drivers/iommu/iommu.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
   7  * by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt)    "iommu: " fmt
  20
  21 #include <linux/device.h>
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/bug.h>
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/errno.h>
  28 #include <linux/iommu.h>
  29 #include <linux/idr.h>
  30 #include <linux/notifier.h>
  31 #include <linux/err.h>
  32 #include <linux/pci.h>
  33 #include <linux/bitops.h>
  34 #include <linux/property.h>
  35 #include <trace/events/iommu.h>
  36
  37 static struct kset *iommu_group_kset;
  38 static DEFINE_IDA(iommu_group_ida);
  39
  40 struct iommu_callback_data {
  41         const struct iommu_ops *ops;
  42 };
  43
  44 struct iommu_group {
  45         struct kobject kobj;
  46         struct kobject *devices_kobj;
  47         struct list_head devices;
  48         struct mutex mutex;
  49         struct blocking_notifier_head notifier;
  50         void *iommu_data;
  51         void (*iommu_data_release)(void *iommu_data);
  52         char *name;
  53         int id;
  54         struct iommu_domain *default_domain;
  55         struct iommu_domain *domain;
  56 };
  57
  58 struct iommu_device {
  59         struct list_head list;
  60         struct device *dev;
  61         char *name;
  62 };
  63
  64 struct iommu_group_attribute {
  65         struct attribute attr;
  66         ssize_t (*show)(struct iommu_group *group, char *buf);
  67         ssize_t (*store)(struct iommu_group *group,
  68                          const char *buf, size_t count);
  69 };
  70
  71 #define IOMMU_GROUP_ATTR(_name, _mode, _show, _store)           \
  72 struct iommu_group_attribute iommu_group_attr_##_name =         \
  73         __ATTR(_name, _mode, _show, _store)
  74
  75 #define to_iommu_group_attr(_attr)      \
  76         container_of(_attr, struct iommu_group_attribute, attr)
  77 #define to_iommu_group(_kobj)           \
  78         container_of(_kobj, struct iommu_group, kobj)
  79
  80 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
  81                                                  unsigned type);
  82 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
  83                                  struct device *dev);
  84 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
  85                                 struct iommu_group *group);
  86 static void __iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain,
  87                                  struct iommu_group *group);
  88
  89 static ssize_t iommu_group_attr_show(struct kobject *kobj,
  90                                      struct attribute *__attr, char *buf)
  91 {
  92         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
  93         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
  94         ssize_t ret = -EIO;
  95
  96         if (attr->show)
  97                 ret = attr->show(group, buf);
  98         return ret;
  99 }
 100
 101 static ssize_t iommu_group_attr_store(struct kobject *kobj,
 102                                       struct attribute *__attr,
 103                                       const char *buf, size_t count)
 104 {
 105         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
 106         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 107         ssize_t ret = -EIO;
 108
 109         if (attr->store)
 110                 ret = attr->store(group, buf, count);
 111         return ret;
 112 }
 113
 114 static const struct sysfs_ops iommu_group_sysfs_ops = {
 115         .show = iommu_group_attr_show,
 116         .store = iommu_group_attr_store,
 117 };
 118
 119 static int iommu_group_create_file(struct iommu_group *group,
 120                                    struct iommu_group_attribute *attr)
 121 {
 122         return sysfs_create_file(&group->kobj, &attr->attr);
 123 }
 124
 125 static void iommu_group_remove_file(struct iommu_group *group,
 126                                     struct iommu_group_attribute *attr)
 127 {
 128         sysfs_remove_file(&group->kobj, &attr->attr);
 129 }
 130
 131 static ssize_t iommu_group_show_name(struct iommu_group *group, char *buf)
 132 {
 133         return sprintf(buf, "%s\n", group->name);
 134 }
 135
 136 static IOMMU_GROUP_ATTR(name, S_IRUGO, iommu_group_show_name, NULL);
 137
 138 static void iommu_group_release(struct kobject *kobj)
 139 {
 140         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 141
 142         pr_debug("Releasing group %d\n", group->id);
 143
 144         if (group->iommu_data_release)
 145                 group->iommu_data_release(group->iommu_data);
 146
 147         ida_simple_remove(&iommu_group_ida, group->id);
 148
 149         if (group->default_domain)
 150                 iommu_domain_free(group->default_domain);
 151
 152         kfree(group->name);
 153         kfree(group);
 154 }
 155
 156 static struct kobj_type iommu_group_ktype = {
 157         .sysfs_ops = &iommu_group_sysfs_ops,
 158         .release = iommu_group_release,
 159 };
 160
 161 /**
 162  * iommu_group_alloc - Allocate a new group
 163  * @name: Optional name to associate with group, visible in sysfs
 164  *
 165  * This function is called by an iommu driver to allocate a new iommu
 166  * group.  The iommu group represents the minimum granularity of the iommu.
