069  */
1070 void iommu_group_put(struct iommu_group *group)
1071 {
1072         if (group)
1073                 kobject_put(group->devices_kobj);
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_put);
1076
1077 /**
1078  * iommu_register_device_fault_handler() - Register a device fault handler
1079  * @dev: the device
1080  * @handler: the fault handler
1081  * @data: private data passed as argument to the handler
1082  *
1083  * When an IOMMU fault event is received, this handler gets called with the
1084  * fault event and data as argument. The handler should return 0 on success. If
1085  * the fault is recoverable (IOMMU_FAULT_PAGE_REQ), the consumer should also
1086  * complete the fault by calling iommu_page_response() with one of the following
1087  * response code:
1088  * - IOMMU_PAGE_RESP_SUCCESS: retry the translation
1089  * - IOMMU_PAGE_RESP_INVALID: terminate the fault
1090  * - IOMMU_PAGE_RESP_FAILURE: terminate the fault and stop reporting
1091  *   page faults if possible.
1092  *
1093  * Return 0 if the fault handler was installed successfully, or an error.
1094  */
1095 int iommu_register_device_fault_handler(struct device *dev,
1096                                         iommu_dev_fault_handler_t handler,
1097                                         void *data)
1098 {
1099         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1100         int ret = 0;
1101
1102         if (!param)
1103                 return -EINVAL;
1104
1105         mutex_lock(&param->lock);
1106         /* Only allow one fault handler registered for each device */
1107         if (param->fault_param) {
1108                 ret = -EBUSY;
1109                 goto done_unlock;
1110         }
1111
1112         get_device(dev);
1113         param->fault_param = kzalloc(sizeof(*param->fault_param), GFP_KERNEL);
1114         if (!param->fault_param) {
1115                 put_device(dev);
1116                 ret = -ENOMEM;
1117                 goto done_unlock;
1118         }
1119         param->fault_param->handler = handler;
1120         param->fault_param->data = data;
1121         mutex_init(&param->fault_param->lock);
1122         INIT_LIST_HEAD(&param->fault_param->faults);
1123
1124 done_unlock:
1125         mutex_unlock(&param->lock);
1126
1127         return ret;
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_register_device_fault_handler);
1130
1131 /**
1132  * iommu_unregister_device_fault_handler() - Unregister the device fault handler
1133  * @dev: the device
1134  *
1135  * Remove the device fault handler installed with
1136  * iommu_register_device_fault_handler().
1137  *
1138  * Return 0 on success, or an error.
1139  */
1140 int iommu_unregister_device_fault_handler(struct device *dev)
1141 {
1142         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1143         int ret = 0;
1144
1145         if (!param)
1146                 return -EINVAL;
1147
1148         mutex_lock(&param->lock);
1149
1150         if (!param->fault_param)
1151                 goto unlock;
1152
1153         /* we cannot unregister handler if there are pending faults */
1154         if (!list_empty(&param->fault_param->faults)) {
1155                 ret = -EBUSY;
1156                 goto unlock;
1157         }
1158
1159         kfree(param->fault_param);
1160         param->fault_param = NULL;
1161         put_device(dev);
1162 unlock:
1163         mutex_unlock(&param->lock);
1164
1165         return ret;
1166 }
1167 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unregister_device_fault_handler);
1168
1169 /**
1170  * iommu_report_device_fault() - Report fault event to device driver
1171  * @dev: the device
1172  * @evt: fault event data
1173  *
1174  * Called by IOMMU drivers when a fault is detected, typically in a threaded IRQ
1175  * handler. When this function fails and the fault is recoverable, it is the
1176  * caller's responsibility to complete the fault.
1177  *
1178  * Return 0 on success, or an error.
1179  */
1180 int iommu_report_device_fault(struct device *dev, struct iommu_fault_event *evt)
1181 {
1182         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1183         struct iommu_fault_event *evt_pending = NULL;
1184         struct iommu_fault_param *fparam;
1185         int ret = 0;
1186
1187         if (!param || !evt)
1188                 return -EINVAL;
1189
1190         /* we only report device fault if there is a handler registered */
1191         mutex_lock(&param->lock);
1192         fparam = param->fault_param;
1193         if (!fparam || !fparam->handler) {
1194                 ret = -EINVAL;
1195                 goto done_unlock;
1196         }
1197
1198         if (evt->fault.type == IOMMU_FAULT_PAGE_REQ &&
1199             (evt->fault.prm.flags & IOMMU_FAULT_PAGE_REQUEST_LAST_PAGE)) {
1200                 evt_pending = kmemdup(evt, sizeof(struct iommu_fault_event),
1201                                       GFP_KERNEL);
1202                 if (!evt_pending) {
1203                         ret = -ENOMEM;
1204                         goto done_unlock;
1205                 }
1206                 mutex_lock(&fparam->lock);
1207                 list_add_tail(&evt_pending->list, &fparam->faults);
1208                 mutex_unlock(&fparam->lock);
1209         }
1210
1211         ret = fparam->handler(&evt->fault, fparam->data);
1212         if (ret && evt_pending) {
1213                 mutex_lock(&fparam->lock);
1214                 list_del(&evt_pending->list);
1215                 mutex_unlock(&fparam->lock);
1216                 kfree(evt_pending);
1217         }
1218 done_unlock:
1219         mutex_unlock(&param->lock);
1220         return ret;
1221 }
1222 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_report_device_fault);
1223
1224 int iommu_page_response(struct device *dev,
1225                         struct iommu_page_response *msg)
1226 {
1227         bool needs_pasid;
1228         int ret = -EINVAL;
1229         struct iommu_fault_event *evt;
1230         struct iommu_fault_page_request *prm;
1231         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1232         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1233         bool has_pasid = msg->flags & IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID;
1234
1235         if (!ops->page_response)
1236                 return -ENODEV;
1237
1238         if (!param || !param->fault_param)
1239                 return -EINVAL;
1240
1241         if (msg->version != IOMMU_PAGE_RESP_VERSION_1 ||
1242             msg->flags & ~IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID)
1243                 return -EINVAL;
1244
1245         /* Only send response if there is a fault report pending */
1246         mutex_lock(&param->fault_param->lock);
1247         if (list_empty(&param->fault_param->faults)) {
1248                 dev_warn_ratelimited(dev, "no pending PRQ, drop response\n");
1249                 goto done_unlock;
1250         }
1251         /*
1252          * Check if we have a matching page request pending to respond,
1253          * otherwise return -EINVAL
1254          */
1255         list_for_each_entry(evt, &param->fault_param->faults, list) {
1256                 prm = &evt->fault.prm;
1257                 if (prm->grpid != msg->grpid)
1258                         continue;
1259
1260                 /*
1261                  * If the PASID is required, the corresponding request is
1262                  * matched using the group ID, the PASID valid bit and the PASID
1263                  * value. Otherwise only the group ID matches request and
1264                  * response.
1265                  */
1266                 needs_pasid = prm->flags & IOMMU_FAULT_PAGE_RESPONSE_NEEDS_PASID;
1267                 if (needs_pasid && (!has_pasid || msg->pasid != prm->pasid))
1268                         continue;
1269
1270                 if (!needs_pasid && has_pasid) {
1271                         /* No big deal, just clear it. */
1272                         msg->flags &= ~IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID;
1273                         msg->pasid = 0;
1274                 }
1275
1276                 ret = ops->page_response(dev, evt, msg);
1277                 list_del(&evt->list);
1278                 kfree(evt);
1279                 break;
1280         }
1281
1282 done_unlock:
1283         mutex_unlock(&param->fault_param->lock);
1284         return ret;
1285 }
1286 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_page_response);
1287
1288 /**
1289  * iommu_group_id - Return ID for a group
1290  * @group: the group to ID
1291  *
1292  * Return the unique ID for the group matching the sysfs group number.
1293  */
1294 int iommu_group_id(struct iommu_group *group)
1295 {
1296         return group->id;
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_id);
1299
1300 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1301                                                unsigned long *devfns);
1302
1303 /*
1304  * To consider a PCI device isolated, we require ACS to support Source
1305  * Validation, Request Redirection, Completer Redirection, and Upstream
1306  * Forwarding.  This effectively means that devices cannot spoof their
1307  * requester ID, requests and completions cannot be redirected, and all
1308  * transactions are forwarded upstream, even as it passes through a
1309  * bridge where the target device is downstream.
1310  */
1311 #define REQ_ACS_FLAGS   (PCI_ACS_SV | PCI_ACS_RR | PCI_ACS_CR | PCI_ACS_UF)
1312
1313 /*
1314  * For multifunction devices which are not isolated from each other, find
1315  * all the other non-isolated functions and look for existing groups.  For
1316  * each function, we also need to look for aliases to or from other devices
1317  * that may already have a group.
