GNU Linux-libre 6.9.1-gnu
[releases.git] / drivers / iommu / amd / amd_iommu_types.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Copyright (C) 2007-2010 Advanced Micro Devices, Inc.
4  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
5  *         Leo Duran <leo.duran@amd.com>
6  */
7
8 #ifndef _ASM_X86_AMD_IOMMU_TYPES_H
9 #define _ASM_X86_AMD_IOMMU_TYPES_H
10
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/msi.h>
14 #include <linux/list.h>
15 #include <linux/spinlock.h>
16 #include <linux/pci.h>
17 #include <linux/irqreturn.h>
18 #include <linux/io-pgtable.h>
19
20 /*
21  * Maximum number of IOMMUs supported
22  */
23 #define MAX_IOMMUS      32
24
25 /*
26  * some size calculation constants
27  */
28 #define DEV_TABLE_ENTRY_SIZE            32
29 #define ALIAS_TABLE_ENTRY_SIZE          2
30 #define RLOOKUP_TABLE_ENTRY_SIZE        (sizeof(void *))
31
32 /* Capability offsets used by the driver */
33 #define MMIO_CAP_HDR_OFFSET     0x00
34 #define MMIO_RANGE_OFFSET       0x0c
35 #define MMIO_MISC_OFFSET        0x10
36
37 /* Masks, shifts and macros to parse the device range capability */
38 #define MMIO_RANGE_LD_MASK      0xff000000
39 #define MMIO_RANGE_FD_MASK      0x00ff0000
40 #define MMIO_RANGE_BUS_MASK     0x0000ff00
41 #define MMIO_RANGE_LD_SHIFT     24
42 #define MMIO_RANGE_FD_SHIFT     16
43 #define MMIO_RANGE_BUS_SHIFT    8
44 #define MMIO_GET_LD(x)  (((x) & MMIO_RANGE_LD_MASK) >> MMIO_RANGE_LD_SHIFT)
45 #define MMIO_GET_FD(x)  (((x) & MMIO_RANGE_FD_MASK) >> MMIO_RANGE_FD_SHIFT)
46 #define MMIO_GET_BUS(x) (((x) & MMIO_RANGE_BUS_MASK) >> MMIO_RANGE_BUS_SHIFT)
47 #define MMIO_MSI_NUM(x) ((x) & 0x1f)
48
49 /* Flag masks for the AMD IOMMU exclusion range */
50 #define MMIO_EXCL_ENABLE_MASK 0x01ULL
51 #define MMIO_EXCL_ALLOW_MASK  0x02ULL
52
53 /* Used offsets into the MMIO space */
54 #define MMIO_DEV_TABLE_OFFSET   0x0000
55 #define MMIO_CMD_BUF_OFFSET     0x0008
56 #define MMIO_EVT_BUF_OFFSET     0x0010
57 #define MMIO_CONTROL_OFFSET     0x0018
58 #define MMIO_EXCL_BASE_OFFSET   0x0020
59 #define MMIO_EXCL_LIMIT_OFFSET  0x0028
60 #define MMIO_EXT_FEATURES       0x0030
61 #define MMIO_PPR_LOG_OFFSET     0x0038
62 #define MMIO_GA_LOG_BASE_OFFSET 0x00e0
63 #define MMIO_GA_LOG_TAIL_OFFSET 0x00e8
64 #define MMIO_MSI_ADDR_LO_OFFSET 0x015C
65 #define MMIO_MSI_ADDR_HI_OFFSET 0x0160
66 #define MMIO_MSI_DATA_OFFSET    0x0164
67 #define MMIO_INTCAPXT_EVT_OFFSET        0x0170
68 #define MMIO_INTCAPXT_PPR_OFFSET        0x0178
69 #define MMIO_INTCAPXT_GALOG_OFFSET      0x0180
70 #define MMIO_EXT_FEATURES2      0x01A0
71 #define MMIO_CMD_HEAD_OFFSET    0x2000
72 #define MMIO_CMD_TAIL_OFFSET    0x2008
73 #define MMIO_EVT_HEAD_OFFSET    0x2010
74 #define MMIO_EVT_TAIL_OFFSET    0x2018
75 #define MMIO_STATUS_OFFSET      0x2020
76 #define MMIO_PPR_HEAD_OFFSET    0x2030
77 #define MMIO_PPR_TAIL_OFFSET    0x2038
78 #define MMIO_GA_HEAD_OFFSET     0x2040
79 #define MMIO_GA_TAIL_OFFSET     0x2048
80 #define MMIO_CNTR_CONF_OFFSET   0x4000
81 #define MMIO_CNTR_REG_OFFSET    0x40000
82 #define MMIO_REG_END_OFFSET     0x80000
83
84
85
86 /* Extended Feature Bits */
87 #define FEATURE_PREFETCH        BIT_ULL(0)
88 #define FEATURE_PPR             BIT_ULL(1)
89 #define FEATURE_X2APIC          BIT_ULL(2)
90 #define FEATURE_NX              BIT_ULL(3)
91 #define FEATURE_GT              BIT_ULL(4)
92 #define FEATURE_IA              BIT_ULL(6)
93 #define FEATURE_GA              BIT_ULL(7)
94 #define FEATURE_HE              BIT_ULL(8)
95 #define FEATURE_PC              BIT_ULL(9)
96 #define FEATURE_GATS_SHIFT      (12)
97 #define FEATURE_GATS_MASK       (3ULL)
98 #define FEATURE_GAM_VAPIC       BIT_ULL(21)
99 #define FEATURE_GIOSUP          BIT_ULL(48)
100 #define FEATURE_HASUP           BIT_ULL(49)
101 #define FEATURE_EPHSUP          BIT_ULL(50)
102 #define FEATURE_HDSUP           BIT_ULL(52)
103 #define FEATURE_SNP             BIT_ULL(63)
104
105 #define FEATURE_PASID_SHIFT     32
106 #define FEATURE_PASID_MASK      (0x1fULL << FEATURE_PASID_SHIFT)
107
108 #define FEATURE_GLXVAL_SHIFT    14
109 #define FEATURE_GLXVAL_MASK     (0x03ULL << FEATURE_GLXVAL_SHIFT)
110
111 /* Extended Feature 2 Bits */
112 #define FEATURE_SNPAVICSUP_SHIFT        5
113 #define FEATURE_SNPAVICSUP_MASK         (0x07ULL << FEATURE_SNPAVICSUP_SHIFT)
114 #define FEATURE_SNPAVICSUP_GAM(x) \
115         ((x & FEATURE_SNPAVICSUP_MASK) >> FEATURE_SNPAVICSUP_SHIFT == 0x1)
116
117 /* Note:
118  * The current driver only support 16-bit PASID.