 167  * Upon successful return, the caller holds a reference to the supplied
 168  * group in order to hold the group until devices are added.  Use
 169  * iommu_group_put() to release this extra reference count, allowing the
 170  * group to be automatically reclaimed once it has no devices or external
 171  * references.
 172  */
 173 struct iommu_group *iommu_group_alloc(void)
 174 {
 175         struct iommu_group *group;
 176         int ret;
 177
 178         group = kzalloc(sizeof(*group), GFP_KERNEL);
 179         if (!group)
 180                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 181
 182         group->kobj.kset = iommu_group_kset;
 183         mutex_init(&group->mutex);
 184         INIT_LIST_HEAD(&group->devices);
 185         BLOCKING_INIT_NOTIFIER_HEAD(&group->notifier);
 186
 187         ret = ida_simple_get(&iommu_group_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 188         if (ret < 0) {
 189                 kfree(group);
 190                 return ERR_PTR(ret);
 191         }
 192         group->id = ret;
 193
 194         ret = kobject_init_and_add(&group->kobj, &iommu_group_ktype,
 195                                    NULL, "%d", group->id);
 196         if (ret) {
 197                 ida_simple_remove(&iommu_group_ida, group->id);
 198                 kobject_put(&group->kobj);
 199                 return ERR_PTR(ret);
 200         }
 201
 202         group->devices_kobj = kobject_create_and_add("devices", &group->kobj);
 203         if (!group->devices_kobj) {
 204                 kobject_put(&group->kobj); /* triggers .release & free */
 205                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 206         }
 207
 208         /*
 209          * The devices_kobj holds a reference on the group kobject, so
 210          * as long as that exists so will the group.  We can therefore
 211          * use the devices_kobj for reference counting.
 212          */
 213         kobject_put(&group->kobj);
 214
 215         pr_debug("Allocated group %d\n", group->id);
 216
 217         return group;
 218 }
 219 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_alloc);
 220
 221 struct iommu_group *iommu_group_get_by_id(int id)
 222 {
 223         struct kobject *group_kobj;
 224         struct iommu_group *group;
 225         const char *name;
 226
 227         if (!iommu_group_kset)
 228                 return NULL;
 229
 230         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d", id);
 231         if (!name)
 232                 return NULL;
 233
 234         group_kobj = kset_find_obj(iommu_group_kset, name);
 235         kfree(name);
 236
 237         if (!group_kobj)
 238                 return NULL;
 239
 240         group = container_of(group_kobj, struct iommu_group, kobj);
 241         BUG_ON(group->id != id);
 242
 243         kobject_get(group->devices_kobj);
 244         kobject_put(&group->kobj);
 245
 246         return group;
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_by_id);
 249
 250 /**
 251  * iommu_group_get_iommudata - retrieve iommu_data registered for a group
 252  * @group: the group
 253  *
 254  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 255  * operations.  This function provides a way to retrieve it.  Caller
 256  * should hold a group reference.
 257  */
 258 void *iommu_group_get_iommudata(struct iommu_group *group)
 259 {
 260         return group->iommu_data;
 261 }
 262 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_iommudata);
 263
 264 /**
 265  * iommu_group_set_iommudata - set iommu_data for a group
 266  * @group: the group
 267  * @iommu_data: new data
 268  * @release: release function for iommu_data
 269  *
 270  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 271  * operations.  This function provides a way to set the data after
 272  * the group has been allocated.  Caller should hold a group reference.
 273  */
 274 void iommu_group_set_iommudata(struct iommu_group *group, void *iommu_data,
 275                                void (*release)(void *iommu_data))
 276 {
 277         group->iommu_data = iommu_data;
 278         group->iommu_data_release = release;
 279 }
 280 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_iommudata);
 281
 282 /**
 283  * iommu_group_set_name - set name for a group
 284  * @group: the group
 285  * @name: name
 286  *
 287  * Allow iommu driver to set a name for a group.  When set it will
 288  * appear in a name attribute file under the group in sysfs.
