drivers/vfio/pci/vfio_pci.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   3  *     Author: Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * Derived from original vfio:
  10  * Copyright 2010 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
  11  * Author: Tom Lyon, pugs@cisco.com
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/device.h>
  17 #include <linux/eventfd.h>
  18 #include <linux/file.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/iommu.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/mutex.h>
  23 #include <linux/notifier.h>
  24 #include <linux/pci.h>
  25 #include <linux/pm_runtime.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <linux/vfio.h>
  30 #include <linux/vgaarb.h>
  31
  32 #include "vfio_pci_private.h"
  33
  34 #define DRIVER_VERSION  "0.2"
  35 #define DRIVER_AUTHOR   "Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>"
  36 #define DRIVER_DESC     "VFIO PCI - User Level meta-driver"
  37
  38 static char ids[1024] __initdata;
  39 module_param_string(ids, ids, sizeof(ids), 0);
  40 MODULE_PARM_DESC(ids, "Initial PCI IDs to add to the vfio driver, format is \"vendor:device[:subvendor[:subdevice[:class[:class_mask]]]]\" and multiple comma separated entries can be specified");
  41
  42 static bool nointxmask;
  43 module_param_named(nointxmask, nointxmask, bool, S_IRUGO | S_IWUSR);
  44 MODULE_PARM_DESC(nointxmask,
  45                   "Disable support for PCI 2.3 style INTx masking.  If this resolves problems for specific devices, report lspci -vvvxxx to linux-pci@vger.kernel.org so the device can be fixed automatically via the broken_intx_masking flag.");
  46
  47 #ifdef CONFIG_VFIO_PCI_VGA
  48 static bool disable_vga;
  49 module_param(disable_vga, bool, S_IRUGO);
  50 MODULE_PARM_DESC(disable_vga, "Disable VGA resource access through vfio-pci");
  51 #endif
  52
  53 static bool disable_idle_d3;
  54 module_param(disable_idle_d3, bool, S_IRUGO | S_IWUSR);
  55 MODULE_PARM_DESC(disable_idle_d3,
  56                  "Disable using the PCI D3 low power state for idle, unused devices");
  57
  58 static DEFINE_MUTEX(driver_lock);
  59
  60 static inline bool vfio_vga_disabled(void)
  61 {
  62 #ifdef CONFIG_VFIO_PCI_VGA
  63         return disable_vga;
  64 #else
  65         return true;
  66 #endif
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Our VGA arbiter participation is limited since we don't know anything
  71  * about the device itself.  However, if the device is the only VGA device
  72  * downstream of a bridge and VFIO VGA support is disabled, then we can
  73  * safely return legacy VGA IO and memory as not decoded since the user
  74  * has no way to get to it and routing can be disabled externally at the
  75  * bridge.
  76  */
  77 static unsigned int vfio_pci_set_vga_decode(void *opaque, bool single_vga)
  78 {
  79         struct vfio_pci_device *vdev = opaque;
  80         struct pci_dev *tmp = NULL, *pdev = vdev->pdev;
  81         unsigned char max_busnr;
  82         unsigned int decodes;
  83
  84         if (single_vga || !vfio_vga_disabled() || pci_is_root_bus(pdev->bus))
  85                 return VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM |
  86                        VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
  87
  88         max_busnr = pci_bus_max_busnr(pdev->bus);
  89         decodes = VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
  90
  91         while ((tmp = pci_get_class(PCI_CLASS_DISPLAY_VGA << 8, tmp)) != NULL) {
  92                 if (tmp == pdev ||
  93                     pci_domain_nr(tmp->bus) != pci_domain_nr(pdev->bus) ||
  94                     pci_is_root_bus(tmp->bus))
  95                         continue;
  96
  97                 if (tmp->bus->number >= pdev->bus->number &&
  98                     tmp->bus->number <= max_busnr) {
  99                         pci_dev_put(tmp);
 100                         decodes |= VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 101                         break;
 102                 }
 103         }
 104
 105         return decodes;
 106 }
 107
 108 static inline bool vfio_pci_is_vga(struct pci_dev *pdev)
 109 {
 110         return (pdev->class >> 8) == PCI_CLASS_DISPLAY_VGA;
 111 }
 112
 113 static void vfio_pci_probe_mmaps(struct vfio_pci_device *vdev)
 114 {
 115         struct resource *res;
 116         int bar;
 117         struct vfio_pci_dummy_resource *dummy_res;
 118
 119         INIT_LIST_HEAD(&vdev->dummy_resources_list);
 120
 121         for (bar = PCI_STD_RESOURCES; bar <= PCI_STD_RESOURCE_END; bar++) {
 122                 res = vdev->pdev->resource + bar;
 123
 124                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_VFIO_PCI_MMAP))
 125                         goto no_mmap;
 126
 127                 if (!(res->flags & IORESOURCE_MEM))
 128                         goto no_mmap;
 129
 130                 /*
 131                  * The PCI core shouldn't set up a resource with a
 132                  * type but zero size. But there may be bugs that
 133                  * cause us to do that.
 134                  */
 135                 if (!resource_size(res))
 136                         goto no_mmap;
 137
 138                 if (resource_size(res) >= PAGE_SIZE) {
 139                         vdev->bar_mmap_supported[bar] = true;
 140                         continue;
 141                 }
 142
 143                 if (!(res->start & ~PAGE_MASK)) {
 144                         /*
 145                          * Add a dummy resource to reserve the remainder
 146                          * of the exclusive page in case that hot-add
 147                          * device's bar is assigned into it.
 148                          */
 149                         dummy_res = kzalloc(sizeof(*dummy_res), GFP_KERNEL);
 150                         if (dummy_res == NULL)
 151                                 goto no_mmap;
 152
 153                         dummy_res->resource.name = "vfio sub-page reserved";
 154                         dummy_res->resource.start = res->end + 1;
 155                         dummy_res->resource.end = res->start + PAGE_SIZE - 1;
 156                         dummy_res->resource.flags = res->flags;
 157                         if (request_resource(res->parent,
 158                                                 &dummy_res->resource)) {
 159                                 kfree(dummy_res);
 160                                 goto no_mmap;
 161                         }
 162                         dummy_res->index = bar;
 163                         list_add(&dummy_res->res_next,
 164                                         &vdev->dummy_resources_list);
 165                         vdev->bar_mmap_supported[bar] = true;
 166                         continue;
 167                 }
 168                 /*
 169                  * Here we don't handle the case when the BAR is not page
 170                  * aligned because we can't expect the BAR will be
 171                  * assigned into the same location in a page in guest
 172                  * when we passthrough the BAR. And it's hard to access
 173                  * this BAR in userspace because we have no way to get
 174                  * the BAR's location in a page.
 175                  */
 176 no_mmap:
 177                 vdev->bar_mmap_supported[bar] = false;
 178         }
 179 }
 180
 181 static void vfio_pci_try_bus_reset(struct vfio_pci_device *vdev);
 182 static void vfio_pci_disable(struct vfio_pci_device *vdev);
 183
 184 /*
 185  * INTx masking requires the ability to disable INTx signaling via PCI_COMMAND
 186  * _and_ the ability detect when the device is asserting INTx via PCI_STATUS.