1318  */
1319 static struct iommu_group *get_pci_function_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1320                                                         unsigned long *devfns)
1321 {
1322         struct pci_dev *tmp = NULL;
1323         struct iommu_group *group;
1324
1325         if (!pdev->multifunction || pci_acs_enabled(pdev, REQ_ACS_FLAGS))
1326                 return NULL;
1327
1328         for_each_pci_dev(tmp) {
1329                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus ||
1330                     PCI_SLOT(tmp->devfn) != PCI_SLOT(pdev->devfn) ||
1331                     pci_acs_enabled(tmp, REQ_ACS_FLAGS))
1332                         continue;
1333
1334                 group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
1335                 if (group) {
1336                         pci_dev_put(tmp);
1337                         return group;
1338                 }
1339         }
1340
1341         return NULL;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Look for aliases to or from the given device for existing groups. DMA
1346  * aliases are only supported on the same bus, therefore the search
1347  * space is quite small (especially since we're really only looking at pcie
1348  * device, and therefore only expect multiple slots on the root complex or
1349  * downstream switch ports).  It's conceivable though that a pair of
1350  * multifunction devices could have aliases between them that would cause a
1351  * loop.  To prevent this, we use a bitmap to track where we've been.
1352  */
1353 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1354                                                unsigned long *devfns)
1355 {
1356         struct pci_dev *tmp = NULL;
1357         struct iommu_group *group;
1358
1359         if (test_and_set_bit(pdev->devfn & 0xff, devfns))
1360                 return NULL;
1361
1362         group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1363         if (group)
1364                 return group;
1365
1366         for_each_pci_dev(tmp) {
1367                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus)
1368                         continue;
1369
1370                 /* We alias them or they alias us */
1371                 if (pci_devs_are_dma_aliases(pdev, tmp)) {
1372                         group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
1373                         if (group) {
1374                                 pci_dev_put(tmp);
1375                                 return group;
1376                         }
1377
1378                         group = get_pci_function_alias_group(tmp, devfns);
1379                         if (group) {
1380                                 pci_dev_put(tmp);
1381                                 return group;
1382                         }
1383                 }
1384         }
1385
1386         return NULL;
1387 }
1388
1389 struct group_for_pci_data {
1390         struct pci_dev *pdev;
1391         struct iommu_group *group;
1392 };
1393
1394 /*
1395  * DMA alias iterator callback, return the last seen device.  Stop and return
1396  * the IOMMU group if we find one along the way.
1397  */
1398 static int get_pci_alias_or_group(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
1399 {
1400         struct group_for_pci_data *data = opaque;
1401
1402         data->pdev = pdev;
1403         data->group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1404
1405         return data->group != NULL;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Generic device_group call-back function. It just allocates one
1410  * iommu-group per device.
1411  */
1412 struct iommu_group *generic_device_group(struct device *dev)
1413 {
1414         return iommu_group_alloc();
1415 }
1416 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_device_group);
1417
1418 /*
1419  * Use standard PCI bus topology, isolation features, and DMA alias quirks
1420  * to find or create an IOMMU group for a device.
1421  */
1422 struct iommu_group *pci_device_group(struct device *dev)
1423 {
1424         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1425         struct group_for_pci_data data;
1426         struct pci_bus *bus;
1427         struct iommu_group *group = NULL;
1428         u64 devfns[4] = { 0 };
1429
1430         if (WARN_ON(!dev_is_pci(dev)))
1431                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1432
1433         /*
1434          * Find the upstream DMA alias for the device.  A device must not
1435          * be aliased due to topology in order to have its own IOMMU group.
1436          * If we find an alias along the way that already belongs to a
1437          * group, use it.
1438          */
1439         if (pci_for_each_dma_alias(pdev, get_pci_alias_or_group, &data))
1440                 return data.group;
1441
1442         pdev = data.pdev;
1443
1444         /*
1445          * Continue upstream from the point of minimum IOMMU granularity
1446          * due to aliases to the point where devices are protected from
1447          * peer-to-peer DMA by PCI ACS.  Again, if we find an existing
1448          * group, use it.
1449          */
1450         for (bus = pdev->bus; !pci_is_root_bus(bus); bus = bus->parent) {
1451                 if (!bus->self)
1452                         continue;
1453
1454                 if (pci_acs_path_enabled(bus->self, NULL, REQ_ACS_FLAGS))
1455                         break;
1456
1457                 pdev = bus->self;
1458
1459                 group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1460                 if (group)
1461                         return group;
1462         }
1463
1464         /*
1465          * Look for existing groups on device aliases.  If we alias another
1466          * device or another device aliases us, use the same group.
1467          */
1468         group = get_pci_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
1469         if (group)
1470                 return group;
1471
1472         /*
1473          * Look for existing groups on non-isolated functions on the same
1474          * slot and aliases of those funcions, if any.  No need to clear
1475          * the search bitmap, the tested devfns are still valid.
1476          */
1477         group = get_pci_function_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
1478         if (group)
1479                 return group;
1480
1481         /* No shared group found, allocate new */
1482         return iommu_group_alloc();
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_device_group);
1485
1486 /* Get the IOMMU group for device on fsl-mc bus */
1487 struct iommu_group *fsl_mc_device_group(struct device *dev)
1488 {
1489         struct device *cont_dev = fsl_mc_cont_dev(dev);
1490         struct iommu_group *group;
1491
1492         group = iommu_group_get(cont_dev);
1493         if (!group)
1494                 group = iommu_group_alloc();
1495         return group;
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL_GPL(fsl_mc_device_group);
1498
1499 static int iommu_get_def_domain_type(struct device *dev)
1500 {
1501         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1502
1503         if (dev_is_pci(dev) && to_pci_dev(dev)->untrusted)
1504                 return IOMMU_DOMAIN_DMA;
1505
1506         if (ops->def_domain_type)
1507                 return ops->def_domain_type(dev);
1508
1509         return 0;
1510 }
1511
1512 static int iommu_group_alloc_default_domain(struct bus_type *bus,
1513                                             struct iommu_group *group,
1514                                             unsigned int type)
1515 {
1516         struct iommu_domain *dom;
1517
1518         dom = __iommu_domain_alloc(bus, type);
1519         if (!dom && type != IOMMU_DOMAIN_DMA) {
1520                 dom = __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_DMA);
1521                 if (dom)
1522                         pr_warn("Failed to allocate default IOMMU domain of type %u for group %s - Falling back to IOMMU_DOMAIN_DMA",
1523                                 type, group->name);
1524         }
1525
1526         if (!dom)
1527                 return -ENOMEM;
1528
1529         group->default_domain = dom;
1530         if (!group->domain)
1531                 group->domain = dom;
1532         return 0;
1533 }
1534
1535 static int iommu_alloc_default_domain(struct iommu_group *group,
1536                                       struct device *dev)
1537 {
1538         unsigned int type;
1539
1540         if (group->default_domain)
1541                 return 0;
1542
1543         type = iommu_get_def_domain_type(dev) ? : iommu_def_domain_type;
1544
1545         return iommu_group_alloc_default_domain(dev->bus, group, type);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * iommu_group_get_for_dev - Find or create the IOMMU group for a device
1550  * @dev: target device
1551  *
1552  * This function is intended to be called by IOMMU drivers and extended to
1553  * support common, bus-defined algorithms when determining or creating the
1554  * IOMMU group for a device.  On success, the caller will hold a reference
1555  * to the returned IOMMU group, which will already include the provided
1556  * device.  The reference should be released with iommu_group_put().