119  * Currently, hardware only implement upto 16-bit PASID
120  * even though the spec says it could have upto 20 bits.
121  */
122 #define PASID_MASK              0x0000ffff
123
124 /* MMIO status bits */
125 #define MMIO_STATUS_EVT_OVERFLOW_MASK           BIT(0)
126 #define MMIO_STATUS_EVT_INT_MASK                BIT(1)
127 #define MMIO_STATUS_COM_WAIT_INT_MASK           BIT(2)
128 #define MMIO_STATUS_EVT_RUN_MASK                BIT(3)
129 #define MMIO_STATUS_PPR_OVERFLOW_MASK           BIT(5)
130 #define MMIO_STATUS_PPR_INT_MASK                BIT(6)
131 #define MMIO_STATUS_PPR_RUN_MASK                BIT(7)
132 #define MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK              BIT(8)
133 #define MMIO_STATUS_GALOG_OVERFLOW_MASK         BIT(9)
134 #define MMIO_STATUS_GALOG_INT_MASK              BIT(10)
135
136 /* event logging constants */
137 #define EVENT_ENTRY_SIZE        0x10
138 #define EVENT_TYPE_SHIFT        28
139 #define EVENT_TYPE_MASK         0xf
140 #define EVENT_TYPE_ILL_DEV      0x1
141 #define EVENT_TYPE_IO_FAULT     0x2
142 #define EVENT_TYPE_DEV_TAB_ERR  0x3
143 #define EVENT_TYPE_PAGE_TAB_ERR 0x4
144 #define EVENT_TYPE_ILL_CMD      0x5
145 #define EVENT_TYPE_CMD_HARD_ERR 0x6
146 #define EVENT_TYPE_IOTLB_INV_TO 0x7
147 #define EVENT_TYPE_INV_DEV_REQ  0x8
148 #define EVENT_TYPE_INV_PPR_REQ  0x9
149 #define EVENT_TYPE_RMP_FAULT    0xd
150 #define EVENT_TYPE_RMP_HW_ERR   0xe
151 #define EVENT_DEVID_MASK        0xffff
152 #define EVENT_DEVID_SHIFT       0
153 #define EVENT_DOMID_MASK_LO     0xffff
154 #define EVENT_DOMID_MASK_HI     0xf0000
155 #define EVENT_FLAGS_MASK        0xfff
156 #define EVENT_FLAGS_SHIFT       0x10
157 #define EVENT_FLAG_RW           0x020
158 #define EVENT_FLAG_I            0x008
159
160 /* feature control bits */
161 #define CONTROL_IOMMU_EN        0
162 #define CONTROL_HT_TUN_EN       1
163 #define CONTROL_EVT_LOG_EN      2
164 #define CONTROL_EVT_INT_EN      3
165 #define CONTROL_COMWAIT_EN      4
166 #define CONTROL_INV_TIMEOUT     5
167 #define CONTROL_PASSPW_EN       8
168 #define CONTROL_RESPASSPW_EN    9
169 #define CONTROL_COHERENT_EN     10
170 #define CONTROL_ISOC_EN         11
171 #define CONTROL_CMDBUF_EN       12
172 #define CONTROL_PPRLOG_EN       13
173 #define CONTROL_PPRINT_EN       14
174 #define CONTROL_PPR_EN          15
175 #define CONTROL_GT_EN           16
176 #define CONTROL_GA_EN           17
177 #define CONTROL_GAM_EN          25
178 #define CONTROL_GALOG_EN        28
179 #define CONTROL_GAINT_EN        29
180 #define CONTROL_XT_EN           50
181 #define CONTROL_INTCAPXT_EN     51
182 #define CONTROL_IRTCACHEDIS     59
183 #define CONTROL_SNPAVIC_EN      61
184
185 #define CTRL_INV_TO_MASK        (7 << CONTROL_INV_TIMEOUT)
186 #define CTRL_INV_TO_NONE        0
187 #define CTRL_INV_TO_1MS         1
188 #define CTRL_INV_TO_10MS        2
189 #define CTRL_INV_TO_100MS       3
190 #define CTRL_INV_TO_1S          4
191 #define CTRL_INV_TO_10S         5
192 #define CTRL_INV_TO_100S        6
193
194 /* command specific defines */
195 #define CMD_COMPL_WAIT          0x01
196 #define CMD_INV_DEV_ENTRY       0x02
197 #define CMD_INV_IOMMU_PAGES     0x03
198 #define CMD_INV_IOTLB_PAGES     0x04
199 #define CMD_INV_IRT             0x05
200 #define CMD_COMPLETE_PPR        0x07
201 #define CMD_INV_ALL             0x08