 187  * If a device implements the former but not the latter we would typically
 188  * expect broken_intx_masking be set and require an exclusive interrupt.
 189  * However since we do have control of the device's ability to assert INTx,
 190  * we can instead pretend that the device does not implement INTx, virtualizing
 191  * the pin register to report zero and maintaining DisINTx set on the host.
 192  */
 193 static bool vfio_pci_nointx(struct pci_dev *pdev)
 194 {
 195         switch (pdev->vendor) {
 196         case PCI_VENDOR_ID_INTEL:
 197                 switch (pdev->device) {
 198                 /* All i40e (XL710/X710) 10/20/40GbE NICs */
 199                 case 0x1572:
 200                 case 0x1574:
 201                 case 0x1580 ... 0x1581:
 202                 case 0x1583 ... 0x1589:
 203                 case 0x37d0 ... 0x37d2:
 204                         return true;
 205                 default:
 206                         return false;
 207                 }
 208         }
 209
 210         return false;
 211 }
 212
 213 static int vfio_pci_enable(struct vfio_pci_device *vdev)
 214 {
 215         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 216         int ret;
 217         u16 cmd;
 218         u8 msix_pos;
 219
 220         pci_set_power_state(pdev, PCI_D0);
 221
 222         /* Don't allow our initial saved state to include busmaster */
 223         pci_clear_master(pdev);
 224
 225         ret = pci_enable_device(pdev);
 226         if (ret)
 227                 return ret;
 228
 229         vdev->reset_works = (pci_reset_function(pdev) == 0);
 230         pci_save_state(pdev);
 231         vdev->pci_saved_state = pci_store_saved_state(pdev);
 232         if (!vdev->pci_saved_state)
 233                 pr_debug("%s: Couldn't store %s saved state\n",
 234                          __func__, dev_name(&pdev->dev));
 235
 236         if (likely(!nointxmask)) {
 237                 if (vfio_pci_nointx(pdev)) {
 238                         dev_info(&pdev->dev, "Masking broken INTx support\n");
 239                         vdev->nointx = true;
 240                         pci_intx(pdev, 0);
 241                 } else
 242                         vdev->pci_2_3 = pci_intx_mask_supported(pdev);
 243         }
 244
 245         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
 246         if (vdev->pci_2_3 && (cmd & PCI_COMMAND_INTX_DISABLE)) {
 247                 cmd &= ~PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 248                 pci_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, cmd);
 249         }
 250
 251         ret = vfio_config_init(vdev);
 252         if (ret) {
 253                 kfree(vdev->pci_saved_state);
 254                 vdev->pci_saved_state = NULL;
 255                 pci_disable_device(pdev);
 256                 return ret;
 257         }
 258
 259         msix_pos = pdev->msix_cap;
 260         if (msix_pos) {
 261                 u16 flags;
 262                 u32 table;
 263
 264                 pci_read_config_word(pdev, msix_pos + PCI_MSIX_FLAGS, &flags);
 265                 pci_read_config_dword(pdev, msix_pos + PCI_MSIX_TABLE, &table);
 266
 267                 vdev->msix_bar = table & PCI_MSIX_TABLE_BIR;
 268                 vdev->msix_offset = table & PCI_MSIX_TABLE_OFFSET;
 269                 vdev->msix_size = ((flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1) * 16;
 270         } else
 271                 vdev->msix_bar = 0xFF;
 272
 273         if (!vfio_vga_disabled() && vfio_pci_is_vga(pdev))
 274                 vdev->has_vga = true;
 275
 276
 277         if (vfio_pci_is_vga(pdev) &&
 278             pdev->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL &&
 279             IS_ENABLED(CONFIG_VFIO_PCI_IGD)) {
 280                 ret = vfio_pci_igd_init(vdev);
 281                 if (ret) {
 282                         dev_warn(&vdev->pdev->dev,
 283                                  "Failed to setup Intel IGD regions\n");
 284                         vfio_pci_disable(vdev);
 285                         return ret;
 286                 }
 287         }
 288
 289         vfio_pci_probe_mmaps(vdev);
 290
 291         return 0;
 292 }
 293
 294 static void vfio_pci_disable(struct vfio_pci_device *vdev)
 295 {
 296         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 297         struct vfio_pci_dummy_resource *dummy_res, *tmp;
 298         int i, bar;
 299
 300         /* Stop the device from further DMA */
 301         pci_clear_master(pdev);
 302
 303         vfio_pci_set_irqs_ioctl(vdev, VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE |
 304                                 VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER,
 305                                 vdev->irq_type, 0, 0, NULL);
 306
 307         vdev->virq_disabled = false;
 308
 309         for (i = 0; i < vdev->num_regions; i++)
 310                 vdev->region[i].ops->release(vdev, &vdev->region[i]);
 311
 312         vdev->num_regions = 0;
 313         kfree(vdev->region);
 314         vdev->region = NULL; /* don't krealloc a freed pointer */
 315
 316         vfio_config_free(vdev);
 317
 318         for (bar = PCI_STD_RESOURCES; bar <= PCI_STD_RESOURCE_END; bar++) {
 319                 if (!vdev->barmap[bar])
 320                         continue;
 321                 pci_iounmap(pdev, vdev->barmap[bar]);
 322                 pci_release_selected_regions(pdev, 1 << bar);
 323                 vdev->barmap[bar] = NULL;
 324         }
 325
 326         list_for_each_entry_safe(dummy_res, tmp,
 327                                  &vdev->dummy_resources_list, res_next) {
 328                 list_del(&dummy_res->res_next);
 329                 release_resource(&dummy_res->resource);
 330                 kfree(dummy_res);
 331         }
 332
 333         vdev->needs_reset = true;
 334
 335         /*
 336          * If we have saved state, restore it.  If we can reset the device,
 337          * even better.  Resetting with current state seems better than
 338          * nothing, but saving and restoring current state without reset
 339          * is just busy work.
 340          */
 341         if (pci_load_and_free_saved_state(pdev, &vdev->pci_saved_state)) {
 342                 pr_info("%s: Couldn't reload %s saved state\n",
 343                         __func__, dev_name(&pdev->dev));
 344
 345                 if (!vdev->reset_works)
 346                         goto out;
 347
 348                 pci_save_state(pdev);
 349         }
 350
 351         /*
 352          * Disable INTx and MSI, presumably to avoid spurious interrupts
 353          * during reset.  Stolen from pci_reset_function()
 354          */
 355         pci_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, PCI_COMMAND_INTX_DISABLE);
 356
 357         /*
 358          * Try to reset the device.  The success of this is dependent on
 359          * being able to lock the device, which is not always possible.