1557  */
1558 static struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev)
1559 {
1560         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1561         struct iommu_group *group;
1562         int ret;
1563
1564         group = iommu_group_get(dev);
1565         if (group)
1566                 return group;
1567
1568         group = ops->device_group(dev);
1569         if (WARN_ON_ONCE(group == NULL))
1570                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1571
1572         if (IS_ERR(group))
1573                 return group;
1574
1575         ret = iommu_group_add_device(group, dev);
1576         if (ret)
1577                 goto out_put_group;
1578
1579         return group;
1580
1581 out_put_group:
1582         iommu_group_put(group);
1583
1584         return ERR_PTR(ret);
1585 }
1586
1587 struct iommu_domain *iommu_group_default_domain(struct iommu_group *group)
1588 {
1589         return group->default_domain;
1590 }
1591
1592 static int probe_iommu_group(struct device *dev, void *data)
1593 {
1594         struct list_head *group_list = data;
1595         struct iommu_group *group;
1596         int ret;
1597
1598         /* Device is probed already if in a group */
1599         group = iommu_group_get(dev);
1600         if (group) {
1601                 iommu_group_put(group);
1602                 return 0;
1603         }
1604
1605         ret = __iommu_probe_device(dev, group_list);
1606         if (ret == -ENODEV)
1607                 ret = 0;
1608
1609         return ret;
1610 }
1611
1612 static int remove_iommu_group(struct device *dev, void *data)
1613 {
1614         iommu_release_device(dev);
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static int iommu_bus_notifier(struct notifier_block *nb,
1620                               unsigned long action, void *data)
1621 {
1622         struct device *dev = data;
1623
1624         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE) {
1625                 int ret;
1626
1627                 ret = iommu_probe_device(dev);
1628                 return (ret) ? NOTIFY_DONE : NOTIFY_OK;
1629         } else if (action == BUS_NOTIFY_REMOVED_DEVICE) {
1630                 iommu_release_device(dev);
1631                 return NOTIFY_OK;
1632         }
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 struct __group_domain_type {
1638         struct device *dev;
1639         unsigned int type;
1640 };
1641
1642 static int probe_get_default_domain_type(struct device *dev, void *data)
1643 {
1644         struct __group_domain_type *gtype = data;
1645         unsigned int type = iommu_get_def_domain_type(dev);
1646
1647         if (type) {
1648                 if (gtype->type && gtype->type != type) {
1649                         dev_warn(dev, "Device needs domain type %s, but device %s in the same iommu group requires type %s - using default\n",
1650                                  iommu_domain_type_str(type),
1651                                  dev_name(gtype->dev),
1652                                  iommu_domain_type_str(gtype->type));
1653                         gtype->type = 0;
1654                 }
1655
1656                 if (!gtype->dev) {
1657                         gtype->dev  = dev;
1658                         gtype->type = type;
1659                 }
1660         }
1661
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 static void probe_alloc_default_domain(struct bus_type *bus,
1666                                        struct iommu_group *group)
1667 {
1668         struct __group_domain_type gtype;
1669
1670         memset(&gtype, 0, sizeof(gtype));
1671
1672         /* Ask for default domain requirements of all devices in the group */
1673         __iommu_group_for_each_dev(group, &gtype,
1674                                    probe_get_default_domain_type);
1675
1676         if (!gtype.type)
1677                 gtype.type = iommu_def_domain_type;
1678
1679         iommu_group_alloc_default_domain(bus, group, gtype.type);
1680
1681 }
1682
1683 static int iommu_group_do_dma_attach(struct device *dev, void *data)
1684 {
1685         struct iommu_domain *domain = data;
1686         int ret = 0;
1687
1688         if (!iommu_is_attach_deferred(dev))
1689                 ret = __iommu_attach_device(domain, dev);
1690
1691         return ret;
1692 }
1693
1694 static int __iommu_group_dma_attach(struct iommu_group *group)
1695 {
1696         return __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1697                                           iommu_group_do_dma_attach);
1698 }
1699
1700 static int iommu_group_do_probe_finalize(struct device *dev, void *data)
1701 {
1702         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1703
1704         if (ops->probe_finalize)
1705                 ops->probe_finalize(dev);
1706
1707         return 0;
1708 }
1709
1710 static void __iommu_group_dma_finalize(struct iommu_group *group)
1711 {
1712         __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1713                                    iommu_group_do_probe_finalize);
1714 }
1715
1716 static int iommu_do_create_direct_mappings(struct device *dev, void *data)
1717 {
1718         struct iommu_group *group = data;
1719
1720         iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
1721
1722         return 0;
1723 }
1724
1725 static int iommu_group_create_direct_mappings(struct iommu_group *group)
1726 {
1727         return __iommu_group_for_each_dev(group, group,
1728                                           iommu_do_create_direct_mappings);
1729 }
1730
1731 int bus_iommu_probe(struct bus_type *bus)
1732 {
1733         struct iommu_group *group, *next;
1734         LIST_HEAD(group_list);
1735         int ret;
1736
1737         /*
1738          * This code-path does not allocate the default domain when
1739          * creating the iommu group, so do it after the groups are
1740          * created.
1741          */
1742         ret = bus_for_each_dev(bus, NULL, &group_list, probe_iommu_group);
1743         if (ret)
1744                 return ret;
1745
1746         list_for_each_entry_safe(group, next, &group_list, entry) {
1747                 /* Remove item from the list */
1748                 list_del_init(&group->entry);
1749
1750                 mutex_lock(&group->mutex);
1751
1752                 /* Try to allocate default domain */
1753                 probe_alloc_default_domain(bus, group);
1754
1755                 if (!group->default_domain) {
1756                         mutex_unlock(&group->mutex);
1757                         continue;
1758                 }
1759
1760                 iommu_group_create_direct_mappings(group);
1761
1762                 ret = __iommu_group_dma_attach(group);
1763
1764                 mutex_unlock(&group->mutex);
1765
1766                 if (ret)
1767                         break;
1768
1769                 __iommu_group_dma_finalize(group);
1770         }
1771
1772         return ret;
1773 }
1774
1775 static int iommu_bus_init(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
1776 {
1777         struct notifier_block *nb;
1778         int err;
1779
1780         nb = kzalloc(sizeof(struct notifier_block), GFP_KERNEL);
1781         if (!nb)
1782                 return -ENOMEM;
1783
1784         nb->notifier_call = iommu_bus_notifier;
1785
1786         err = bus_register_notifier(bus, nb);
1787         if (err)
1788                 goto out_free;
1789
1790         err = bus_iommu_probe(bus);
1791         if (err)
1792                 goto out_err;
1793
1794
1795         return 0;
1796
1797 out_err:
1798         /* Clean up */
1799         bus_for_each_dev(bus, NULL, NULL, remove_iommu_group);
1800         bus_unregister_notifier(bus, nb);
1801
1802 out_free:
1803         kfree(nb);
1804
1805         return err;
1806 }
1807
1808 /**
1809  * bus_set_iommu - set iommu-callbacks for the bus
1810  * @bus: bus.
1811  * @ops: the callbacks provided by the iommu-driver
1812  *
1813  * This function is called by an iommu driver to set the iommu methods
1814  * used for a particular bus. Drivers for devices on that bus can use
1815  * the iommu-api after these ops are registered.
1816  * This special function is needed because IOMMUs are usually devices on
1817  * the bus itself, so the iommu drivers are not initialized when the bus
1818  * is set up. With this function the iommu-driver can set the iommu-ops
1819  * afterwards.
1820  */
1821 int bus_set_iommu(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
1822 {
1823         int err;
1824
1825         if (ops == NULL) {
1826                 bus->iommu_ops = NULL;
1827                 return 0;
1828         }
1829
1830         if (bus->iommu_ops != NULL)
1831                 return -EBUSY;
1832
1833         bus->iommu_ops = ops;
1834
1835         /* Do IOMMU specific setup for this bus-type */
1836         err = iommu_bus_init(bus, ops);
1837         if (err)
1838                 bus->iommu_ops = NULL;
1839
1840         return err;
1841 }
1842 EXPORT_SYMBOL_GPL(bus_set_iommu);
1843
1844 bool iommu_present(struct bus_type *bus)
1845 {
1846         return bus->iommu_ops != NULL;
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_present);
1849
1850 /**
1851  * device_iommu_capable() - check for a general IOMMU capability
1852  * @dev: device to which the capability would be relevant, if available
1853  * @cap: IOMMU capability
1854  *
1855  * Return: true if an IOMMU is present and supports the given capability
1856  * for the given device, otherwise false.
1857  */
1858 bool device_iommu_capable(struct device *dev, enum iommu_cap cap)
1859 {
1860         const struct iommu_ops *ops;
1861
1862         if (!dev->iommu || !dev->iommu->iommu_dev)
1863                 return false;
1864
1865         ops = dev_iommu_ops(dev);
1866         if (!ops->capable)
1867                 return false;
1868
1869         return ops->capable(cap);
1870 }
1871 EXPORT_SYMBOL_GPL(device_iommu_capable);
1872
1873 bool iommu_capable(struct bus_type *bus, enum iommu_cap cap)
1874 {
1875         if (!bus->iommu_ops || !bus->iommu_ops->capable)
1876                 return false;
1877
1878         return bus->iommu_ops->capable(cap);
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_capable);
1881
1882 /**
1883  * iommu_set_fault_handler() - set a fault handler for an iommu domain
1884  * @domain: iommu domain
1885  * @handler: fault handler
1886  * @token: user data, will be passed back to the fault handler
1887  *
1888  * This function should be used by IOMMU users which want to be notified
1889  * whenever an IOMMU fault happens.
1890  *
1891  * The fault handler itself should return 0 on success, and an appropriate
1892  * error code otherwise.