202
203 #define CMD_COMPL_WAIT_STORE_MASK       0x01
204 #define CMD_COMPL_WAIT_INT_MASK         0x02
205 #define CMD_INV_IOMMU_PAGES_SIZE_MASK   0x01
206 #define CMD_INV_IOMMU_PAGES_PDE_MASK    0x02
207 #define CMD_INV_IOMMU_PAGES_GN_MASK     0x04
208
209 #define PPR_STATUS_MASK                 0xf
210 #define PPR_STATUS_SHIFT                12
211
212 #define CMD_INV_IOMMU_ALL_PAGES_ADDRESS 0x7fffffffffffffffULL
213
214 /* macros and definitions for device table entries */
215 #define DEV_ENTRY_VALID         0x00
216 #define DEV_ENTRY_TRANSLATION   0x01
217 #define DEV_ENTRY_HAD           0x07
218 #define DEV_ENTRY_PPR           0x34
219 #define DEV_ENTRY_IR            0x3d
220 #define DEV_ENTRY_IW            0x3e
221 #define DEV_ENTRY_NO_PAGE_FAULT 0x62
222 #define DEV_ENTRY_EX            0x67
223 #define DEV_ENTRY_SYSMGT1       0x68
224 #define DEV_ENTRY_SYSMGT2       0x69
225 #define DEV_ENTRY_IRQ_TBL_EN    0x80
226 #define DEV_ENTRY_INIT_PASS     0xb8
227 #define DEV_ENTRY_EINT_PASS     0xb9
228 #define DEV_ENTRY_NMI_PASS      0xba
229 #define DEV_ENTRY_LINT0_PASS    0xbe
230 #define DEV_ENTRY_LINT1_PASS    0xbf
231 #define DEV_ENTRY_MODE_MASK     0x07
232 #define DEV_ENTRY_MODE_SHIFT    0x09
233
234 #define MAX_DEV_TABLE_ENTRIES   0xffff
235
236 /* constants to configure the command buffer */
237 #define CMD_BUFFER_SIZE    8192
238 #define CMD_BUFFER_UNINITIALIZED 1
239 #define CMD_BUFFER_ENTRIES 512
240 #define MMIO_CMD_SIZE_SHIFT 56
241 #define MMIO_CMD_SIZE_512 (0x9ULL << MMIO_CMD_SIZE_SHIFT)
242
243 /* constants for event buffer handling */
244 #define EVT_BUFFER_SIZE         8192 /* 512 entries */
245 #define EVT_LEN_MASK            (0x9ULL << 56)
246
247 /* Constants for PPR Log handling */
248 #define PPR_LOG_ENTRIES         512
249 #define PPR_LOG_SIZE_SHIFT      56
250 #define PPR_LOG_SIZE_512        (0x9ULL << PPR_LOG_SIZE_SHIFT)
251 #define PPR_ENTRY_SIZE          16
252 #define PPR_LOG_SIZE            (PPR_ENTRY_SIZE * PPR_LOG_ENTRIES)
253
254 #define PPR_REQ_TYPE(x)         (((x) >> 60) & 0xfULL)
255 #define PPR_FLAGS(x)            (((x) >> 48) & 0xfffULL)
256 #define PPR_DEVID(x)            ((x) & 0xffffULL)
257 #define PPR_TAG(x)              (((x) >> 32) & 0x3ffULL)
258 #define PPR_PASID1(x)           (((x) >> 16) & 0xffffULL)
259 #define PPR_PASID2(x)           (((x) >> 42) & 0xfULL)
260 #define PPR_PASID(x)            ((PPR_PASID2(x) << 16) | PPR_PASID1(x))
261
262 #define PPR_REQ_FAULT           0x01
263
264 /* Constants for GA Log handling */
265 #define GA_LOG_ENTRIES          512
266 #define GA_LOG_SIZE_SHIFT       56
267 #define GA_LOG_SIZE_512         (0x8ULL << GA_LOG_SIZE_SHIFT)
268 #define GA_ENTRY_SIZE           8
269 #define GA_LOG_SIZE             (GA_ENTRY_SIZE * GA_LOG_ENTRIES)
270
271 #define GA_TAG(x)               (u32)(x & 0xffffffffULL)
272 #define GA_DEVID(x)             (u16)(((x) >> 32) & 0xffffULL)
273 #define GA_REQ_TYPE(x)          (((x) >> 60) & 0xfULL)
274
275 #define GA_GUEST_NR             0x1
276
277 #define IOMMU_IN_ADDR_BIT_SIZE  52
278 #define IOMMU_OUT_ADDR_BIT_SIZE 52
279
280 /*
281  * This bitmap is used to advertise the page sizes our hardware support
282  * to the IOMMU core, which will then use this information to split
283  * physically contiguous memory regions it is mapping into page sizes
284  * that we support.