 360          */
 361         if (vdev->reset_works && !pci_try_reset_function(pdev))
 362                 vdev->needs_reset = false;
 363
 364         pci_restore_state(pdev);
 365 out:
 366         pci_disable_device(pdev);
 367
 368         vfio_pci_try_bus_reset(vdev);
 369
 370         if (!disable_idle_d3)
 371                 pci_set_power_state(pdev, PCI_D3hot);
 372 }
 373
 374 static void vfio_pci_release(void *device_data)
 375 {
 376         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
 377
 378         mutex_lock(&driver_lock);
 379
 380         if (!(--vdev->refcnt)) {
 381                 vfio_spapr_pci_eeh_release(vdev->pdev);
 382                 vfio_pci_disable(vdev);
 383         }
 384
 385         mutex_unlock(&driver_lock);
 386
 387         module_put(THIS_MODULE);
 388 }
 389
 390 static int vfio_pci_open(void *device_data)
 391 {
 392         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
 393         int ret = 0;
 394
 395         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 396                 return -ENODEV;
 397
 398         mutex_lock(&driver_lock);
 399
 400         if (!vdev->refcnt) {
 401                 ret = vfio_pci_enable(vdev);
 402                 if (ret)
 403                         goto error;
 404
 405                 vfio_spapr_pci_eeh_open(vdev->pdev);
 406         }
 407         vdev->refcnt++;
 408 error:
 409         mutex_unlock(&driver_lock);
 410         if (ret)
 411                 module_put(THIS_MODULE);
 412         return ret;
 413 }
 414
 415 static int vfio_pci_get_irq_count(struct vfio_pci_device *vdev, int irq_type)
 416 {
 417         if (irq_type == VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX) {
 418                 u8 pin;
 419                 pci_read_config_byte(vdev->pdev, PCI_INTERRUPT_PIN, &pin);
 420                 if (IS_ENABLED(CONFIG_VFIO_PCI_INTX) && !vdev->nointx && pin)
 421                         return 1;
 422
 423         } else if (irq_type == VFIO_PCI_MSI_IRQ_INDEX) {
 424                 u8 pos;
 425                 u16 flags;
 426
 427                 pos = vdev->pdev->msi_cap;
 428                 if (pos) {
 429                         pci_read_config_word(vdev->pdev,
 430                                              pos + PCI_MSI_FLAGS, &flags);
 431                         return 1 << ((flags & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1);
 432                 }
 433         } else if (irq_type == VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX) {
 434                 u8 pos;
 435                 u16 flags;
 436
 437                 pos = vdev->pdev->msix_cap;
 438                 if (pos) {
 439                         pci_read_config_word(vdev->pdev,
 440                                              pos + PCI_MSIX_FLAGS, &flags);
 441
 442                         return (flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1;
 443                 }
 444         } else if (irq_type == VFIO_PCI_ERR_IRQ_INDEX) {
 445                 if (pci_is_pcie(vdev->pdev))
 446                         return 1;
 447         } else if (irq_type == VFIO_PCI_REQ_IRQ_INDEX) {
 448                 return 1;
 449         }
 450
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 static int vfio_pci_count_devs(struct pci_dev *pdev, void *data)
 455 {
 456         (*(int *)data)++;
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 struct vfio_pci_fill_info {
 461         int max;
 462         int cur;
 463         struct vfio_pci_dependent_device *devices;
 464 };
 465
 466 static int vfio_pci_fill_devs(struct pci_dev *pdev, void *data)
 467 {
 468         struct vfio_pci_fill_info *fill = data;
 469         struct iommu_group *iommu_group;
 470
 471         if (fill->cur == fill->max)
 472                 return -EAGAIN; /* Something changed, try again */
 473
 474         iommu_group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 475         if (!iommu_group)
 476                 return -EPERM; /* Cannot reset non-isolated devices */
 477
 478         fill->devices[fill->cur].group_id = iommu_group_id(iommu_group);
 479         fill->devices[fill->cur].segment = pci_domain_nr(pdev->bus);
 480         fill->devices[fill->cur].bus = pdev->bus->number;
 481         fill->devices[fill->cur].devfn = pdev->devfn;
 482         fill->cur++;
 483         iommu_group_put(iommu_group);
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 struct vfio_pci_group_entry {
 488         struct vfio_group *group;
 489         int id;
 490 };
 491
 492 struct vfio_pci_group_info {
 493         int count;
 494         struct vfio_pci_group_entry *groups;
 495 };
 496
 497 static int vfio_pci_validate_devs(struct pci_dev *pdev, void *data)
 498 {
 499         struct vfio_pci_group_info *info = data;
 500         struct iommu_group *group;
 501         int id, i;
 502
 503         group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 504         if (!group)
 505                 return -EPERM;
 506
 507         id = iommu_group_id(group);
 508
 509         for (i = 0; i < info->count; i++)
 510                 if (info->groups[i].id == id)
 511                         break;
 512
 513         iommu_group_put(group);
 514
 515         return (i == info->count) ? -EINVAL : 0;
 516 }
 517
 518 static bool vfio_pci_dev_below_slot(struct pci_dev *pdev, struct pci_slot *slot)
 519 {
 520         for (; pdev; pdev = pdev->bus->self)
 521                 if (pdev->bus == slot->bus)
 522                         return (pdev->slot == slot);
 523         return false;
 524 }
 525
 526 struct vfio_pci_walk_info {
 527         int (*fn)(struct pci_dev *, void *data);
 528         void *data;
 529         struct pci_dev *pdev;
 530         bool slot;
 531         int ret;
 532 };
 533
 534 static int vfio_pci_walk_wrapper(struct pci_dev *pdev, void *data)
 535 {
 536         struct vfio_pci_walk_info *walk = data;
 537
 538         if (!walk->slot || vfio_pci_dev_below_slot(pdev, walk->pdev->slot))
 539                 walk->ret = walk->fn(pdev, walk->data);
 540
 541         return walk->ret;
 542 }
 543
 544 static int vfio_pci_for_each_slot_or_bus(struct pci_dev *pdev,
 545                                          int (*fn)(struct pci_dev *,
 546                                                    void *data), void *data,
 547                                          bool slot)
 548 {
 549         struct vfio_pci_walk_info walk = {
 550                 .fn = fn, .data = data, .pdev = pdev, .slot = slot, .ret = 0,
 551         };
 552
 553         pci_walk_bus(pdev->bus, vfio_pci_walk_wrapper, &walk);
 554
 555         return walk.ret;
 556 }
 557
 558 static int msix_sparse_mmap_cap(struct vfio_pci_device *vdev,
 559                                 struct vfio_info_cap *caps)
 560 {
 561         struct vfio_info_cap_header *header;
 562         struct vfio_region_info_cap_sparse_mmap *sparse;
 563         size_t end, size;
 564         int nr_areas = 2, i = 0;
 565
 566         end = pci_resource_len(vdev->pdev, vdev->msix_bar);
 567
 568         /* If MSI-X table is aligned to the start or end, only one area */
 569         if (((vdev->msix_offset & PAGE_MASK) == 0) ||
 570             (PAGE_ALIGN(vdev->msix_offset + vdev->msix_size) >= end))
 571                 nr_areas = 1;
 572
 573         size = sizeof(*sparse) + (nr_areas * sizeof(*sparse->areas));
 574
 575         header = vfio_info_cap_add(caps, size,
 576                                    VFIO_REGION_INFO_CAP_SPARSE_MMAP, 1);
 577         if (IS_ERR(header))
 578                 return PTR_ERR(header);
 579
 580         sparse = container_of(header,
 581                               struct vfio_region_info_cap_sparse_mmap, header);
 582         sparse->nr_areas = nr_areas;
 583
 584         if (vdev->msix_offset & PAGE_MASK) {
 585                 sparse->areas[i].offset = 0;
 586                 sparse->areas[i].size = vdev->msix_offset & PAGE_MASK;
 587                 i++;
 588         }
 589
 590         if (PAGE_ALIGN(vdev->msix_offset + vdev->msix_size) < end) {
 591                 sparse->areas[i].offset = PAGE_ALIGN(vdev->msix_offset +
 592                                                      vdev->msix_size);
 593                 sparse->areas[i].size = end - sparse->areas[i].offset;
 594                 i++;
 595         }
 596
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 static int region_type_cap(struct vfio_pci_device *vdev,
 601                            struct vfio_info_cap *caps,
 602                            unsigned int type, unsigned int subtype)
 603 {
 604         struct vfio_info_cap_header *header;
 605         struct vfio_region_info_cap_type *cap;
 606