1893  */
1894 void iommu_set_fault_handler(struct iommu_domain *domain,
1895                                         iommu_fault_handler_t handler,
1896                                         void *token)
1897 {
1898         BUG_ON(!domain);
1899
1900         domain->handler = handler;
1901         domain->handler_token = token;
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_fault_handler);
1904
1905 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
1906                                                  unsigned type)
1907 {
1908         struct iommu_domain *domain;
1909
1910         if (bus == NULL || bus->iommu_ops == NULL)
1911                 return NULL;
1912
1913         domain = bus->iommu_ops->domain_alloc(type);
1914         if (!domain)
1915                 return NULL;
1916
1917         domain->type = type;
1918         /* Assume all sizes by default; the driver may override this later */
1919         domain->pgsize_bitmap = bus->iommu_ops->pgsize_bitmap;
1920         if (!domain->ops)
1921                 domain->ops = bus->iommu_ops->default_domain_ops;
1922
1923         if (iommu_is_dma_domain(domain) && iommu_get_dma_cookie(domain)) {
1924                 iommu_domain_free(domain);
1925                 domain = NULL;
1926         }
1927         return domain;
1928 }
1929
1930 struct iommu_domain *iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus)
1931 {
1932         return __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_alloc);
1935
1936 void iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
1937 {
1938         iommu_put_dma_cookie(domain);
1939         domain->ops->free(domain);
1940 }
1941 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_free);
1942
1943 /*
1944  * Put the group's domain back to the appropriate core-owned domain - either the
1945  * standard kernel-mode DMA configuration or an all-DMA-blocked domain.
1946  */
1947 static void __iommu_group_set_core_domain(struct iommu_group *group)
1948 {
1949         struct iommu_domain *new_domain;
1950         int ret;
1951
1952         if (group->owner)
1953                 new_domain = group->blocking_domain;
1954         else
1955                 new_domain = group->default_domain;
1956
1957         ret = __iommu_group_set_domain(group, new_domain);
1958         WARN(ret, "iommu driver failed to attach the default/blocking domain");
1959 }
1960
1961 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
1962                                  struct device *dev)
1963 {
1964         int ret;
1965
1966         if (unlikely(domain->ops->attach_dev == NULL))
1967                 return -ENODEV;
1968
1969         ret = domain->ops->attach_dev(domain, dev);
1970         if (!ret)
1971                 trace_attach_device_to_domain(dev);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 int iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1976 {
1977         struct iommu_group *group;
1978         int ret;
1979
1980         group = iommu_group_get(dev);
1981         if (!group)
1982                 return -ENODEV;
1983
1984         /*
1985          * Lock the group to make sure the device-count doesn't
1986          * change while we are attaching
1987          */
1988         mutex_lock(&group->mutex);
1989         ret = -EINVAL;
1990         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1991                 goto out_unlock;
1992
1993         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1994
1995 out_unlock:
1996         mutex_unlock(&group->mutex);
1997         iommu_group_put(group);
1998
1999         return ret;
2000 }
2001 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_device);
2002
2003 int iommu_deferred_attach(struct device *dev, struct iommu_domain *domain)
2004 {
2005         if (iommu_is_attach_deferred(dev))
2006                 return __iommu_attach_device(domain, dev);
2007
2008         return 0;
2009 }
2010
2011 static void __iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain,
2012                                   struct device *dev)
2013 {
2014         if (iommu_is_attach_deferred(dev))
2015                 return;
2016
2017         domain->ops->detach_dev(domain, dev);
2018         trace_detach_device_from_domain(dev);
2019 }
2020
2021 void iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
2022 {
2023         struct iommu_group *group;
2024
2025         group = iommu_group_get(dev);
2026         if (!group)
2027                 return;
2028
2029         mutex_lock(&group->mutex);
2030         if (WARN_ON(domain != group->domain) ||
2031             WARN_ON(iommu_group_device_count(group) != 1))
2032                 goto out_unlock;
2033         __iommu_group_set_core_domain(group);
2034
2035 out_unlock:
2036         mutex_unlock(&group->mutex);
2037         iommu_group_put(group);
2038 }
2039 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_device);
2040
2041 struct iommu_domain *iommu_get_domain_for_dev(struct device *dev)
2042 {
2043         struct iommu_domain *domain;
2044         struct iommu_group *group;
2045
2046         group = iommu_group_get(dev);
2047         if (!group)
2048                 return NULL;
2049
2050         domain = group->domain;
2051
2052         iommu_group_put(group);
2053
2054         return domain;
2055 }
2056 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_domain_for_dev);
2057
2058 /*
2059  * For IOMMU_DOMAIN_DMA implementations which already provide their own
2060  * guarantees that the group and its default domain are valid and correct.
2061  */
2062 struct iommu_domain *iommu_get_dma_domain(struct device *dev)
2063 {
2064         return dev->iommu_group->default_domain;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * IOMMU groups are really the natural working unit of the IOMMU, but
2069  * the IOMMU API works on domains and devices.  Bridge that gap by
2070  * iterating over the devices in a group.  Ideally we'd have a single
2071  * device which represents the requestor ID of the group, but we also
2072  * allow IOMMU drivers to create policy defined minimum sets, where
2073  * the physical hardware may be able to distiguish members, but we
2074  * wish to group them at a higher level (ex. untrusted multi-function
2075  * PCI devices).  Thus we attach each device.
2076  */
2077 static int iommu_group_do_attach_device(struct device *dev, void *data)
2078 {
2079         struct iommu_domain *domain = data;
2080
2081         return __iommu_attach_device(domain, dev);
2082 }
2083
2084 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
2085                                 struct iommu_group *group)
2086 {
2087         int ret;
2088
2089         if (group->domain && group->domain != group->default_domain &&
2090             group->domain != group->blocking_domain)
2091                 return -EBUSY;
2092
2093         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
2094                                          iommu_group_do_attach_device);
2095         if (ret == 0)
2096                 group->domain = domain;
2097
2098         return ret;
2099 }
2100
2101 int iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
2102 {
2103         int ret;
2104
2105         mutex_lock(&group->mutex);
2106         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
2107         mutex_unlock(&group->mutex);
2108
2109         return ret;
2110 }
2111 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_group);
2112
2113 static int iommu_group_do_detach_device(struct device *dev, void *data)
2114 {
2115         struct iommu_domain *domain = data;
2116
2117         __iommu_detach_device(domain, dev);
2118
2119         return 0;
2120 }
2121
2122 static int __iommu_group_set_domain(struct iommu_group *group,
2123                                     struct iommu_domain *new_domain)
2124 {
2125         int ret;
2126
2127         if (group->domain == new_domain)
2128                 return 0;
2129
2130         /*
2131          * New drivers should support default domains and so the detach_dev() op
2132          * will never be called. Otherwise the NULL domain represents some
2133          * platform specific behavior.
2134          */
2135         if (!new_domain) {
2136                 if (WARN_ON(!group->domain->ops->detach_dev))
2137                         return -EINVAL;
2138                 __iommu_group_for_each_dev(group, group->domain,
2139                                            iommu_group_do_detach_device);
2140                 group->domain = NULL;
2141                 return 0;
2142         }
2143
2144         /*
2145          * Changing the domain is done by calling attach_dev() on the new
2146          * domain. This switch does not have to be atomic and DMA can be
2147          * discarded during the transition. DMA must only be able to access
2148          * either new_domain or group->domain, never something else.
2149          *
2150          * Note that this is called in error unwind paths, attaching to a
2151          * domain that has already been attached cannot fail.
2152          */
2153         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, new_domain,
2154                                          iommu_group_do_attach_device);
2155         if (ret)
2156                 return ret;
2157         group->domain = new_domain;
2158         return 0;
2159 }
2160
2161 void iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
2162 {
2163         mutex_lock(&group->mutex);
2164         __iommu_group_set_core_domain(group);
2165         mutex_unlock(&group->mutex);
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_group);
2168
2169 phys_addr_t iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t iova)
2170 {
2171         if (domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY)
2172                 return iova;
2173
2174         if (domain->type == IOMMU_DOMAIN_BLOCKED)
2175                 return 0;
2176
2177         return domain->ops->iova_to_phys(domain, iova);
2178 }
2179 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_iova_to_phys);
2180
2181 static size_t iommu_pgsize(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2182                            phys_addr_t paddr, size_t size, size_t *count)
2183 {
2184         unsigned int pgsize_idx, pgsize_idx_next;
2185         unsigned long pgsizes;
2186         size_t offset, pgsize, pgsize_next;
2187         unsigned long addr_merge = paddr | iova;
2188
2189         /* Page sizes supported by the hardware and small enough for @size */
2190         pgsizes = domain->pgsize_bitmap & GENMASK(__fls(size), 0);
2191
2192         /* Constrain the page sizes further based on the maximum alignment */
2193         if (likely(addr_merge))
2194                 pgsizes &= GENMASK(__ffs(addr_merge), 0);
2195
2196         /* Make sure we have at least one suitable page size */
2197         BUG_ON(!pgsizes);
2198
2199         /* Pick the biggest page size remaining */
2200         pgsize_idx = __fls(pgsizes);
2201         pgsize = BIT(pgsize_idx);
2202         if (!count)
2203                 return pgsize;
2204
2205         /* Find the next biggest support page size, if it exists */
2206         pgsizes = domain->pgsize_bitmap & ~GENMASK(pgsize_idx, 0);
2207         if (!pgsizes)
2208                 goto out_set_count;
2209
2210         pgsize_idx_next = __ffs(pgsizes);
2211         pgsize_next = BIT(pgsize_idx_next);
2212
2213         /*
2214          * There's no point trying a bigger page size unless the virtual
2215          * and physical addresses are similarly offset within the larger page.