285  *
286  * 512GB Pages are not supported due to a hardware bug
287  */
288 #define AMD_IOMMU_PGSIZES       ((~0xFFFUL) & ~(2ULL << 38))
289 /* 4K, 2MB, 1G page sizes are supported */
290 #define AMD_IOMMU_PGSIZES_V2    (PAGE_SIZE | (1ULL << 21) | (1ULL << 30))
291
292 /* Bit value definition for dte irq remapping fields*/
293 #define DTE_IRQ_PHYS_ADDR_MASK          GENMASK_ULL(51, 6)
294 #define DTE_IRQ_REMAP_INTCTL_MASK       (0x3ULL << 60)
295 #define DTE_IRQ_REMAP_INTCTL    (2ULL << 60)
296 #define DTE_IRQ_REMAP_ENABLE    1ULL
297
298 /*
299  * AMD IOMMU hardware only support 512 IRTEs despite
300  * the architectural limitation of 2048 entries.
301  */
302 #define DTE_INTTAB_ALIGNMENT    128
303 #define DTE_INTTABLEN_VALUE     9ULL
304 #define DTE_INTTABLEN           (DTE_INTTABLEN_VALUE << 1)
305 #define DTE_INTTABLEN_MASK      (0xfULL << 1)
306 #define MAX_IRQS_PER_TABLE      (1 << DTE_INTTABLEN_VALUE)
307
308 #define PAGE_MODE_NONE    0x00
309 #define PAGE_MODE_1_LEVEL 0x01
310 #define PAGE_MODE_2_LEVEL 0x02
311 #define PAGE_MODE_3_LEVEL 0x03
312 #define PAGE_MODE_4_LEVEL 0x04
313 #define PAGE_MODE_5_LEVEL 0x05
314 #define PAGE_MODE_6_LEVEL 0x06
315 #define PAGE_MODE_7_LEVEL 0x07
316
317 #define GUEST_PGTABLE_4_LEVEL   0x00
318 #define GUEST_PGTABLE_5_LEVEL   0x01
319
320 #define PM_LEVEL_SHIFT(x)       (12 + ((x) * 9))
321 #define PM_LEVEL_SIZE(x)        (((x) < 6) ? \
322                                   ((1ULL << PM_LEVEL_SHIFT((x))) - 1): \
323                                    (0xffffffffffffffffULL))
324 #define PM_LEVEL_INDEX(x, a)    (((a) >> PM_LEVEL_SHIFT((x))) & 0x1ffULL)
325 #define PM_LEVEL_ENC(x)         (((x) << 9) & 0xe00ULL)
326 #define PM_LEVEL_PDE(x, a)      ((a) | PM_LEVEL_ENC((x)) | \
327                                  IOMMU_PTE_PR | IOMMU_PTE_IR | IOMMU_PTE_IW)
328 #define PM_PTE_LEVEL(pte)       (((pte) >> 9) & 0x7ULL)
329
330 #define PM_MAP_4k               0
331 #define PM_ADDR_MASK            0x000ffffffffff000ULL
332 #define PM_MAP_MASK(lvl)        (PM_ADDR_MASK & \
333                                 (~((1ULL << (12 + ((lvl) * 9))) - 1)))
334 #define PM_ALIGNED(lvl, addr)   ((PM_MAP_MASK(lvl) & (addr)) == (addr))
335
336 /*
337  * Returns the page table level to use for a given page size
338  * Pagesize is expected to be a power-of-two
339  */
340 #define PAGE_SIZE_LEVEL(pagesize) \
341                 ((__ffs(pagesize) - 12) / 9)
342 /*
343  * Returns the number of ptes to use for a given page size
344  * Pagesize is expected to be a power-of-two
345  */
346 #define PAGE_SIZE_PTE_COUNT(pagesize) \
347                 (1ULL << ((__ffs(pagesize) - 12) % 9))
348
349 /*
350  * Aligns a given io-virtual address to a given page size
351  * Pagesize is expected to be a power-of-two
352  */
353 #define PAGE_SIZE_ALIGN(address, pagesize) \
354                 ((address) & ~((pagesize) - 1))
355 /*
356  * Creates an IOMMU PTE for an address and a given pagesize
357  * The PTE has no permission bits set
358  * Pagesize is expected to be a power-of-two larger than 4096
359  */
360 #define PAGE_SIZE_PTE(address, pagesize)                \
361                 (((address) | ((pagesize) - 1)) &       \
362                  (~(pagesize >> 1)) & PM_ADDR_MASK)
363
364 /*
365  * Takes a PTE value with mode=0x07 and returns the page size it maps
366  */
367 #define PTE_PAGE_SIZE(pte) \
368         (1ULL << (1 + ffz(((pte) | 0xfffULL))))
369
370 /*
371  * Takes a page-table level and returns the default page-size for this level
372  */
373 #define PTE_LEVEL_PAGE_SIZE(level)                      \
374         (1ULL << (12 + (9 * (level))))
375
376 /*
377  * The IOPTE dirty bit
378  */
379 #define IOMMU_PTE_HD_BIT (6)
380
381 /*
382  * Bit value definition for I/O PTE fields
383  */
384 #define IOMMU_PTE_PR    BIT_ULL(0)
385 #define IOMMU_PTE_HD    BIT_ULL(IOMMU_PTE_HD_BIT)
386 #define IOMMU_PTE_U     BIT_ULL(59)
387 #define IOMMU_PTE_FC    BIT_ULL(60)
388 #define IOMMU_PTE_IR    BIT_ULL(61)
389 #define IOMMU_PTE_IW    BIT_ULL(62)
390
391 /*
392  * Bit value definition for DTE fields
393  */
394 #define DTE_FLAG_V      BIT_ULL(0)
395 #define DTE_FLAG_TV     BIT_ULL(1)
396 #define DTE_FLAG_HAD    (3ULL << 7)
397 #define DTE_FLAG_GIOV   BIT_ULL(54)
398 #define DTE_FLAG_GV     BIT_ULL(55)
399 #define DTE_GLX_SHIFT   (56)
400 #define DTE_GLX_MASK    (3)
401 #define DTE_FLAG_IR     BIT_ULL(61)
402 #define DTE_FLAG_IW     BIT_ULL(62)
403
404 #define DTE_FLAG_IOTLB  BIT_ULL(32)
405 #define DTE_FLAG_MASK   (0x3ffULL << 32)
406 #define DEV_DOMID_MASK  0xffffULL
407
408 #define DTE_GCR3_VAL_A(x)       (((x) >> 12) & 0x00007ULL)
409 #define DTE_GCR3_VAL_B(x)       (((x) >> 15) & 0x0ffffULL)
410 #define DTE_GCR3_VAL_C(x)       (((x) >> 31) & 0x1fffffULL)
411
412 #define DTE_GCR3_INDEX_A        0
413 #define DTE_GCR3_INDEX_B        1