 607         header = vfio_info_cap_add(caps, sizeof(*cap),
 608                                    VFIO_REGION_INFO_CAP_TYPE, 1);
 609         if (IS_ERR(header))
 610                 return PTR_ERR(header);
 611
 612         cap = container_of(header, struct vfio_region_info_cap_type, header);
 613         cap->type = type;
 614         cap->subtype = subtype;
 615
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 int vfio_pci_register_dev_region(struct vfio_pci_device *vdev,
 620                                  unsigned int type, unsigned int subtype,
 621                                  const struct vfio_pci_regops *ops,
 622                                  size_t size, u32 flags, void *data)
 623 {
 624         struct vfio_pci_region *region;
 625
 626         region = krealloc(vdev->region,
 627                           (vdev->num_regions + 1) * sizeof(*region),
 628                           GFP_KERNEL);
 629         if (!region)
 630                 return -ENOMEM;
 631
 632         vdev->region = region;
 633         vdev->region[vdev->num_regions].type = type;
 634         vdev->region[vdev->num_regions].subtype = subtype;
 635         vdev->region[vdev->num_regions].ops = ops;
 636         vdev->region[vdev->num_regions].size = size;
 637         vdev->region[vdev->num_regions].flags = flags;
 638         vdev->region[vdev->num_regions].data = data;
 639
 640         vdev->num_regions++;
 641
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 static long vfio_pci_ioctl(void *device_data,
 646                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
 647 {
 648         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
 649         unsigned long minsz;
 650
 651         if (cmd == VFIO_DEVICE_GET_INFO) {
 652                 struct vfio_device_info info;
 653
 654                 minsz = offsetofend(struct vfio_device_info, num_irqs);
 655
 656                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)arg, minsz))
 657                         return -EFAULT;
 658
 659                 if (info.argsz < minsz)
 660                         return -EINVAL;
 661
 662                 info.flags = VFIO_DEVICE_FLAGS_PCI;
 663
 664                 if (vdev->reset_works)
 665                         info.flags |= VFIO_DEVICE_FLAGS_RESET;
 666
 667                 info.num_regions = VFIO_PCI_NUM_REGIONS + vdev->num_regions;
 668                 info.num_irqs = VFIO_PCI_NUM_IRQS;
 669
 670                 return copy_to_user((void __user *)arg, &info, minsz) ?
 671                         -EFAULT : 0;
 672
 673         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO) {
 674                 struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 675                 struct vfio_region_info info;
 676                 struct vfio_info_cap caps = { .buf = NULL, .size = 0 };
 677                 int i, ret;
 678
 679                 minsz = offsetofend(struct vfio_region_info, offset);
 680
 681                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)arg, minsz))
 682                         return -EFAULT;
 683
 684                 if (info.argsz < minsz)
 685                         return -EINVAL;
 686
 687                 switch (info.index) {
 688                 case VFIO_PCI_CONFIG_REGION_INDEX:
 689                         info.offset = VFIO_PCI_INDEX_TO_OFFSET(info.index);
 690                         info.size = pdev->cfg_size;
 691                         info.flags = VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ |
 692                                      VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE;
 693                         break;
 694                 case VFIO_PCI_BAR0_REGION_INDEX ... VFIO_PCI_BAR5_REGION_INDEX:
 695                         info.offset = VFIO_PCI_INDEX_TO_OFFSET(info.index);
 696                         info.size = pci_resource_len(pdev, info.index);
 697                         if (!info.size) {
 698                                 info.flags = 0;
 699                                 break;
 700                         }
 701
 702                         info.flags = VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ |
 703                                      VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE;
 704                         if (vdev->bar_mmap_supported[info.index]) {
 705                                 info.flags |= VFIO_REGION_INFO_FLAG_MMAP;
 706                                 if (info.index == vdev->msix_bar) {
 707                                         ret = msix_sparse_mmap_cap(vdev, &caps);
 708                                         if (ret)
 709                                                 return ret;
 710                                 }
 711                         }
 712
 713                         break;
 714                 case VFIO_PCI_ROM_REGION_INDEX:
 715                 {
 716                         void __iomem *io;
 717                         size_t size;
 718
 719                         info.offset = VFIO_PCI_INDEX_TO_OFFSET(info.index);
 720                         info.flags = 0;
 721
 722                         /* Report the BAR size, not the ROM size */
 723                         info.size = pci_resource_len(pdev, info.index);
 724                         if (!info.size) {
 725                                 /* Shadow ROMs appear as PCI option ROMs */
 726                                 if (pdev->resource[PCI_ROM_RESOURCE].flags &
 727                                                         IORESOURCE_ROM_SHADOW)
 728                                         info.size = 0x20000;
 729                                 else
 730                                         break;
 731                         }
 732
 733                         /* Is it really there? */
 734                         io = pci_map_rom(pdev, &size);
 735                         if (!io || !size) {
 736                                 info.size = 0;
 737                                 break;
 738                         }
 739                         pci_unmap_rom(pdev, io);
 740
 741                         info.flags = VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ;
 742                         break;
 743                 }
 744                 case VFIO_PCI_VGA_REGION_INDEX:
 745                         if (!vdev->has_vga)
 746                                 return -EINVAL;
 747
 748                         info.offset = VFIO_PCI_INDEX_TO_OFFSET(info.index);
 749                         info.size = 0xc0000;
 750                         info.flags = VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ |
 751                                      VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE;
 752
 753                         break;
 754                 default:
 755                         if (info.index >=
 756                             VFIO_PCI_NUM_REGIONS + vdev->num_regions)
 757                                 return -EINVAL;
 758
 759                         i = info.index - VFIO_PCI_NUM_REGIONS;
 760
 761                         info.offset = VFIO_PCI_INDEX_TO_OFFSET(info.index);
 762                         info.size = vdev->region[i].size;
 763                         info.flags = vdev->region[i].flags;
 764
 765                         ret = region_type_cap(vdev, &caps,
 766                                               vdev->region[i].type,
 767                                               vdev->region[i].subtype);
 768                         if (ret)
 769                                 return ret;
 770                 }
 771
 772                 if (caps.size) {
 773                         info.flags |= VFIO_REGION_INFO_FLAG_CAPS;
 774                         if (info.argsz < sizeof(info) + caps.size) {
 775                                 info.argsz = sizeof(info) + caps.size;
 776                                 info.cap_offset = 0;
 777                         } else {
 778                                 vfio_info_cap_shift(&caps, sizeof(info));
 779                                 if (copy_to_user((void __user *)arg +
 780                                                   sizeof(info), caps.buf,
 781                                                   caps.size)) {
 782                                         kfree(caps.buf);
 783                                         return -EFAULT;
 784                                 }
 785                                 info.cap_offset = sizeof(info);
 786                         }
 787
 788                         kfree(caps.buf);
 789                 }
 790
 791                 return copy_to_user((void __user *)arg, &info, minsz) ?