2216          */
2217         if ((iova ^ paddr) & (pgsize_next - 1))
2218                 goto out_set_count;
2219
2220         /* Calculate the offset to the next page size alignment boundary */
2221         offset = pgsize_next - (addr_merge & (pgsize_next - 1));
2222
2223         /*
2224          * If size is big enough to accommodate the larger page, reduce
2225          * the number of smaller pages.
2226          */
2227         if (offset + pgsize_next <= size)
2228                 size = offset;
2229
2230 out_set_count:
2231         *count = size >> pgsize_idx;
2232         return pgsize;
2233 }
2234
2235 static int __iommu_map_pages(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2236                              phys_addr_t paddr, size_t size, int prot,
2237                              gfp_t gfp, size_t *mapped)
2238 {
2239         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2240         size_t pgsize, count;
2241         int ret;
2242
2243         pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, paddr, size, &count);
2244
2245         pr_debug("mapping: iova 0x%lx pa %pa pgsize 0x%zx count %zu\n",
2246                  iova, &paddr, pgsize, count);
2247
2248         if (ops->map_pages) {
2249                 ret = ops->map_pages(domain, iova, paddr, pgsize, count, prot,
2250                                      gfp, mapped);
2251         } else {
2252                 ret = ops->map(domain, iova, paddr, pgsize, prot, gfp);
2253                 *mapped = ret ? 0 : pgsize;
2254         }
2255
2256         return ret;
2257 }
2258
2259 static int __iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2260                        phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
2261 {
2262         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2263         unsigned long orig_iova = iova;
2264         unsigned int min_pagesz;
2265         size_t orig_size = size;
2266         phys_addr_t orig_paddr = paddr;
2267         int ret = 0;
2268
2269         if (unlikely(!(ops->map || ops->map_pages) ||
2270                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
2271                 return -ENODEV;
2272
2273         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
2274                 return -EINVAL;
2275
2276         /* find out the minimum page size supported */
2277         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
2278
2279         /*
2280          * both the virtual address and the physical one, as well as
2281          * the size of the mapping, must be aligned (at least) to the
2282          * size of the smallest page supported by the hardware
2283          */
2284         if (!IS_ALIGNED(iova | paddr | size, min_pagesz)) {
2285                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
2286                        iova, &paddr, size, min_pagesz);
2287                 return -EINVAL;
2288         }
2289
2290         pr_debug("map: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx\n", iova, &paddr, size);
2291
2292         while (size) {
2293                 size_t mapped = 0;
2294
2295                 ret = __iommu_map_pages(domain, iova, paddr, size, prot, gfp,
2296                                         &mapped);
2297                 /*
2298                  * Some pages may have been mapped, even if an error occurred,
2299                  * so we should account for those so they can be unmapped.
2300                  */
2301                 size -= mapped;
2302
2303                 if (ret)
2304                         break;
2305
2306                 iova += mapped;
2307                 paddr += mapped;
2308         }
2309
2310         /* unroll mapping in case something went wrong */
2311         if (ret)
2312                 iommu_unmap(domain, orig_iova, orig_size - size);
2313         else
2314                 trace_map(orig_iova, orig_paddr, orig_size);
2315
2316         return ret;
2317 }
2318
2319 static int _iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2320                       phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
2321 {
2322         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2323         int ret;
2324
2325         ret = __iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, gfp);
2326         if (ret == 0 && ops->iotlb_sync_map)
2327                 ops->iotlb_sync_map(domain, iova, size);
2328
2329         return ret;
2330 }
2331
2332 int iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2333               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
2334 {
2335         might_sleep();
2336         return _iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, GFP_KERNEL);
2337 }
2338 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map);
2339
2340 int iommu_map_atomic(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2341               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
2342 {
2343         return _iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, GFP_ATOMIC);
2344 }
2345 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map_atomic);
2346
2347 static size_t __iommu_unmap_pages(struct iommu_domain *domain,
2348                                   unsigned long iova, size_t size,
2349                                   struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2350 {
2351         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2352         size_t pgsize, count;
2353
2354         pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, iova, size, &count);
2355         return ops->unmap_pages ?
2356                ops->unmap_pages(domain, iova, pgsize, count, iotlb_gather) :
2357                ops->unmap(domain, iova, pgsize, iotlb_gather);
2358 }
2359
2360 static size_t __iommu_unmap(struct iommu_domain *domain,
2361                             unsigned long iova, size_t size,
2362                             struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2363 {
2364         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2365         size_t unmapped_page, unmapped = 0;
2366         unsigned long orig_iova = iova;
2367         unsigned int min_pagesz;
2368
2369         if (unlikely(!(ops->unmap || ops->unmap_pages) ||
2370                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
2371                 return 0;
2372
2373         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
2374                 return 0;
2375
2376         /* find out the minimum page size supported */
2377         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
2378
2379         /*
2380          * The virtual address, as well as the size of the mapping, must be
2381          * aligned (at least) to the size of the smallest page supported
2382          * by the hardware
2383          */
2384         if (!IS_ALIGNED(iova | size, min_pagesz)) {
2385                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
2386                        iova, size, min_pagesz);
2387                 return 0;
2388         }
2389
2390         pr_debug("unmap this: iova 0x%lx size 0x%zx\n", iova, size);
2391
2392         /*
2393          * Keep iterating until we either unmap 'size' bytes (or more)
2394          * or we hit an area that isn't mapped.
2395          */
2396         while (unmapped < size) {
2397                 unmapped_page = __iommu_unmap_pages(domain, iova,
2398                                                     size - unmapped,
2399                                                     iotlb_gather);
2400                 if (!unmapped_page)
2401                         break;
2402
2403                 pr_debug("unmapped: iova 0x%lx size 0x%zx\n",
2404                          iova, unmapped_page);
2405
2406                 iova += unmapped_page;
2407                 unmapped += unmapped_page;
2408         }
2409
2410         trace_unmap(orig_iova, size, unmapped);
2411         return unmapped;
2412 }
2413
2414 size_t iommu_unmap(struct iommu_domain *domain,
2415                    unsigned long iova, size_t size)
2416 {
2417         struct iommu_iotlb_gather iotlb_gather;
2418         size_t ret;
2419
2420         iommu_iotlb_gather_init(&iotlb_gather);
2421         ret = __iommu_unmap(domain, iova, size, &iotlb_gather);
2422         iommu_iotlb_sync(domain, &iotlb_gather);
2423
2424         return ret;
2425 }
2426 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap);
2427
2428 size_t iommu_unmap_fast(struct iommu_domain *domain,
2429                         unsigned long iova, size_t size,
2430                         struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2431 {
2432         return __iommu_unmap(domain, iova, size, iotlb_gather);
2433 }
2434 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap_fast);
2435
2436 static ssize_t __iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2437                 struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot,
2438                 gfp_t gfp)
2439 {
2440         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2441         size_t len = 0, mapped = 0;
2442         phys_addr_t start;
2443         unsigned int i = 0;
2444         int ret;
2445
2446         while (i <= nents) {
2447                 phys_addr_t s_phys = sg_phys(sg);
2448
2449                 if (len && s_phys != start + len) {
2450                         ret = __iommu_map(domain, iova + mapped, start,
2451                                         len, prot, gfp);
2452
2453                         if (ret)
2454                                 goto out_err;
2455
2456                         mapped += len;
2457                         len = 0;
2458                 }
2459
2460                 if (len) {
2461                         len += sg->length;
2462                 } else {
2463                         len = sg->length;
2464                         start = s_phys;
2465                 }
2466
2467                 if (++i < nents)
2468                         sg = sg_next(sg);
2469         }
2470
2471         if (ops->iotlb_sync_map)
2472                 ops->iotlb_sync_map(domain, iova, mapped);
2473         return mapped;
2474
2475 out_err:
2476         /* undo mappings already done */
2477         iommu_unmap(domain, iova, mapped);
2478
2479         return ret;
2480 }
2481
2482 ssize_t iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2483                      struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
2484 {
2485         might_sleep();
2486         return __iommu_map_sg(domain, iova, sg, nents, prot, GFP_KERNEL);
2487 }
2488 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map_sg);
2489
2490 ssize_t iommu_map_sg_atomic(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2491                     struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
2492 {
2493         return __iommu_map_sg(domain, iova, sg, nents, prot, GFP_ATOMIC);
2494 }
2495
2496 /**
2497  * report_iommu_fault() - report about an IOMMU fault to the IOMMU framework
2498  * @domain: the iommu domain where the fault has happened
2499  * @dev: the device where the fault has happened
2500  * @iova: the faulting address
2501  * @flags: mmu fault flags (e.g. IOMMU_FAULT_READ/IOMMU_FAULT_WRITE/...)