 289  */
 290 int iommu_group_set_name(struct iommu_group *group, const char *name)
 291 {
 292         int ret;
 293
 294         if (group->name) {
 295                 iommu_group_remove_file(group, &iommu_group_attr_name);
 296                 kfree(group->name);
 297                 group->name = NULL;
 298                 if (!name)
 299                         return 0;
 300         }
 301
 302         group->name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
 303         if (!group->name)
 304                 return -ENOMEM;
 305
 306         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_name);
 307         if (ret) {
 308                 kfree(group->name);
 309                 group->name = NULL;
 310                 return ret;
 311         }
 312
 313         return 0;
 314 }
 315 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_name);
 316
 317 static int iommu_group_create_direct_mappings(struct iommu_group *group,
 318                                               struct device *dev)
 319 {
 320         struct iommu_domain *domain = group->default_domain;
 321         struct iommu_dm_region *entry;
 322         struct list_head mappings;
 323         unsigned long pg_size;
 324         int ret = 0;
 325
 326         if (!domain || domain->type != IOMMU_DOMAIN_DMA)
 327                 return 0;
 328
 329         BUG_ON(!domain->pgsize_bitmap);
 330
 331         pg_size = 1UL << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
 332         INIT_LIST_HEAD(&mappings);
 333
 334         iommu_get_dm_regions(dev, &mappings);
 335
 336         /* We need to consider overlapping regions for different devices */
 337         list_for_each_entry(entry, &mappings, list) {
 338                 dma_addr_t start, end, addr;
 339
 340                 if (domain->ops->apply_dm_region)
 341                         domain->ops->apply_dm_region(dev, domain, entry);
 342
 343                 start = ALIGN(entry->start, pg_size);
 344                 end   = ALIGN(entry->start + entry->length, pg_size);
 345
 346                 for (addr = start; addr < end; addr += pg_size) {
 347                         phys_addr_t phys_addr;
 348
 349                         phys_addr = iommu_iova_to_phys(domain, addr);
 350                         if (phys_addr)
 351                                 continue;
 352
 353                         ret = iommu_map(domain, addr, addr, pg_size, entry->prot);
 354                         if (ret)
 355                                 goto out;
 356                 }
 357
 358         }
 359
 360 out:
 361         iommu_put_dm_regions(dev, &mappings);
 362
 363         return ret;
 364 }
 365
 366 /**
 367  * iommu_group_add_device - add a device to an iommu group
 368  * @group: the group into which to add the device (reference should be held)
 369  * @dev: the device
 370  *
 371  * This function is called by an iommu driver to add a device into a
 372  * group.  Adding a device increments the group reference count.
 373  */
 374 int iommu_group_add_device(struct iommu_group *group, struct device *dev)
 375 {
 376         int ret, i = 0;
 377         struct iommu_device *device;
 378
 379         device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
 380         if (!device)
 381                 return -ENOMEM;
 382
 383         device->dev = dev;
 384
 385         ret = sysfs_create_link(&dev->kobj, &group->kobj, "iommu_group");
 386         if (ret)
 387                 goto err_free_device;
 388
 389         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s", kobject_name(&dev->kobj));
 390 rename:
 391         if (!device->name) {
 392                 ret = -ENOMEM;
 393                 goto err_remove_link;
 394         }
 395
 396         ret = sysfs_create_link_nowarn(group->devices_kobj,
 397                                        &dev->kobj, device->name);
 398         if (ret) {
 399                 if (ret == -EEXIST && i >= 0) {
 400                         /*
 401                          * Account for the slim chance of collision
 402                          * and append an instance to the name.