 792                         -EFAULT : 0;
 793
 794         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO) {
 795                 struct vfio_irq_info info;
 796
 797                 minsz = offsetofend(struct vfio_irq_info, count);
 798
 799                 if (copy_from_user(&info, (void __user *)arg, minsz))
 800                         return -EFAULT;
 801
 802                 if (info.argsz < minsz || info.index >= VFIO_PCI_NUM_IRQS)
 803                         return -EINVAL;
 804
 805                 switch (info.index) {
 806                 case VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX ... VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX:
 807                 case VFIO_PCI_REQ_IRQ_INDEX:
 808                         break;
 809                 case VFIO_PCI_ERR_IRQ_INDEX:
 810                         if (pci_is_pcie(vdev->pdev))
 811                                 break;
 812                 /* pass thru to return error */
 813                 default:
 814                         return -EINVAL;
 815                 }
 816
 817                 info.flags = VFIO_IRQ_INFO_EVENTFD;
 818
 819                 info.count = vfio_pci_get_irq_count(vdev, info.index);
 820
 821                 if (info.index == VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX)
 822                         info.flags |= (VFIO_IRQ_INFO_MASKABLE |
 823                                        VFIO_IRQ_INFO_AUTOMASKED);
 824                 else
 825                         info.flags |= VFIO_IRQ_INFO_NORESIZE;
 826
 827                 return copy_to_user((void __user *)arg, &info, minsz) ?
 828                         -EFAULT : 0;
 829
 830         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_SET_IRQS) {
 831                 struct vfio_irq_set hdr;
 832                 size_t size;
 833                 u8 *data = NULL;
 834                 int max, ret = 0;
 835
 836                 minsz = offsetofend(struct vfio_irq_set, count);
 837
 838                 if (copy_from_user(&hdr, (void __user *)arg, minsz))
 839                         return -EFAULT;
 840
 841                 if (hdr.argsz < minsz || hdr.index >= VFIO_PCI_NUM_IRQS ||
 842                     hdr.count >= (U32_MAX - hdr.start) ||
 843                     hdr.flags & ~(VFIO_IRQ_SET_DATA_TYPE_MASK |
 844                                   VFIO_IRQ_SET_ACTION_TYPE_MASK))
 845                         return -EINVAL;
 846
 847                 max = vfio_pci_get_irq_count(vdev, hdr.index);
 848                 if (hdr.start >= max || hdr.start + hdr.count > max)
 849                         return -EINVAL;
 850
 851                 switch (hdr.flags & VFIO_IRQ_SET_DATA_TYPE_MASK) {
 852                 case VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE:
 853                         size = 0;
 854                         break;
 855                 case VFIO_IRQ_SET_DATA_BOOL:
 856                         size = sizeof(uint8_t);
 857                         break;
 858                 case VFIO_IRQ_SET_DATA_EVENTFD:
 859                         size = sizeof(int32_t);
 860                         break;
 861                 default:
 862                         return -EINVAL;
 863                 }
 864
 865                 if (size) {
 866                         if (hdr.argsz - minsz < hdr.count * size)
 867                                 return -EINVAL;
 868
 869                         data = memdup_user((void __user *)(arg + minsz),
 870                                            hdr.count * size);
 871                         if (IS_ERR(data))
 872                                 return PTR_ERR(data);
 873                 }
 874
 875                 mutex_lock(&vdev->igate);
 876
 877                 ret = vfio_pci_set_irqs_ioctl(vdev, hdr.flags, hdr.index,
 878                                               hdr.start, hdr.count, data);
 879
 880                 mutex_unlock(&vdev->igate);
 881                 kfree(data);
 882
 883                 return ret;
 884
 885         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_RESET) {
 886                 return vdev->reset_works ?
 887                         pci_try_reset_function(vdev->pdev) : -EINVAL;
 888
 889         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_GET_PCI_HOT_RESET_INFO) {
 890                 struct vfio_pci_hot_reset_info hdr;
 891                 struct vfio_pci_fill_info fill = { 0 };
 892                 struct vfio_pci_dependent_device *devices = NULL;
 893                 bool slot = false;
 894                 int ret = 0;
 895
 896                 minsz = offsetofend(struct vfio_pci_hot_reset_info, count);
 897
 898                 if (copy_from_user(&hdr, (void __user *)arg, minsz))
 899                         return -EFAULT;
 900
 901                 if (hdr.argsz < minsz)
 902                         return -EINVAL;
 903
 904                 hdr.flags = 0;
 905
 906                 /* Can we do a slot or bus reset or neither? */
 907                 if (!pci_probe_reset_slot(vdev->pdev->slot))
 908                         slot = true;
 909                 else if (pci_probe_reset_bus(vdev->pdev->bus))
 910                         return -ENODEV;
 911
 912                 /* How many devices are affected? */
 913                 ret = vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev,
 914                                                     vfio_pci_count_devs,
 915                                                     &fill.max, slot);
 916                 if (ret)
 917                         return ret;
 918
 919                 WARN_ON(!fill.max); /* Should always be at least one */
 920
 921                 /*
 922                  * If there's enough space, fill it now, otherwise return
 923                  * -ENOSPC and the number of devices affected.
 924                  */
 925                 if (hdr.argsz < sizeof(hdr) + (fill.max * sizeof(*devices))) {
 926                         ret = -ENOSPC;
 927                         hdr.count = fill.max;
 928                         goto reset_info_exit;
 929                 }
 930
 931                 devices = kcalloc(fill.max, sizeof(*devices), GFP_KERNEL);
 932                 if (!devices)
 933                         return -ENOMEM;
 934
 935                 fill.devices = devices;
 936
 937                 ret = vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev,
 938                                                     vfio_pci_fill_devs,
 939                                                     &fill, slot);
 940
 941                 /*
 942                  * If a device was removed between counting and filling,
 943                  * we may come up short of fill.max.  If a device was
 944                  * added, we'll have a return of -EAGAIN above.