414 #define DTE_GCR3_INDEX_C        1
415
416 #define DTE_GCR3_SHIFT_A        58
417 #define DTE_GCR3_SHIFT_B        16
418 #define DTE_GCR3_SHIFT_C        43
419
420 #define DTE_GPT_LEVEL_SHIFT     54
421
422 #define GCR3_VALID              0x01ULL
423
424 #define IOMMU_PAGE_MASK (((1ULL << 52) - 1) & ~0xfffULL)
425 #define IOMMU_PTE_PRESENT(pte) ((pte) & IOMMU_PTE_PR)
426 #define IOMMU_PTE_DIRTY(pte) ((pte) & IOMMU_PTE_HD)
427 #define IOMMU_PTE_PAGE(pte) (iommu_phys_to_virt((pte) & IOMMU_PAGE_MASK))
428 #define IOMMU_PTE_MODE(pte) (((pte) >> 9) & 0x07)
429
430 #define IOMMU_PROT_MASK 0x03
431 #define IOMMU_PROT_IR 0x01
432 #define IOMMU_PROT_IW 0x02
433
434 #define IOMMU_UNITY_MAP_FLAG_EXCL_RANGE (1 << 2)
435
436 /* IOMMU capabilities */
437 #define IOMMU_CAP_IOTLB   24
438 #define IOMMU_CAP_NPCACHE 26
439 #define IOMMU_CAP_EFR     27
440
441 /* IOMMU IVINFO */
442 #define IOMMU_IVINFO_OFFSET     36
443 #define IOMMU_IVINFO_EFRSUP     BIT(0)
444 #define IOMMU_IVINFO_DMA_REMAP  BIT(1)
445
446 /* IOMMU Feature Reporting Field (for IVHD type 10h */
447 #define IOMMU_FEAT_GASUP_SHIFT  6
448
449 /* IOMMU Extended Feature Register (EFR) */
450 #define IOMMU_EFR_XTSUP_SHIFT   2
451 #define IOMMU_EFR_GASUP_SHIFT   7
452 #define IOMMU_EFR_MSICAPMMIOSUP_SHIFT   46
453
454 #define MAX_DOMAIN_ID 65536
455
456 /* Timeout stuff */
457 #define LOOP_TIMEOUT            100000
458 #define MMIO_STATUS_TIMEOUT     2000000
459
460 extern bool amd_iommu_dump;
461 #define DUMP_printk(format, arg...)                             \
462         do {                                                    \
463                 if (amd_iommu_dump)                             \
464                         pr_info("AMD-Vi: " format, ## arg);     \
465         } while(0);
466
467 /* global flag if IOMMUs cache non-present entries */
468 extern bool amd_iommu_np_cache;
469 /* Only true if all IOMMUs support device IOTLBs */
470 extern bool amd_iommu_iotlb_sup;
471
472 struct irq_remap_table {
473         raw_spinlock_t lock;
474         unsigned min_index;
475         u32 *table;
476 };
477
478 /* Interrupt remapping feature used? */
479 extern bool amd_iommu_irq_remap;
480
481 extern const struct iommu_ops amd_iommu_ops;
482
483 /* IVRS indicates that pre-boot remapping was enabled */
484 extern bool amdr_ivrs_remap_support;
485
486 /* kmem_cache to get tables with 128 byte alignement */
487 extern struct kmem_cache *amd_iommu_irq_cache;
488
489 #define PCI_SBDF_TO_SEGID(sbdf)         (((sbdf) >> 16) & 0xffff)
490 #define PCI_SBDF_TO_DEVID(sbdf)         ((sbdf) & 0xffff)
491 #define PCI_SEG_DEVID_TO_SBDF(seg, devid)       ((((u32)(seg) & 0xffff) << 16) | \
492                                                  ((devid) & 0xffff))
493
494 /* Make iterating over all pci segment easier */
495 #define for_each_pci_segment(pci_seg) \
496         list_for_each_entry((pci_seg), &amd_iommu_pci_seg_list, list)
497 #define for_each_pci_segment_safe(pci_seg, next) \
498         list_for_each_entry_safe((pci_seg), (next), &amd_iommu_pci_seg_list, list)
499 /*
500  * Make iterating over all IOMMUs easier
501  */
502 #define for_each_iommu(iommu) \
503         list_for_each_entry((iommu), &amd_iommu_list, list)
504 #define for_each_iommu_safe(iommu, next) \
505         list_for_each_entry_safe((iommu), (next), &amd_iommu_list, list)
506
507 struct amd_iommu;
508 struct iommu_domain;
509 struct irq_domain;
510 struct amd_irte_ops;
511
512 #define AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED      (1 << 0)
513
514 #define io_pgtable_to_data(x) \
515         container_of((x), struct amd_io_pgtable, iop)
516
517 #define io_pgtable_ops_to_data(x) \
518         io_pgtable_to_data(io_pgtable_ops_to_pgtable(x))
519
520 #define io_pgtable_ops_to_domain(x) \
521         container_of(io_pgtable_ops_to_data(x), \
522                      struct protection_domain, iop)
523
524 #define io_pgtable_cfg_to_data(x) \
525         container_of((x), struct amd_io_pgtable, pgtbl_cfg)
526
527 struct gcr3_tbl_info {
528         u64     *gcr3_tbl;      /* Guest CR3 table */
529         int     glx;            /* Number of levels for GCR3 table */
530         u32     pasid_cnt;      /* Track attached PASIDs */
531         u16     domid;          /* Per device domain ID */
532 };
533
534 struct amd_io_pgtable {
535         struct io_pgtable_cfg   pgtbl_cfg;
536         struct io_pgtable       iop;
537         int                     mode;
538         u64                     *root;
539         u64                     *pgd;           /* v2 pgtable pgd pointer */
540 };
541
542 enum protection_domain_mode {
543         PD_MODE_V1 = 1,
544         PD_MODE_V2,
545 };
546
547 /*
548  * This structure contains generic data for  IOMMU protection domains
549  * independent of their use.