 403                          */
 404                         kfree(device->name);
 405                         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s.%d",
 406                                                  kobject_name(&dev->kobj), i++);
 407                         goto rename;
 408                 }
 409                 goto err_free_name;
 410         }
 411
 412         kobject_get(group->devices_kobj);
 413
 414         dev->iommu_group = group;
 415
 416         iommu_group_create_direct_mappings(group, dev);
 417
 418         mutex_lock(&group->mutex);
 419         list_add_tail(&device->list, &group->devices);
 420         if (group->domain)
 421                 ret = __iommu_attach_device(group->domain, dev);
 422         mutex_unlock(&group->mutex);
 423         if (ret)
 424                 goto err_put_group;
 425
 426         /* Notify any listeners about change to group. */
 427         blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 428                                      IOMMU_GROUP_NOTIFY_ADD_DEVICE, dev);
 429
 430         trace_add_device_to_group(group->id, dev);
 431
 432         pr_info("Adding device %s to group %d\n", dev_name(dev), group->id);
 433
 434         return 0;
 435
 436 err_put_group:
 437         mutex_lock(&group->mutex);
 438         list_del(&device->list);
 439         mutex_unlock(&group->mutex);
 440         dev->iommu_group = NULL;
 441         kobject_put(group->devices_kobj);
 442         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
 443 err_free_name:
 444         kfree(device->name);
 445 err_remove_link:
 446         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 447 err_free_device:
 448         kfree(device);
 449         pr_err("Failed to add device %s to group %d: %d\n", dev_name(dev), group->id, ret);
 450         return ret;
 451 }
 452 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_add_device);
 453
 454 /**
 455  * iommu_group_remove_device - remove a device from it's current group
 456  * @dev: device to be removed
 457  *
 458  * This function is called by an iommu driver to remove the device from
 459  * it's current group.  This decrements the iommu group reference count.
 460  */
 461 void iommu_group_remove_device(struct device *dev)
 462 {
 463         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
 464         struct iommu_device *tmp_device, *device = NULL;
 465
 466         pr_info("Removing device %s from group %d\n", dev_name(dev), group->id);
 467
 468         /* Pre-notify listeners that a device is being removed. */
 469         blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 470                                      IOMMU_GROUP_NOTIFY_DEL_DEVICE, dev);
 471
 472         mutex_lock(&group->mutex);
 473         list_for_each_entry(tmp_device, &group->devices, list) {
 474                 if (tmp_device->dev == dev) {
 475                         device = tmp_device;
 476                         list_del(&device->list);
 477                         break;
 478                 }
 479         }
 480         mutex_unlock(&group->mutex);
 481
 482         if (!device)
 483                 return;
 484
 485         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
 486         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 487
 488         trace_remove_device_from_group(group->id, dev);
 489
 490         kfree(device->name);
 491         kfree(device);
 492         dev->iommu_group = NULL;
 493         kobject_put(group->devices_kobj);
 494 }
 495 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_remove_device);
 496
 497 static int iommu_group_device_count(struct iommu_group *group)
 498 {
 499         struct iommu_device *entry;
 500         int ret = 0;
 501
 502         list_for_each_entry(entry, &group->devices, list)
 503                 ret++;
 504
 505         return ret;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * iommu_group_for_each_dev - iterate over each device in the group
 510  * @group: the group
 511  * @data: caller opaque data to be passed to callback function
 512  * @fn: caller supplied callback function
 513  *
 514  * This function is called by group users to iterate over group devices.
 515  * Callers should hold a reference count to the group during callback.
 516  * The group->mutex is held across callbacks, which will block calls to
 517  * iommu_group_add/remove_device.
 518  */
 519 static int __iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
 520                                       int (*fn)(struct device *, void *))
 521 {
 522         struct iommu_device *device;
 523         int ret = 0;
 524
 525         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
 526                 ret = fn(device->dev, data);
 527                 if (ret)
 528                         break;
 529         }
 530         return ret;
 531 }
 532
 533
 534 int iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
 535                              int (*fn)(struct device *, void *))
 536 {
 537         int ret;
 538
 539         mutex_lock(&group->mutex);
 540         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, data, fn);
 541         mutex_unlock(&group->mutex);
 542
 543         return ret;
 544 }
 545 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_for_each_dev);
 546
 547 /**
 548  * iommu_group_get - Return the group for a device and increment reference
 549  * @dev: get the group that this device belongs to
 550  *
 551  * This function is called by iommu drivers and users to get the group
 552  * for the specified device.  If found, the group is returned and the group
 553  * reference in incremented, else NULL.
 554  */
 555 struct iommu_group *iommu_group_get(struct device *dev)
 556 {
 557         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
 558
 559         if (group)
 560                 kobject_get(group->devices_kobj);
 561
 562         return group;
 563 }
 564 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get);
 565
 566 /**
 567  * iommu_group_put - Decrement group reference
 568  * @group: the group to use
 569  *
 570  * This function is called by iommu drivers and users to release the
 571  * iommu group.  Once the reference count is zero, the group is released.