 945                  */
 946                 if (!ret)
 947                         hdr.count = fill.cur;
 948
 949 reset_info_exit:
 950                 if (copy_to_user((void __user *)arg, &hdr, minsz))
 951                         ret = -EFAULT;
 952
 953                 if (!ret) {
 954                         if (copy_to_user((void __user *)(arg + minsz), devices,
 955                                          hdr.count * sizeof(*devices)))
 956                                 ret = -EFAULT;
 957                 }
 958
 959                 kfree(devices);
 960                 return ret;
 961
 962         } else if (cmd == VFIO_DEVICE_PCI_HOT_RESET) {
 963                 struct vfio_pci_hot_reset hdr;
 964                 int32_t *group_fds;
 965                 struct vfio_pci_group_entry *groups;
 966                 struct vfio_pci_group_info info;
 967                 bool slot = false;
 968                 int i, count = 0, ret = 0;
 969
 970                 minsz = offsetofend(struct vfio_pci_hot_reset, count);
 971
 972                 if (copy_from_user(&hdr, (void __user *)arg, minsz))
 973                         return -EFAULT;
 974
 975                 if (hdr.argsz < minsz || hdr.flags)
 976                         return -EINVAL;
 977
 978                 /* Can we do a slot or bus reset or neither? */
 979                 if (!pci_probe_reset_slot(vdev->pdev->slot))
 980                         slot = true;
 981                 else if (pci_probe_reset_bus(vdev->pdev->bus))
 982                         return -ENODEV;
 983
 984                 /*
 985                  * We can't let userspace give us an arbitrarily large
 986                  * buffer to copy, so verify how many we think there
 987                  * could be.  Note groups can have multiple devices so
 988                  * one group per device is the max.
 989                  */
 990                 ret = vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev,
 991                                                     vfio_pci_count_devs,
 992                                                     &count, slot);
 993                 if (ret)
 994                         return ret;
 995
 996                 /* Somewhere between 1 and count is OK */
 997                 if (!hdr.count || hdr.count > count)
 998                         return -EINVAL;
 999
1000                 group_fds = kcalloc(hdr.count, sizeof(*group_fds), GFP_KERNEL);
1001                 groups = kcalloc(hdr.count, sizeof(*groups), GFP_KERNEL);
1002                 if (!group_fds || !groups) {
1003                         kfree(group_fds);
1004                         kfree(groups);
1005                         return -ENOMEM;
1006                 }
1007
1008                 if (copy_from_user(group_fds, (void __user *)(arg + minsz),
1009                                    hdr.count * sizeof(*group_fds))) {
1010                         kfree(group_fds);
1011                         kfree(groups);
1012                         return -EFAULT;
1013                 }
1014
1015                 /*
1016                  * For each group_fd, get the group through the vfio external
1017                  * user interface and store the group and iommu ID.  This
1018                  * ensures the group is held across the reset.
1019                  */
1020                 for (i = 0; i < hdr.count; i++) {
1021                         struct vfio_group *group;
1022                         struct fd f = fdget(group_fds[i]);
1023                         if (!f.file) {
1024                                 ret = -EBADF;
1025                                 break;
1026                         }
1027
1028                         group = vfio_group_get_external_user(f.file);
1029                         fdput(f);
1030                         if (IS_ERR(group)) {
1031                                 ret = PTR_ERR(group);
1032                                 break;
1033                         }
1034
1035                         groups[i].group = group;
1036                         groups[i].id = vfio_external_user_iommu_id(group);
1037                 }
1038
1039                 kfree(group_fds);
1040
1041                 /* release reference to groups on error */
1042                 if (ret)
1043                         goto hot_reset_release;
1044
1045                 info.count = hdr.count;
1046                 info.groups = groups;
1047
1048                 /*
1049                  * Test whether all the affected devices are contained
1050                  * by the set of groups provided by the user.
1051                  */
1052                 ret = vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev,
1053                                                     vfio_pci_validate_devs,
1054                                                     &info, slot);
1055                 if (!ret)
1056                         /* User has access, do the reset */
1057                         ret = slot ? pci_try_reset_slot(vdev->pdev->slot) :
1058                                      pci_try_reset_bus(vdev->pdev->bus);
1059
1060 hot_reset_release:
1061                 for (i--; i >= 0; i--)
1062                         vfio_group_put_external_user(groups[i].group);
1063
1064                 kfree(groups);
1065                 return ret;
1066         }
1067
1068         return -ENOTTY;
1069 }
1070
1071 static ssize_t vfio_pci_rw(void *device_data, char __user *buf,
1072                            size_t count, loff_t *ppos, bool iswrite)
1073 {
1074         unsigned int index = VFIO_PCI_OFFSET_TO_INDEX(*ppos);
1075         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
1076
1077         if (index >= VFIO_PCI_NUM_REGIONS + vdev->num_regions)
1078                 return -EINVAL;
1079
1080         switch (index) {
1081         case VFIO_PCI_CONFIG_REGION_INDEX:
1082                 return vfio_pci_config_rw(vdev, buf, count, ppos, iswrite);
1083
1084         case VFIO_PCI_ROM_REGION_INDEX:
1085                 if (iswrite)
1086                         return -EINVAL;
1087                 return vfio_pci_bar_rw(vdev, buf, count, ppos, false);
1088
1089         case VFIO_PCI_BAR0_REGION_INDEX ... VFIO_PCI_BAR5_REGION_INDEX:
1090                 return vfio_pci_bar_rw(vdev, buf, count, ppos, iswrite);
1091
1092         case VFIO_PCI_VGA_REGION_INDEX:
1093                 return vfio_pci_vga_rw(vdev, buf, count, ppos, iswrite);
1094         default:
1095                 index -= VFIO_PCI_NUM_REGIONS;
1096                 return vdev->region[index].ops->rw(vdev, buf,
1097                                                    count, ppos, iswrite);
1098         }
1099
1100         return -EINVAL;
1101 }
1102
1103 static ssize_t vfio_pci_read(void *device_data, char __user *buf,
1104                              size_t count, loff_t *ppos)
1105 {
1106         if (!count)
1107                 return 0;
1108
1109         return vfio_pci_rw(device_data, buf, count, ppos, false);
1110 }
1111
1112 static ssize_t vfio_pci_write(void *device_data, const char __user *buf,
1113                               size_t count, loff_t *ppos)
1114 {
1115         if (!count)
1116                 return 0;
1117
1118         return vfio_pci_rw(device_data, (char __user *)buf, count, ppos, true);
1119 }
1120
1121 static int vfio_pci_mmap(void *device_data, struct vm_area_struct *vma)
1122 {
1123         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
1124         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1125         unsigned int index;
1126         u64 phys_len, req_len, pgoff, req_start;
1127         int ret;
1128
1129         index = vma->vm_pgoff >> (VFIO_PCI_OFFSET_SHIFT - PAGE_SHIFT);
1130
1131         if (vma->vm_end < vma->vm_start)
1132                 return -EINVAL;
1133         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) == 0)
1134                 return -EINVAL;
1135         if (index >= VFIO_PCI_ROM_REGION_INDEX)
1136                 return -EINVAL;
1137         if (!vdev->bar_mmap_supported[index])
1138                 return -EINVAL;
1139
1140         phys_len = PAGE_ALIGN(pci_resource_len(pdev, index));
1141         req_len = vma->vm_end - vma->vm_start;
1142         pgoff = vma->vm_pgoff &
1143                 ((1U << (VFIO_PCI_OFFSET_SHIFT - PAGE_SHIFT)) - 1);
1144         req_start = pgoff << PAGE_SHIFT;
1145
1146         if (req_start + req_len > phys_len)
1147                 return -EINVAL;
1148
1149         if (index == vdev->msix_bar) {
1150                 /*
1151                  * Disallow mmaps overlapping the MSI-X table; users don't
1152                  * get to touch this directly.  We could find somewhere
1153                  * else to map the overlap, but page granularity is only
1154                  * a recommendation, not a requirement, so the user needs
1155                  * to know which bits are real.  Requiring them to mmap
1156                  * around the table makes that clear.