2502  *
2503  * This function should be called by the low-level IOMMU implementations
2504  * whenever IOMMU faults happen, to allow high-level users, that are
2505  * interested in such events, to know about them.
2506  *
2507  * This event may be useful for several possible use cases:
2508  * - mere logging of the event
2509  * - dynamic TLB/PTE loading
2510  * - if restarting of the faulting device is required
2511  *
2512  * Returns 0 on success and an appropriate error code otherwise (if dynamic
2513  * PTE/TLB loading will one day be supported, implementations will be able
2514  * to tell whether it succeeded or not according to this return value).
2515  *
2516  * Specifically, -ENOSYS is returned if a fault handler isn't installed
2517  * (though fault handlers can also return -ENOSYS, in case they want to
2518  * elicit the default behavior of the IOMMU drivers).
2519  */
2520 int report_iommu_fault(struct iommu_domain *domain, struct device *dev,
2521                        unsigned long iova, int flags)
2522 {
2523         int ret = -ENOSYS;
2524
2525         /*
2526          * if upper layers showed interest and installed a fault handler,
2527          * invoke it.
2528          */
2529         if (domain->handler)
2530                 ret = domain->handler(domain, dev, iova, flags,
2531                                                 domain->handler_token);
2532
2533         trace_io_page_fault(dev, iova, flags);
2534         return ret;
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL_GPL(report_iommu_fault);
2537
2538 static int __init iommu_init(void)
2539 {
2540         iommu_group_kset = kset_create_and_add("iommu_groups",
2541                                                NULL, kernel_kobj);
2542         BUG_ON(!iommu_group_kset);
2543
2544         iommu_debugfs_setup();
2545
2546         return 0;
2547 }
2548 core_initcall(iommu_init);
2549
2550 int iommu_enable_nesting(struct iommu_domain *domain)
2551 {
2552         if (domain->type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED)
2553                 return -EINVAL;
2554         if (!domain->ops->enable_nesting)
2555                 return -EINVAL;
2556         return domain->ops->enable_nesting(domain);
2557 }
2558 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_enable_nesting);
2559
2560 int iommu_set_pgtable_quirks(struct iommu_domain *domain,
2561                 unsigned long quirk)
2562 {
2563         if (domain->type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED)
2564                 return -EINVAL;
2565         if (!domain->ops->set_pgtable_quirks)
2566                 return -EINVAL;
2567         return domain->ops->set_pgtable_quirks(domain, quirk);
2568 }
2569 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_pgtable_quirks);
2570
2571 void iommu_get_resv_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
2572 {
2573         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2574
2575         if (ops->get_resv_regions)
2576                 ops->get_resv_regions(dev, list);
2577 }
2578
2579 void iommu_put_resv_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
2580 {
2581         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2582
2583         if (ops->put_resv_regions)
2584                 ops->put_resv_regions(dev, list);
2585 }
2586
2587 /**
2588  * generic_iommu_put_resv_regions - Reserved region driver helper
2589  * @dev: device for which to free reserved regions
2590  * @list: reserved region list for device
2591  *
2592  * IOMMU drivers can use this to implement their .put_resv_regions() callback
2593  * for simple reservations. If a per region callback is provided that will be
2594  * used to free all memory allocations associated with the reserved region or
2595  * else just free up the memory for the regions. If an IOMMU driver allocates
2596  * additional resources per region, it is going to have to implement a custom
2597  * callback.
2598  */
2599 void generic_iommu_put_resv_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
2600 {
2601         struct iommu_resv_region *entry, *next;
2602
2603         list_for_each_entry_safe(entry, next, list, list) {
2604                 if (entry->free)
2605                         entry->free(dev, entry);
2606                 else
2607                         kfree(entry);
2608         }
2609 }
2610 EXPORT_SYMBOL(generic_iommu_put_resv_regions);
2611
2612 struct iommu_resv_region *iommu_alloc_resv_region(phys_addr_t start,
2613                                                   size_t length, int prot,
2614                                                   enum iommu_resv_type type)
2615 {
2616         struct iommu_resv_region *region;
2617
2618         region = kzalloc(sizeof(*region), GFP_KERNEL);
2619         if (!region)
2620                 return NULL;
2621
2622         INIT_LIST_HEAD(&region->list);
2623         region->start = start;
2624         region->length = length;
2625         region->prot = prot;
2626         region->type = type;
2627         return region;
2628 }
2629 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_alloc_resv_region);
2630
2631 void iommu_set_default_passthrough(bool cmd_line)
2632 {
2633         if (cmd_line)
2634                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_DMA_API;
2635         iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
2636 }
2637
2638 void iommu_set_default_translated(bool cmd_line)
2639 {
2640         if (cmd_line)
2641                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_DMA_API;
2642         iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
2643 }
2644
2645 bool iommu_default_passthrough(void)
2646 {
2647         return iommu_def_domain_type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
2648 }
2649 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_default_passthrough);
2650
2651 const struct iommu_ops *iommu_ops_from_fwnode(struct fwnode_handle *fwnode)
2652 {
2653         const struct iommu_ops *ops = NULL;
2654         struct iommu_device *iommu;
2655
2656         spin_lock(&iommu_device_lock);
2657         list_for_each_entry(iommu, &iommu_device_list, list)
2658                 if (iommu->fwnode == fwnode) {
2659                         ops = iommu->ops;
2660                         break;
2661                 }
2662         spin_unlock(&iommu_device_lock);
2663         return ops;
2664 }
2665
2666 int iommu_fwspec_init(struct device *dev, struct fwnode_handle *iommu_fwnode,
2667                       const struct iommu_ops *ops)
2668 {
2669         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2670
2671         if (fwspec)
2672                 return ops == fwspec->ops ? 0 : -EINVAL;
2673
2674         if (!dev_iommu_get(dev))
2675                 return -ENOMEM;
2676
2677         /* Preallocate for the overwhelmingly common case of 1 ID */
2678         fwspec = kzalloc(struct_size(fwspec, ids, 1), GFP_KERNEL);
2679         if (!fwspec)
2680                 return -ENOMEM;
2681
2682         of_node_get(to_of_node(iommu_fwnode));
2683         fwspec->iommu_fwnode = iommu_fwnode;
2684         fwspec->ops = ops;
2685         dev_iommu_fwspec_set(dev, fwspec);
2686         return 0;
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_init);
2689
2690 void iommu_fwspec_free(struct device *dev)
2691 {
2692         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2693
2694         if (fwspec) {
2695                 fwnode_handle_put(fwspec->iommu_fwnode);
2696                 kfree(fwspec);
2697                 dev_iommu_fwspec_set(dev, NULL);
2698         }
2699 }
2700 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_free);
2701
2702 int iommu_fwspec_add_ids(struct device *dev, u32 *ids, int num_ids)
2703 {
2704         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2705         int i, new_num;
2706
2707         if (!fwspec)
2708                 return -EINVAL;
2709
2710         new_num = fwspec->num_ids + num_ids;
2711         if (new_num > 1) {
2712                 fwspec = krealloc(fwspec, struct_size(fwspec, ids, new_num),
2713                                   GFP_KERNEL);
2714                 if (!fwspec)
2715                         return -ENOMEM;
2716
2717                 dev_iommu_fwspec_set(dev, fwspec);
2718         }
2719
2720         for (i = 0; i < num_ids; i++)
2721                 fwspec->ids[fwspec->num_ids + i] = ids[i];
2722
2723         fwspec->num_ids = new_num;
2724         return 0;
2725 }
2726 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_add_ids);
2727
2728 /*
2729  * Per device IOMMU features.
2730  */
2731 int iommu_dev_enable_feature(struct device *dev, enum iommu_dev_features feat)
2732 {
2733         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev) {
2734                 const struct iommu_ops *ops = dev->iommu->iommu_dev->ops;
2735
2736                 if (ops->dev_enable_feat)
2737                         return ops->dev_enable_feat(dev, feat);
2738         }
2739
2740         return -ENODEV;
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_dev_enable_feature);
2743
2744 /*
2745  * The device drivers should do the necessary cleanups before calling this.