550  */
551 struct protection_domain {
552         struct list_head dev_list; /* List of all devices in this domain */
553         struct iommu_domain domain; /* generic domain handle used by
554                                        iommu core code */
555         struct amd_io_pgtable iop;
556         spinlock_t lock;        /* mostly used to lock the page table*/
557         u16 id;                 /* the domain id written to the device table */
558         int nid;                /* Node ID */
559         enum protection_domain_mode pd_mode; /* Track page table type */
560         bool dirty_tracking;    /* dirty tracking is enabled in the domain */
561         unsigned dev_cnt;       /* devices assigned to this domain */
562         unsigned dev_iommu[MAX_IOMMUS]; /* per-IOMMU reference count */
563 };
564
565 /*
566  * This structure contains information about one PCI segment in the system.
567  */
568 struct amd_iommu_pci_seg {
569         /* List with all PCI segments in the system */
570         struct list_head list;
571
572         /* List of all available dev_data structures */
573         struct llist_head dev_data_list;
574
575         /* PCI segment number */
576         u16 id;
577
578         /* Largest PCI device id we expect translation requests for */
579         u16 last_bdf;
580
581         /* Size of the device table */
582         u32 dev_table_size;
583
584         /* Size of the alias table */
585         u32 alias_table_size;
586
587         /* Size of the rlookup table */
588         u32 rlookup_table_size;
589
590         /*
591          * device table virtual address
592          *
593          * Pointer to the per PCI segment device table.
594          * It is indexed by the PCI device id or the HT unit id and contains
595          * information about the domain the device belongs to as well as the
596          * page table root pointer.
597          */
598         struct dev_table_entry *dev_table;
599
600         /*
601          * The rlookup iommu table is used to find the IOMMU which is
602          * responsible for a specific device. It is indexed by the PCI
603          * device id.
604          */
605         struct amd_iommu **rlookup_table;
606
607         /*
608          * This table is used to find the irq remapping table for a given
609          * device id quickly.
610          */
611         struct irq_remap_table **irq_lookup_table;
612
613         /*
614          * Pointer to a device table which the content of old device table
615          * will be copied to. It's only be used in kdump kernel.
616          */
617         struct dev_table_entry *old_dev_tbl_cpy;
618
619         /*
620          * The alias table is a driver specific data structure which contains the
621          * mappings of the PCI device ids to the actual requestor ids on the IOMMU.
622          * More than one device can share the same requestor id.
623          */
624         u16 *alias_table;
625
626         /*
627          * A list of required unity mappings we find in ACPI. It is not locked
628          * because as runtime it is only read. It is created at ACPI table
629          * parsing time.
630          */
631         struct list_head unity_map;
632 };
633
634 /*
635  * Structure where we save information about one hardware AMD IOMMU in the
636  * system.
637  */
638 struct amd_iommu {
639         struct list_head list;
640
641         /* Index within the IOMMU array */
642         int index;
643
644         /* locks the accesses to the hardware */
645         raw_spinlock_t lock;
646
647         /* Pointer to PCI device of this IOMMU */
648         struct pci_dev *dev;
649
650         /* Cache pdev to root device for resume quirks */
651         struct pci_dev *root_pdev;
652
653         /* physical address of MMIO space */
654         u64 mmio_phys;
655
656         /* physical end address of MMIO space */
657         u64 mmio_phys_end;
658
659         /* virtual address of MMIO space */
660         u8 __iomem *mmio_base;
661
662         /* capabilities of that IOMMU read from ACPI */
663         u32 cap;
664
665         /* flags read from acpi table */
666         u8 acpi_flags;
667
668         /* Extended features */
669         u64 features;
670
671         /* Extended features 2 */
672         u64 features2;
673
674         /* PCI device id of the IOMMU device */
675         u16 devid;
676
677         /*
678          * Capability pointer. There could be more than one IOMMU per PCI
679          * device function if there are more than one AMD IOMMU capability
680          * pointers.