 572  */
 573 void iommu_group_put(struct iommu_group *group)
 574 {
 575         if (group)
 576                 kobject_put(group->devices_kobj);
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_put);
 579
 580 /**
 581  * iommu_group_register_notifier - Register a notifier for group changes
 582  * @group: the group to watch
 583  * @nb: notifier block to signal
 584  *
 585  * This function allows iommu group users to track changes in a group.
 586  * See include/linux/iommu.h for actions sent via this notifier.  Caller
 587  * should hold a reference to the group throughout notifier registration.
 588  */
 589 int iommu_group_register_notifier(struct iommu_group *group,
 590                                   struct notifier_block *nb)
 591 {
 592         return blocking_notifier_chain_register(&group->notifier, nb);
 593 }
 594 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_register_notifier);
 595
 596 /**
 597  * iommu_group_unregister_notifier - Unregister a notifier
 598  * @group: the group to watch
 599  * @nb: notifier block to signal
 600  *
 601  * Unregister a previously registered group notifier block.
 602  */
 603 int iommu_group_unregister_notifier(struct iommu_group *group,
 604                                     struct notifier_block *nb)
 605 {
 606         return blocking_notifier_chain_unregister(&group->notifier, nb);
 607 }
 608 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_unregister_notifier);
 609
 610 /**
 611  * iommu_group_id - Return ID for a group
 612  * @group: the group to ID
 613  *
 614  * Return the unique ID for the group matching the sysfs group number.
 615  */
 616 int iommu_group_id(struct iommu_group *group)
 617 {
 618         return group->id;
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_id);
 621
 622 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 623                                                unsigned long *devfns);
 624
 625 /*
 626  * To consider a PCI device isolated, we require ACS to support Source
 627  * Validation, Request Redirection, Completer Redirection, and Upstream
 628  * Forwarding.  This effectively means that devices cannot spoof their
 629  * requester ID, requests and completions cannot be redirected, and all
 630  * transactions are forwarded upstream, even as it passes through a
 631  * bridge where the target device is downstream.
 632  */
 633 #define REQ_ACS_FLAGS   (PCI_ACS_SV | PCI_ACS_RR | PCI_ACS_CR | PCI_ACS_UF)
 634
 635 /*
 636  * For multifunction devices which are not isolated from each other, find
 637  * all the other non-isolated functions and look for existing groups.  For
 638  * each function, we also need to look for aliases to or from other devices
 639  * that may already have a group.
 640  */
 641 static struct iommu_group *get_pci_function_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 642                                                         unsigned long *devfns)
 643 {
 644         struct pci_dev *tmp = NULL;
 645         struct iommu_group *group;
 646
 647         if (!pdev->multifunction || pci_acs_enabled(pdev, REQ_ACS_FLAGS))
 648                 return NULL;
 649
 650         for_each_pci_dev(tmp) {
 651                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus ||
 652                     PCI_SLOT(tmp->devfn) != PCI_SLOT(pdev->devfn) ||
 653                     pci_acs_enabled(tmp, REQ_ACS_FLAGS))
 654                         continue;
 655
 656                 group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
 657                 if (group) {
 658                         pci_dev_put(tmp);
 659                         return group;
 660                 }
 661         }
 662
 663         return NULL;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Look for aliases to or from the given device for existing groups. DMA
 668  * aliases are only supported on the same bus, therefore the search
 669  * space is quite small (especially since we're really only looking at pcie
 670  * device, and therefore only expect multiple slots on the root complex or
 671  * downstream switch ports).  It's conceivable though that a pair of
 672  * multifunction devices could have aliases between them that would cause a
 673  * loop.  To prevent this, we use a bitmap to track where we've been.
 674  */
 675 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
 676                                                unsigned long *devfns)
 677 {
 678         struct pci_dev *tmp = NULL;
 679         struct iommu_group *group;
 680
 681         if (test_and_set_bit(pdev->devfn & 0xff, devfns))
 682                 return NULL;
 683
 684         group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 685         if (group)
 686                 return group;
 687
 688         for_each_pci_dev(tmp) {
 689                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus)
 690                         continue;
 691
 692                 /* We alias them or they alias us */
 693                 if (pci_devs_are_dma_aliases(pdev, tmp)) {
 694                         group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
 695                         if (group) {
 696                                 pci_dev_put(tmp);
 697                                 return group;
 698                         }
 699
 700                         group = get_pci_function_alias_group(tmp, devfns);
 701                         if (group) {
 702                                 pci_dev_put(tmp);
 703                                 return group;
 704                         }
 705                 }
 706         }
 707
 708         return NULL;
 709 }
 710
 711 struct group_for_pci_data {
 712         struct pci_dev *pdev;
 713         struct iommu_group *group;
 714 };
 715
 716 /*
 717  * DMA alias iterator callback, return the last seen device.  Stop and return
 718  * the IOMMU group if we find one along the way.