2746  */
2747 int iommu_dev_disable_feature(struct device *dev, enum iommu_dev_features feat)
2748 {
2749         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev) {
2750                 const struct iommu_ops *ops = dev->iommu->iommu_dev->ops;
2751
2752                 if (ops->dev_disable_feat)
2753                         return ops->dev_disable_feat(dev, feat);
2754         }
2755
2756         return -EBUSY;
2757 }
2758 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_dev_disable_feature);
2759
2760 bool iommu_dev_feature_enabled(struct device *dev, enum iommu_dev_features feat)
2761 {
2762         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev) {
2763                 const struct iommu_ops *ops = dev->iommu->iommu_dev->ops;
2764
2765                 if (ops->dev_feat_enabled)
2766                         return ops->dev_feat_enabled(dev, feat);
2767         }
2768
2769         return false;
2770 }
2771 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_dev_feature_enabled);
2772
2773 /**
2774  * iommu_sva_bind_device() - Bind a process address space to a device
2775  * @dev: the device
2776  * @mm: the mm to bind, caller must hold a reference to it
2777  * @drvdata: opaque data pointer to pass to bind callback
2778  *
2779  * Create a bond between device and address space, allowing the device to access
2780  * the mm using the returned PASID. If a bond already exists between @device and
2781  * @mm, it is returned and an additional reference is taken. Caller must call
2782  * iommu_sva_unbind_device() to release each reference.
2783  *
2784  * iommu_dev_enable_feature(dev, IOMMU_DEV_FEAT_SVA) must be called first, to
2785  * initialize the required SVA features.
2786  *
2787  * On error, returns an ERR_PTR value.
2788  */
2789 struct iommu_sva *
2790 iommu_sva_bind_device(struct device *dev, struct mm_struct *mm, void *drvdata)
2791 {
2792         struct iommu_group *group;
2793         struct iommu_sva *handle = ERR_PTR(-EINVAL);
2794         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2795
2796         if (!ops->sva_bind)
2797                 return ERR_PTR(-ENODEV);
2798
2799         group = iommu_group_get(dev);
2800         if (!group)
2801                 return ERR_PTR(-ENODEV);
2802
2803         /* Ensure device count and domain don't change while we're binding */
2804         mutex_lock(&group->mutex);
2805
2806         /*
2807          * To keep things simple, SVA currently doesn't support IOMMU groups
2808          * with more than one device. Existing SVA-capable systems are not
2809          * affected by the problems that required IOMMU groups (lack of ACS
2810          * isolation, device ID aliasing and other hardware issues).
2811          */
2812         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
2813                 goto out_unlock;
2814
2815         handle = ops->sva_bind(dev, mm, drvdata);
2816
2817 out_unlock:
2818         mutex_unlock(&group->mutex);
2819         iommu_group_put(group);
2820
2821         return handle;
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_bind_device);
2824
2825 /**
2826  * iommu_sva_unbind_device() - Remove a bond created with iommu_sva_bind_device
2827  * @handle: the handle returned by iommu_sva_bind_device()
2828  *
2829  * Put reference to a bond between device and address space. The device should
2830  * not be issuing any more transaction for this PASID. All outstanding page
2831  * requests for this PASID must have been flushed to the IOMMU.
2832  */
2833 void iommu_sva_unbind_device(struct iommu_sva *handle)
2834 {
2835         struct iommu_group *group;
2836         struct device *dev = handle->dev;
2837         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2838
2839         if (!ops->sva_unbind)
2840                 return;
2841
2842         group = iommu_group_get(dev);
2843         if (!group)
2844                 return;
2845
2846         mutex_lock(&group->mutex);
2847         ops->sva_unbind(handle);
2848         mutex_unlock(&group->mutex);
2849
2850         iommu_group_put(group);
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_unbind_device);
2853
2854 u32 iommu_sva_get_pasid(struct iommu_sva *handle)
2855 {
2856         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(handle->dev);
2857
2858         if (!ops->sva_get_pasid)
2859                 return IOMMU_PASID_INVALID;
2860
2861         return ops->sva_get_pasid(handle);
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_get_pasid);
2864
2865 /*
2866  * Changes the default domain of an iommu group that has *only* one device
2867  *
2868  * @group: The group for which the default domain should be changed
2869  * @prev_dev: The device in the group (this is used to make sure that the device
2870  *       hasn't changed after the caller has called this function)
2871  * @type: The type of the new default domain that gets associated with the group
2872  *
2873  * Returns 0 on success and error code on failure
2874  *
2875  * Note:
2876  * 1. Presently, this function is called only when user requests to change the
2877  *    group's default domain type through /sys/kernel/iommu_groups/<grp_id>/type
2878  *    Please take a closer look if intended to use for other purposes.
2879  */
2880 static int iommu_change_dev_def_domain(struct iommu_group *group,
2881                                        struct device *prev_dev, int type)
2882 {
2883         struct iommu_domain *prev_dom;
2884         struct group_device *grp_dev;
2885         int ret, dev_def_dom;
2886         struct device *dev;
2887
2888         mutex_lock(&group->mutex);
2889
2890         if (group->default_domain != group->domain) {
2891                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Group not assigned to default domain\n");
2892                 ret = -EBUSY;
2893                 goto out;
2894         }
2895
2896         /*
2897          * iommu group wasn't locked while acquiring device lock in
2898          * iommu_group_store_type(). So, make sure that the device count hasn't
2899          * changed while acquiring device lock.
2900          *
2901          * Changing default domain of an iommu group with two or more devices
2902          * isn't supported because there could be a potential deadlock. Consider
2903          * the following scenario. T1 is trying to acquire device locks of all
2904          * the devices in the group and before it could acquire all of them,
2905          * there could be another thread T2 (from different sub-system and use
2906          * case) that has already acquired some of the device locks and might be
2907          * waiting for T1 to release other device locks.
2908          */
2909         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
2910                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Cannot change default domain: Group has more than one device\n");
2911                 ret = -EINVAL;
2912                 goto out;
2913         }
2914
2915         /* Since group has only one device */
2916         grp_dev = list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
2917         dev = grp_dev->dev;
2918
2919         if (prev_dev != dev) {
2920                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Cannot change default domain: Device has been changed\n");
2921                 ret = -EBUSY;
2922                 goto out;
2923         }
2924
2925         prev_dom = group->default_domain;
2926         if (!prev_dom) {
2927                 ret = -EINVAL;
2928                 goto out;
2929         }
2930
2931         dev_def_dom = iommu_get_def_domain_type(dev);
2932         if (!type) {
2933                 /*
2934                  * If the user hasn't requested any specific type of domain and
2935                  * if the device supports both the domains, then default to the
2936                  * domain the device was booted with
2937                  */
2938                 type = dev_def_dom ? : iommu_def_domain_type;
2939         } else if (dev_def_dom && type != dev_def_dom) {
2940                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Device cannot be in %s domain\n",
2941                                     iommu_domain_type_str(type));
2942                 ret = -EINVAL;
2943                 goto out;
2944         }
2945
2946         /*
2947          * Switch to a new domain only if the requested domain type is different
2948          * from the existing default domain type
2949          */
2950         if (prev_dom->type == type) {
2951                 ret = 0;
2952                 goto out;
2953         }
2954
2955         /* We can bring up a flush queue without tearing down the domain */
2956         if (type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ && prev_dom->type == IOMMU_DOMAIN_DMA) {
2957                 ret = iommu_dma_init_fq(prev_dom);
2958                 if (!ret)
2959                         prev_dom->type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
2960                 goto out;
2961         }
2962
2963         /* Sets group->default_domain to the newly allocated domain */
2964         ret = iommu_group_alloc_default_domain(dev->bus, group, type);
2965         if (ret)
2966                 goto out;
2967
2968         ret = iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
2969         if (ret)
2970                 goto free_new_domain;
2971
2972         ret = __iommu_attach_device(group->default_domain, dev);
2973         if (ret)
2974                 goto free_new_domain;
2975
2976         group->domain = group->default_domain;
2977
2978         /*
2979          * Release the mutex here because ops->probe_finalize() call-back of
2980          * some vendor IOMMU drivers calls arm_iommu_attach_device() which
2981          * in-turn might call back into IOMMU core code, where it tries to take
2982          * group->mutex, resulting in a deadlock.
2983          */
2984         mutex_unlock(&group->mutex);
2985
2986         /* Make sure dma_ops is appropriatley set */
2987         iommu_group_do_probe_finalize(dev, group->default_domain);
2988         iommu_domain_free(prev_dom);
2989         return 0;
2990
2991 free_new_domain:
2992         iommu_domain_free(group->default_domain);
2993         group->default_domain = prev_dom;
2994         group->domain = prev_dom;
2995
2996 out:
2997         mutex_unlock(&group->mutex);
2998
2999         return ret;
3000 }
3001
3002 /*
3003  * Changing the default domain through sysfs requires the users to unbind the
3004  * drivers from the devices in the iommu group, except for a DMA -> DMA-FQ
3005  * transition. Return failure if this isn't met.