681          */
682         u16 cap_ptr;
683
684         /* pci domain of this IOMMU */
685         struct amd_iommu_pci_seg *pci_seg;
686
687         /* start of exclusion range of that IOMMU */
688         u64 exclusion_start;
689         /* length of exclusion range of that IOMMU */
690         u64 exclusion_length;
691
692         /* command buffer virtual address */
693         u8 *cmd_buf;
694         u32 cmd_buf_head;
695         u32 cmd_buf_tail;
696
697         /* event buffer virtual address */
698         u8 *evt_buf;
699
700         /* Name for event log interrupt */
701         unsigned char evt_irq_name[16];
702
703         /* Base of the PPR log, if present */
704         u8 *ppr_log;
705
706         /* Name for PPR log interrupt */
707         unsigned char ppr_irq_name[16];
708
709         /* Base of the GA log, if present */
710         u8 *ga_log;
711
712         /* Name for GA log interrupt */
713         unsigned char ga_irq_name[16];
714
715         /* Tail of the GA log, if present */
716         u8 *ga_log_tail;
717
718         /* true if interrupts for this IOMMU are already enabled */
719         bool int_enabled;
720
721         /* if one, we need to send a completion wait command */
722         bool need_sync;
723
724         /* true if disable irte caching */
725         bool irtcachedis_enabled;
726
727         /* Handle for IOMMU core code */
728         struct iommu_device iommu;
729
730         /*
731          * We can't rely on the BIOS to restore all values on reinit, so we
732          * need to stash them
733          */
734
735         /* The iommu BAR */
736         u32 stored_addr_lo;
737         u32 stored_addr_hi;
738
739         /*
740          * Each iommu has 6 l1s, each of which is documented as having 0x12
741          * registers
742          */
743         u32 stored_l1[6][0x12];
744
745         /* The l2 indirect registers */
746         u32 stored_l2[0x83];
747
748         /* The maximum PC banks and counters/bank (PCSup=1) */
749         u8 max_banks;
750         u8 max_counters;
751 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
752         struct irq_domain *ir_domain;
753
754         struct amd_irte_ops *irte_ops;
755 #endif
756
757         u32 flags;
758         volatile u64 *cmd_sem;
759         atomic64_t cmd_sem_val;
760
761 #ifdef CONFIG_AMD_IOMMU_DEBUGFS
762         /* DebugFS Info */
763         struct dentry *debugfs;
764 #endif
765 };
766
767 static inline struct amd_iommu *dev_to_amd_iommu(struct device *dev)
768 {
769         struct iommu_device *iommu = dev_to_iommu_device(dev);
770
771         return container_of(iommu, struct amd_iommu, iommu);
772 }
773
774 #define ACPIHID_UID_LEN 256
775 #define ACPIHID_HID_LEN 9
776
777 struct acpihid_map_entry {
778         struct list_head list;
779         u8 uid[ACPIHID_UID_LEN];
780         u8 hid[ACPIHID_HID_LEN];
781         u32 devid;
782         u32 root_devid;
783         bool cmd_line;
784         struct iommu_group *group;
785 };
786
787 struct devid_map {
788         struct list_head list;
789         u8 id;
790         u32 devid;
791         bool cmd_line;
792 };
793
794 #define AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_ATS_SUP     0x1    /* ATS feature supported */
795 #define AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PRI_SUP     0x2    /* PRI feature supported */
796 #define AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PASID_SUP   0x4    /* PASID context supported */
797 /* Device may request execution on memory pages */
798 #define AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_EXEC_SUP    0x8
799 /* Device may request super-user privileges */
800 #define AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PRIV_SUP   0x10
801
802 /*
803  * This struct contains device specific data for the IOMMU
804  */
805 struct iommu_dev_data {
806         /*Protect against attach/detach races */
807         spinlock_t lock;
808
809         struct list_head list;            /* For domain->dev_list */
810         struct llist_node dev_data_list;  /* For global dev_data_list */
811         struct protection_domain *domain; /* Domain the device is bound to */
812         struct gcr3_tbl_info gcr3_info;   /* Per-device GCR3 table */
813         struct device *dev;
814         u16 devid;                        /* PCI Device ID */
815
816         u32 flags;                        /* Holds AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_<*> */
817         int ats_qdep;
818         u8 ats_enabled  :1;               /* ATS state */
819         u8 pri_enabled  :1;               /* PRI state */
820         u8 pasid_enabled:1;               /* PASID state */
821         u8 pri_tlp      :1;               /* PASID TLB required for
822                                              PPR completions */
823         u8 ppr          :1;               /* Enable device PPR support */
824         bool use_vapic;                   /* Enable device to use vapic mode */
825         bool defer_attach;
826
827         struct ratelimit_state rs;        /* Ratelimit IOPF messages */
828 };
829
830 /* Map HPET and IOAPIC ids to the devid used by the IOMMU */
831 extern struct list_head ioapic_map;
832 extern struct list_head hpet_map;
833 extern struct list_head acpihid_map;
834
835 /*
836  * List with all PCI segments in the system. This list is not locked because
837  * it is only written at driver initialization time
838  */
839 extern struct list_head amd_iommu_pci_seg_list;
840
841 /*
842  * List with all IOMMUs in the system. This list is not locked because it is
843  * only written and read at driver initialization or suspend time
844  */
845 extern struct list_head amd_iommu_list;
846
847 /*
848  * Array with pointers to each IOMMU struct
849  * The indices are referenced in the protection domains
850  */
851 extern struct amd_iommu *amd_iommus[MAX_IOMMUS];
852
853 /*
854  * Structure defining one entry in the device table
855  */
856 struct dev_table_entry {
857         u64 data[4];
858 };
859
860 /*
861  * One entry for unity mappings parsed out of the ACPI table.