 719  */
 720 static int get_pci_alias_or_group(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
 721 {
 722         struct group_for_pci_data *data = opaque;
 723
 724         data->pdev = pdev;
 725         data->group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 726
 727         return data->group != NULL;
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Generic device_group call-back function. It just allocates one
 732  * iommu-group per device.
 733  */
 734 struct iommu_group *generic_device_group(struct device *dev)
 735 {
 736         struct iommu_group *group;
 737
 738         group = iommu_group_alloc();
 739         if (IS_ERR(group))
 740                 return NULL;
 741
 742         return group;
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Use standard PCI bus topology, isolation features, and DMA alias quirks
 747  * to find or create an IOMMU group for a device.
 748  */
 749 struct iommu_group *pci_device_group(struct device *dev)
 750 {
 751         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
 752         struct group_for_pci_data data;
 753         struct pci_bus *bus;
 754         struct iommu_group *group = NULL;
 755         u64 devfns[4] = { 0 };
 756
 757         if (WARN_ON(!dev_is_pci(dev)))
 758                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 759
 760         /*
 761          * Find the upstream DMA alias for the device.  A device must not
 762          * be aliased due to topology in order to have its own IOMMU group.
 763          * If we find an alias along the way that already belongs to a
 764          * group, use it.
 765          */
 766         if (pci_for_each_dma_alias(pdev, get_pci_alias_or_group, &data))
 767                 return data.group;
 768
 769         pdev = data.pdev;
 770
 771         /*
 772          * Continue upstream from the point of minimum IOMMU granularity
 773          * due to aliases to the point where devices are protected from
 774          * peer-to-peer DMA by PCI ACS.  Again, if we find an existing
 775          * group, use it.
 776          */
 777         for (bus = pdev->bus; !pci_is_root_bus(bus); bus = bus->parent) {
 778                 if (!bus->self)
 779                         continue;
 780
 781                 if (pci_acs_path_enabled(bus->self, NULL, REQ_ACS_FLAGS))
 782                         break;
 783
 784                 pdev = bus->self;
 785
 786                 group = iommu_group_get(&pdev->dev);
 787                 if (group)
 788                         return group;
 789         }
 790
 791         /*
 792          * Look for existing groups on device aliases.  If we alias another
 793          * device or another device aliases us, use the same group.
 794          */
 795         group = get_pci_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
 796         if (group)
 797                 return group;
 798
 799         /*
 800          * Look for existing groups on non-isolated functions on the same
 801          * slot and aliases of those funcions, if any.  No need to clear
 802          * the search bitmap, the tested devfns are still valid.
 803          */
 804         group = get_pci_function_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
 805         if (group)
 806                 return group;
 807
 808         /* No shared group found, allocate new */
 809         group = iommu_group_alloc();
 810         if (IS_ERR(group))
 811                 return NULL;
 812
 813         return group;
 814 }
 815
 816 /**
 817  * iommu_group_get_for_dev - Find or create the IOMMU group for a device
 818  * @dev: target device
 819  *
 820  * This function is intended to be called by IOMMU drivers and extended to
 821  * support common, bus-defined algorithms when determining or creating the
 822  * IOMMU group for a device.  On success, the caller will hold a reference
 823  * to the returned IOMMU group, which will already include the provided
 824  * device.  The reference should be released with iommu_group_put().
 825  */
 826 struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev)
 827 {
 828         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
 829         struct iommu_group *group;
 830         int ret;
 831
 832         group = iommu_group_get(dev);
 833         if (group)
 834                 return group;
 835
 836         group = ERR_PTR(-EINVAL);
 837
 838         if (ops && ops->device_group)
 839                 group = ops->device_group(dev);
 840
 841         if (IS_ERR(group))
 842                 return group;
 843
 844         /*
 845          * Try to allocate a default domain - needs support from the
 846          * IOMMU driver.