1157                  */
1158
1159                 /* If neither entirely above nor below, then it overlaps */
1160                 if (!(req_start >= vdev->msix_offset + vdev->msix_size ||
1161                       req_start + req_len <= vdev->msix_offset))
1162                         return -EINVAL;
1163         }
1164
1165         /*
1166          * Even though we don't make use of the barmap for the mmap,
1167          * we need to request the region and the barmap tracks that.
1168          */
1169         if (!vdev->barmap[index]) {
1170                 ret = pci_request_selected_regions(pdev,
1171                                                    1 << index, "vfio-pci");
1172                 if (ret)
1173                         return ret;
1174
1175                 vdev->barmap[index] = pci_iomap(pdev, index, 0);
1176         }
1177
1178         vma->vm_private_data = vdev;
1179         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
1180         vma->vm_pgoff = (pci_resource_start(pdev, index) >> PAGE_SHIFT) + pgoff;
1181
1182         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_pgoff,
1183                                req_len, vma->vm_page_prot);
1184 }
1185
1186 static void vfio_pci_request(void *device_data, unsigned int count)
1187 {
1188         struct vfio_pci_device *vdev = device_data;
1189
1190         mutex_lock(&vdev->igate);
1191
1192         if (vdev->req_trigger) {
1193                 if (!(count % 10))
1194                         dev_notice_ratelimited(&vdev->pdev->dev,
1195                                 "Relaying device request to user (#%u)\n",
1196                                 count);
1197                 eventfd_signal(vdev->req_trigger, 1);
1198         } else if (count == 0) {
1199                 dev_warn(&vdev->pdev->dev,
1200                         "No device request channel registered, blocked until released by user\n");
1201         }
1202
1203         mutex_unlock(&vdev->igate);
1204 }
1205
1206 static const struct vfio_device_ops vfio_pci_ops = {
1207         .name           = "vfio-pci",
1208         .open           = vfio_pci_open,
1209         .release        = vfio_pci_release,
1210         .ioctl          = vfio_pci_ioctl,
1211         .read           = vfio_pci_read,
1212         .write          = vfio_pci_write,
1213         .mmap           = vfio_pci_mmap,
1214         .request        = vfio_pci_request,
1215 };
1216
1217 static int vfio_pci_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
1218 {
1219         struct vfio_pci_device *vdev;
1220         struct iommu_group *group;
1221         int ret;
1222
1223         if (pdev->hdr_type != PCI_HEADER_TYPE_NORMAL)
1224                 return -EINVAL;
1225
1226         group = vfio_iommu_group_get(&pdev->dev);
1227         if (!group)
1228                 return -EINVAL;
1229
1230         vdev = kzalloc(sizeof(*vdev), GFP_KERNEL);
1231         if (!vdev) {
1232                 vfio_iommu_group_put(group, &pdev->dev);
1233                 return -ENOMEM;
1234         }
1235
1236         vdev->pdev = pdev;
1237         vdev->irq_type = VFIO_PCI_NUM_IRQS;
1238         mutex_init(&vdev->igate);
1239         spin_lock_init(&vdev->irqlock);
1240
1241         ret = vfio_add_group_dev(&pdev->dev, &vfio_pci_ops, vdev);
1242         if (ret) {
1243                 vfio_iommu_group_put(group, &pdev->dev);
1244                 kfree(vdev);
1245                 return ret;
1246         }
1247
1248         if (vfio_pci_is_vga(pdev)) {
1249                 vga_client_register(pdev, vdev, NULL, vfio_pci_set_vga_decode);
1250                 vga_set_legacy_decoding(pdev,
1251                                         vfio_pci_set_vga_decode(vdev, false));
1252         }
1253
1254         if (!disable_idle_d3) {
1255                 /*
1256                  * pci-core sets the device power state to an unknown value at
1257                  * bootup and after being removed from a driver.  The only
1258                  * transition it allows from this unknown state is to D0, which
1259                  * typically happens when a driver calls pci_enable_device().
1260                  * We're not ready to enable the device yet, but we do want to
1261                  * be able to get to D3.  Therefore first do a D0 transition
1262                  * before going to D3.