862  */
863 struct unity_map_entry {
864         struct list_head list;
865
866         /* starting device id this entry is used for (including) */
867         u16 devid_start;
868         /* end device id this entry is used for (including) */
869         u16 devid_end;
870
871         /* start address to unity map (including) */
872         u64 address_start;
873         /* end address to unity map (including) */
874         u64 address_end;
875
876         /* required protection */
877         int prot;
878 };
879
880 /*
881  * Data structures for device handling
882  */
883
884 /* size of the dma_ops aperture as power of 2 */
885 extern unsigned amd_iommu_aperture_order;
886
887 /* allocation bitmap for domain ids */
888 extern unsigned long *amd_iommu_pd_alloc_bitmap;
889
890 extern bool amd_iommu_force_isolation;
891
892 /* Max levels of glxval supported */
893 extern int amd_iommu_max_glx_val;
894
895 /* Global EFR and EFR2 registers */
896 extern u64 amd_iommu_efr;
897 extern u64 amd_iommu_efr2;
898
899 static inline int get_ioapic_devid(int id)
900 {
901         struct devid_map *entry;
902
903         list_for_each_entry(entry, &ioapic_map, list) {
904                 if (entry->id == id)
905                         return entry->devid;
906         }
907
908         return -EINVAL;
909 }
910
911 static inline int get_hpet_devid(int id)
912 {
913         struct devid_map *entry;
914
915         list_for_each_entry(entry, &hpet_map, list) {
916                 if (entry->id == id)
917                         return entry->devid;
918         }
919
920         return -EINVAL;
921 }
922
923 enum amd_iommu_intr_mode_type {
924         AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY,
925
926         /* This mode is not visible to users. It is used when
927          * we cannot fully enable vAPIC and fallback to only support
928          * legacy interrupt remapping via 128-bit IRTE.
929          */
930         AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA,
931         AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC,
932 };
933
934 #define AMD_IOMMU_GUEST_IR_GA(x)        (x == AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC || \
935                                          x == AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA)
936
937 #define AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(x)     (x == AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC)
938
939 union irte {
940         u32 val;
941         struct {
942                 u32 valid       : 1,
943                     no_fault    : 1,
944                     int_type    : 3,
945                     rq_eoi      : 1,
946                     dm          : 1,
947                     rsvd_1      : 1,
948                     destination : 8,
949                     vector      : 8,
950                     rsvd_2      : 8;
951         } fields;
952 };
953
954 #define APICID_TO_IRTE_DEST_LO(x)    (x & 0xffffff)
955 #define APICID_TO_IRTE_DEST_HI(x)    ((x >> 24) & 0xff)
956
957 union irte_ga_lo {
958         u64 val;
959
960         /* For int remapping */
961         struct {
962                 u64 valid       : 1,
963                     no_fault    : 1,
964                     /* ------ */
965                     int_type    : 3,
966                     rq_eoi      : 1,
967                     dm          : 1,
968                     /* ------ */
969                     guest_mode  : 1,
970                     destination : 24,
971                     ga_tag      : 32;
972         } fields_remap;
973
974         /* For guest vAPIC */
975         struct {
976                 u64 valid       : 1,
977                     no_fault    : 1,
978                     /* ------ */
979                     ga_log_intr : 1,
980                     rsvd1       : 3,
981                     is_run      : 1,
982                     /* ------ */
983                     guest_mode  : 1,
984                     destination : 24,
985                     ga_tag      : 32;
986         } fields_vapic;
987 };
988
989 union irte_ga_hi {
990         u64 val;
991         struct {
992                 u64 vector      : 8,
993                     rsvd_1      : 4,
994                     ga_root_ptr : 40,
995                     rsvd_2      : 4,
996                     destination : 8;
997         } fields;
998 };
999
1000 struct irte_ga {
1001         union {
1002                 struct {
1003                         union irte_ga_lo lo;
1004                         union irte_ga_hi hi;
1005                 };
1006                 u128 irte;
1007         };
1008 };
1009
1010 struct irq_2_irte {
1011         u16 devid; /* Device ID for IRTE table */
1012         u16 index; /* Index into IRTE table*/
1013 };
1014
1015 struct amd_ir_data {
1016         u32 cached_ga_tag;
1017         struct amd_iommu *iommu;
1018         struct irq_2_irte irq_2_irte;
1019         struct msi_msg msi_entry;
1020         void *entry;    /* Pointer to union irte or struct irte_ga */
1021
1022         /**
1023          * Store information for activate/de-activate
1024          * Guest virtual APIC mode during runtime.
1025          */
1026         struct irq_cfg *cfg;
1027         int ga_vector;
1028         u64 ga_root_ptr;
1029         u32 ga_tag;
1030 };
1031
1032 struct amd_irte_ops {
1033         void (*prepare)(void *, u32, bool, u8, u32, int);
1034         void (*activate)(struct amd_iommu *iommu, void *, u16, u16);
1035         void (*deactivate)(struct amd_iommu *iommu, void *, u16, u16);
1036         void (*set_affinity)(struct amd_iommu *iommu, void *, u16, u16, u8, u32);
1037         void *(*get)(struct irq_remap_table *, int);
1038         void (*set_allocated)(struct irq_remap_table *, int);
1039         bool (*is_allocated)(struct irq_remap_table *, int);
1040         void (*clear_allocated)(struct irq_remap_table *, int);
1041 };
1042
1043 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
1044 extern struct amd_irte_ops irte_32_ops;
1045 extern struct amd_irte_ops irte_128_ops;
1046 #endif
1047
1048 #endif /* _ASM_X86_AMD_IOMMU_TYPES_H */