3006  *
3007  * We need to consider the race between this and the device release path.
3008  * device_lock(dev) is used here to guarantee that the device release path
3009  * will not be entered at the same time.
3010  */
3011 static ssize_t iommu_group_store_type(struct iommu_group *group,
3012                                       const char *buf, size_t count)
3013 {
3014         struct group_device *grp_dev;
3015         struct device *dev;
3016         int ret, req_type;
3017
3018         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) || !capable(CAP_SYS_RAWIO))
3019                 return -EACCES;
3020
3021         if (WARN_ON(!group) || !group->default_domain)
3022                 return -EINVAL;
3023
3024         if (sysfs_streq(buf, "identity"))
3025                 req_type = IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
3026         else if (sysfs_streq(buf, "DMA"))
3027                 req_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
3028         else if (sysfs_streq(buf, "DMA-FQ"))
3029                 req_type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
3030         else if (sysfs_streq(buf, "auto"))
3031                 req_type = 0;
3032         else
3033                 return -EINVAL;
3034
3035         /*
3036          * Lock/Unlock the group mutex here before device lock to
3037          * 1. Make sure that the iommu group has only one device (this is a
3038          *    prerequisite for step 2)
3039          * 2. Get struct *dev which is needed to lock device
3040          */
3041         mutex_lock(&group->mutex);
3042         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
3043                 mutex_unlock(&group->mutex);
3044                 pr_err_ratelimited("Cannot change default domain: Group has more than one device\n");
3045                 return -EINVAL;
3046         }
3047
3048         /* Since group has only one device */
3049         grp_dev = list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
3050         dev = grp_dev->dev;
3051         get_device(dev);
3052
3053         /*
3054          * Don't hold the group mutex because taking group mutex first and then
3055          * the device lock could potentially cause a deadlock as below. Assume
3056          * two threads T1 and T2. T1 is trying to change default domain of an
3057          * iommu group and T2 is trying to hot unplug a device or release [1] VF
3058          * of a PCIe device which is in the same iommu group. T1 takes group
3059          * mutex and before it could take device lock assume T2 has taken device
3060          * lock and is yet to take group mutex. Now, both the threads will be
3061          * waiting for the other thread to release lock. Below, lock order was
3062          * suggested.
3063          * device_lock(dev);
3064          *      mutex_lock(&group->mutex);
3065          *              iommu_change_dev_def_domain();
3066          *      mutex_unlock(&group->mutex);
3067          * device_unlock(dev);
3068          *
3069          * [1] Typical device release path
3070          * device_lock() from device/driver core code
3071          *  -> bus_notifier()
3072          *   -> iommu_bus_notifier()
3073          *    -> iommu_release_device()
3074          *     -> ops->release_device() vendor driver calls back iommu core code
3075          *      -> mutex_lock() from iommu core code
3076          */
3077         mutex_unlock(&group->mutex);
3078
3079         /* Check if the device in the group still has a driver bound to it */
3080         device_lock(dev);
3081         if (device_is_bound(dev) && !(req_type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ &&
3082             group->default_domain->type == IOMMU_DOMAIN_DMA)) {
3083                 pr_err_ratelimited("Device is still bound to driver\n");
3084                 ret = -EBUSY;
3085                 goto out;
3086         }
3087
3088         ret = iommu_change_dev_def_domain(group, dev, req_type);
3089         ret = ret ?: count;
3090
3091 out:
3092         device_unlock(dev);
3093         put_device(dev);
3094
3095         return ret;
3096 }
3097
3098 /**
3099  * iommu_device_use_default_domain() - Device driver wants to handle device
3100  *                                     DMA through the kernel DMA API.
3101  * @dev: The device.
3102  *
3103  * The device driver about to bind @dev wants to do DMA through the kernel
3104  * DMA API. Return 0 if it is allowed, otherwise an error.
3105  */
3106 int iommu_device_use_default_domain(struct device *dev)
3107 {
3108         struct iommu_group *group = iommu_group_get(dev);
3109         int ret = 0;
3110
3111         if (!group)
3112                 return 0;
3113
3114         mutex_lock(&group->mutex);
3115         if (group->owner_cnt) {
3116                 if (group->domain != group->default_domain ||
3117                     group->owner) {
3118                         ret = -EBUSY;
3119                         goto unlock_out;
3120                 }
3121         }
3122
3123         group->owner_cnt++;
3124
3125 unlock_out:
3126         mutex_unlock(&group->mutex);
3127         iommu_group_put(group);
3128
3129         return ret;
3130 }
3131
3132 /**
3133  * iommu_device_unuse_default_domain() - Device driver stops handling device
3134  *                                       DMA through the kernel DMA API.
3135  * @dev: The device.
3136  *
3137  * The device driver doesn't want to do DMA through kernel DMA API anymore.
3138  * It must be called after iommu_device_use_default_domain().
3139  */
3140 void iommu_device_unuse_default_domain(struct device *dev)
3141 {
3142         struct iommu_group *group = iommu_group_get(dev);
3143
3144         if (!group)
3145                 return;
3146
3147         mutex_lock(&group->mutex);
3148         if (!WARN_ON(!group->owner_cnt))
3149                 group->owner_cnt--;
3150
3151         mutex_unlock(&group->mutex);
3152         iommu_group_put(group);
3153 }
3154
3155 static int __iommu_group_alloc_blocking_domain(struct iommu_group *group)
3156 {
3157         struct group_device *dev =
3158                 list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
3159
3160         if (group->blocking_domain)
3161                 return 0;
3162
3163         group->blocking_domain =
3164                 __iommu_domain_alloc(dev->dev->bus, IOMMU_DOMAIN_BLOCKED);
3165         if (!group->blocking_domain) {
3166                 /*
3167                  * For drivers that do not yet understand IOMMU_DOMAIN_BLOCKED
3168                  * create an empty domain instead.
3169                  */
3170                 group->blocking_domain = __iommu_domain_alloc(
3171                         dev->dev->bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
3172                 if (!group->blocking_domain)
3173                         return -EINVAL;
3174         }
3175         return 0;
3176 }
3177
3178 /**
3179  * iommu_group_claim_dma_owner() - Set DMA ownership of a group
3180  * @group: The group.
3181  * @owner: Caller specified pointer. Used for exclusive ownership.
3182  *
3183  * This is to support backward compatibility for vfio which manages
3184  * the dma ownership in iommu_group level. New invocations on this
3185  * interface should be prohibited.
3186  */
3187 int iommu_group_claim_dma_owner(struct iommu_group *group, void *owner)
3188 {
3189         int ret = 0;
3190
3191         mutex_lock(&group->mutex);
3192         if (group->owner_cnt) {
3193                 ret = -EPERM;
3194                 goto unlock_out;
3195         } else {
3196                 if (group->domain && group->domain != group->default_domain) {
3197                         ret = -EBUSY;
3198                         goto unlock_out;
3199                 }
3200
3201                 ret = __iommu_group_alloc_blocking_domain(group);
3202                 if (ret)
3203                         goto unlock_out;
3204
3205                 ret = __iommu_group_set_domain(group, group->blocking_domain);
3206                 if (ret)
3207                         goto unlock_out;
3208                 group->owner = owner;
3209         }
3210
3211         group->owner_cnt++;
3212 unlock_out:
3213         mutex_unlock(&group->mutex);
3214
3215         return ret;
3216 }
3217 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_claim_dma_owner);
3218
3219 /**
3220  * iommu_group_release_dma_owner() - Release DMA ownership of a group
3221  * @group: The group.
3222  *
3223  * Release the DMA ownership claimed by iommu_group_claim_dma_owner().
3224  */
3225 void iommu_group_release_dma_owner(struct iommu_group *group)
3226 {
3227         int ret;
3228
3229         mutex_lock(&group->mutex);
3230         if (WARN_ON(!group->owner_cnt || !group->owner))
3231                 goto unlock_out;
3232
3233         group->owner_cnt = 0;
3234         group->owner = NULL;
3235         ret = __iommu_group_set_domain(group, group->default_domain);
3236         WARN(ret, "iommu driver failed to attach the default domain");
3237
3238 unlock_out:
3239         mutex_unlock(&group->mutex);
3240 }
3241 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_release_dma_owner);
3242
3243 /**
3244  * iommu_group_dma_owner_claimed() - Query group dma ownership status
3245  * @group: The group.
3246  *
3247  * This provides status query on a given group. It is racy and only for
3248  * non-binding status reporting.
3249  */
3250 bool iommu_group_dma_owner_claimed(struct iommu_group *group)
3251 {
3252         unsigned int user;
3253
3254         mutex_lock(&group->mutex);
3255         user = group->owner_cnt;
3256         mutex_unlock(&group->mutex);
3257
3258         return user;
3259 }
3260 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_dma_owner_claimed);