1263                  */
1264                 pci_set_power_state(pdev, PCI_D0);
1265                 pci_set_power_state(pdev, PCI_D3hot);
1266         }
1267
1268         return ret;
1269 }
1270
1271 static void vfio_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
1272 {
1273         struct vfio_pci_device *vdev;
1274
1275         vdev = vfio_del_group_dev(&pdev->dev);
1276         if (!vdev)
1277                 return;
1278
1279         vfio_iommu_group_put(pdev->dev.iommu_group, &pdev->dev);
1280         kfree(vdev->region);
1281         kfree(vdev);
1282
1283         if (vfio_pci_is_vga(pdev)) {
1284                 vga_client_register(pdev, NULL, NULL, NULL);
1285                 vga_set_legacy_decoding(pdev,
1286                                 VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM |
1287                                 VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM);
1288         }
1289
1290         if (!disable_idle_d3)
1291                 pci_set_power_state(pdev, PCI_D0);
1292 }
1293
1294 static pci_ers_result_t vfio_pci_aer_err_detected(struct pci_dev *pdev,
1295                                                   pci_channel_state_t state)
1296 {
1297         struct vfio_pci_device *vdev;
1298         struct vfio_device *device;
1299
1300         device = vfio_device_get_from_dev(&pdev->dev);
1301         if (device == NULL)
1302                 return PCI_ERS_RESULT_DISCONNECT;
1303
1304         vdev = vfio_device_data(device);
1305         if (vdev == NULL) {
1306                 vfio_device_put(device);
1307                 return PCI_ERS_RESULT_DISCONNECT;
1308         }
1309
1310         mutex_lock(&vdev->igate);
1311
1312         if (vdev->err_trigger)
1313                 eventfd_signal(vdev->err_trigger, 1);
1314
1315         mutex_unlock(&vdev->igate);
1316
1317         vfio_device_put(device);
1318
1319         return PCI_ERS_RESULT_CAN_RECOVER;
1320 }
1321
1322 static const struct pci_error_handlers vfio_err_handlers = {
1323         .error_detected = vfio_pci_aer_err_detected,
1324 };
1325
1326 static struct pci_driver vfio_pci_driver = {
1327         .name           = "vfio-pci",
1328         .id_table       = NULL, /* only dynamic ids */
1329         .probe          = vfio_pci_probe,
1330         .remove         = vfio_pci_remove,
1331         .err_handler    = &vfio_err_handlers,
1332 };
1333
1334 struct vfio_devices {
1335         struct vfio_device **devices;
1336         int cur_index;
1337         int max_index;
1338 };
1339
1340 static int vfio_pci_get_devs(struct pci_dev *pdev, void *data)
1341 {
1342         struct vfio_devices *devs = data;
1343         struct vfio_device *device;
1344
1345         if (devs->cur_index == devs->max_index)
1346                 return -ENOSPC;
1347
1348         device = vfio_device_get_from_dev(&pdev->dev);
1349         if (!device)
1350                 return -EINVAL;
1351
1352         if (pci_dev_driver(pdev) != &vfio_pci_driver) {
1353                 vfio_device_put(device);
1354                 return -EBUSY;
1355         }
1356
1357         devs->devices[devs->cur_index++] = device;
1358         return 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Attempt to do a bus/slot reset if there are devices affected by a reset for
1363  * this device that are needs_reset and all of the affected devices are unused
1364  * (!refcnt).  Callers are required to hold driver_lock when calling this to
1365  * prevent device opens and concurrent bus reset attempts.  We prevent device
1366  * unbinds by acquiring and holding a reference to the vfio_device.
1367  *
1368  * NB: vfio-core considers a group to be viable even if some devices are
1369  * bound to drivers like pci-stub or pcieport.  Here we require all devices
1370  * to be bound to vfio_pci since that's the only way we can be sure they
1371  * stay put.
1372  */
1373 static void vfio_pci_try_bus_reset(struct vfio_pci_device *vdev)
1374 {
1375         struct vfio_devices devs = { .cur_index = 0 };
1376         int i = 0, ret = -EINVAL;
1377         bool needs_reset = false, slot = false;
1378         struct vfio_pci_device *tmp;
1379
1380         if (!pci_probe_reset_slot(vdev->pdev->slot))
1381                 slot = true;
1382         else if (pci_probe_reset_bus(vdev->pdev->bus))
1383                 return;
1384
1385         if (vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev, vfio_pci_count_devs,
1386                                           &i, slot) || !i)
1387                 return;
1388
1389         devs.max_index = i;
1390         devs.devices = kcalloc(i, sizeof(struct vfio_device *), GFP_KERNEL);
1391         if (!devs.devices)
1392                 return;
1393
1394         if (vfio_pci_for_each_slot_or_bus(vdev->pdev,
1395                                           vfio_pci_get_devs, &devs, slot))
1396                 goto put_devs;
1397
1398         for (i = 0; i < devs.cur_index; i++) {
1399                 tmp = vfio_device_data(devs.devices[i]);
1400                 if (tmp->needs_reset)
1401                         needs_reset = true;
1402                 if (tmp->refcnt)
1403                         goto put_devs;
1404         }
1405
1406         if (needs_reset)
1407                 ret = slot ? pci_try_reset_slot(vdev->pdev->slot) :
1408                              pci_try_reset_bus(vdev->pdev->bus);
1409
1410 put_devs:
1411         for (i = 0; i < devs.cur_index; i++) {
1412                 tmp = vfio_device_data(devs.devices[i]);
1413                 if (!ret)
1414                         tmp->needs_reset = false;
1415
1416                 if (!tmp->refcnt && !disable_idle_d3)
1417                         pci_set_power_state(tmp->pdev, PCI_D3hot);
1418
1419                 vfio_device_put(devs.devices[i]);
1420         }
1421
1422         kfree(devs.devices);
1423 }
1424
1425 static void __exit vfio_pci_cleanup(void)
1426 {
1427         pci_unregister_driver(&vfio_pci_driver);
1428         vfio_pci_uninit_perm_bits();
1429 }
1430
1431 static void __init vfio_pci_fill_ids(void)
1432 {
1433         char *p, *id;
1434         int rc;
1435
1436         /* no ids passed actually */
1437         if (ids[0] == '\0')
1438                 return;
1439
1440         /* add ids specified in the module parameter */
1441         p = ids;
1442         while ((id = strsep(&p, ","))) {
1443                 unsigned int vendor, device, subvendor = PCI_ANY_ID,
1444                         subdevice = PCI_ANY_ID, class = 0, class_mask = 0;
1445                 int fields;
1446
1447                 if (!strlen(id))
1448                         continue;
1449
1450                 fields = sscanf(id, "%x:%x:%x:%x:%x:%x",
1451                                 &vendor, &device, &subvendor, &subdevice,
1452                                 &class, &class_mask);
1453
1454                 if (fields < 2) {
1455                         pr_warn("invalid id string \"%s\"\n", id);
1456                         continue;
1457                 }
1458
1459                 rc = pci_add_dynid(&vfio_pci_driver, vendor, device,
1460                                    subvendor, subdevice, class, class_mask, 0);
1461                 if (rc)
1462                         pr_warn("failed to add dynamic id [%04hx:%04hx[%04hx:%04hx]] class %#08x/%08x (%d)\n",
1463                                 vendor, device, subvendor, subdevice,
1464                                 class, class_mask, rc);
1465                 else
1466                         pr_info("add [%04hx:%04hx[%04hx:%04hx]] class %#08x/%08x\n",
1467                                 vendor, device, subvendor, subdevice,
1468                                 class, class_mask);
1469         }
1470 }
1471
1472 static int __init vfio_pci_init(void)
1473 {
1474         int ret;
1475
1476         /* Allocate shared config space permision data used by all devices */
1477         ret = vfio_pci_init_perm_bits();
1478         if (ret)
1479                 return ret;
1480
1481         /* Register and scan for devices */
1482         ret = pci_register_driver(&vfio_pci_driver);
1483         if (ret)
1484                 goto out_driver;
1485
1486         vfio_pci_fill_ids();
1487
1488         return 0;
1489
1490 out_driver:
1491         vfio_pci_uninit_perm_bits();
1492         return ret;
1493 }
1494
1495 module_init(vfio_pci_init);
1496 module_exit(vfio_pci_cleanup);
1497
1498 MODULE_VERSION(DRIVER_VERSION);
1499 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1500 MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
1501 MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);