 847          */
 848         if (!group->default_domain) {
 849                 group->default_domain = __iommu_domain_alloc(dev->bus,
 850                                                              IOMMU_DOMAIN_DMA);
 851                 if (!group->domain)
 852                         group->domain = group->default_domain;
 853         }
 854
 855         ret = iommu_group_add_device(group, dev);
 856         if (ret) {
 857                 iommu_group_put(group);
 858                 return ERR_PTR(ret);
 859         }
 860
 861         return group;
 862 }
 863
 864 struct iommu_domain *iommu_group_default_domain(struct iommu_group *group)
 865 {
 866         return group->default_domain;
 867 }
 868
 869 static int add_iommu_group(struct device *dev, void *data)
 870 {
 871         struct iommu_callback_data *cb = data;
 872         const struct iommu_ops *ops = cb->ops;
 873         int ret;
 874
 875         if (!ops->add_device)
 876                 return 0;
 877
 878         WARN_ON(dev->iommu_group);
 879
 880         ret = ops->add_device(dev);
 881
 882         /*
 883          * We ignore -ENODEV errors for now, as they just mean that the
 884          * device is not translated by an IOMMU. We still care about
 885          * other errors and fail to initialize when they happen.
 886          */
 887         if (ret == -ENODEV)
 888                 ret = 0;
 889
 890         return ret;
 891 }
 892
 893 static int remove_iommu_group(struct device *dev, void *data)
 894 {
 895         struct iommu_callback_data *cb = data;
 896         const struct iommu_ops *ops = cb->ops;
 897
 898         if (ops->remove_device && dev->iommu_group)
 899                 ops->remove_device(dev);
 900
 901         return 0;
 902 }
 903
 904 static int iommu_bus_notifier(struct notifier_block *nb,
 905                               unsigned long action, void *data)
 906 {
 907         struct device *dev = data;
 908         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
 909         struct iommu_group *group;
 910         unsigned long group_action = 0;
 911
 912         /*
 913          * ADD/DEL call into iommu driver ops if provided, which may
 914          * result in ADD/DEL notifiers to group->notifier
 915          */
 916         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE) {
 917                 if (ops->add_device)
 918                         return ops->add_device(dev);
 919         } else if (action == BUS_NOTIFY_REMOVED_DEVICE) {
 920                 if (ops->remove_device && dev->iommu_group) {
 921                         ops->remove_device(dev);
 922                         return 0;
 923                 }
 924         }
 925
 926         /*
 927          * Remaining BUS_NOTIFYs get filtered and republished to the
 928          * group, if anyone is listening
 929          */
 930         group = iommu_group_get(dev);
 931         if (!group)
 932                 return 0;
 933
 934         switch (action) {
 935         case BUS_NOTIFY_BIND_DRIVER:
 936                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_BIND_DRIVER;
 937                 break;
 938         case BUS_NOTIFY_BOUND_DRIVER:
 939                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_BOUND_DRIVER;
 940                 break;
 941         case BUS_NOTIFY_UNBIND_DRIVER:
 942                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_UNBIND_DRIVER;
 943                 break;
 944         case BUS_NOTIFY_UNBOUND_DRIVER:
 945                 group_action = IOMMU_GROUP_NOTIFY_UNBOUND_DRIVER;
 946                 break;
 947         }
 948
 949         if (group_action)
 950                 blocking_notifier_call_chain(&group->notifier,
 951                                              group_action, dev);
 952
 953         iommu_group_put(group);
 954         return 0;
 955 }
 956
 957 static int iommu_bus_init(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
 958 {
 959         int err;
 960         struct notifier_block *nb;
 961         struct iommu_callback_data cb = {
 962                 .ops = ops,
 963         };
 964
 965         nb = kzalloc(sizeof(struct notifier_block), GFP_KERNEL);
 966         if (!nb)
 967                 return -ENOMEM;
 968
 969         nb->notifier_call = iommu_bus_notifier;
 970
 971         err = bus_register_notifier(bus, nb);
 972         if (err)
 973                 goto out_free;
 974
 975         err = bus_for_each_dev(bus, NULL, &cb, add_iommu_group);
 976         if (err)
 977                 goto out_err;
 978
 979
 980         return 0;
 981
 982 out_err:
 983         /* Clean up */
 984         bus_for_each_dev(bus, NULL, &cb, remove_iommu_group);
 985         bus_unregister_notifier(bus, nb);
 986
 987 out_free:
 988         kfree(nb);
 989
 990         return err;
 991 }
 992
 993 /**
 994  * bus_set_iommu - set iommu-callbacks for the bus
 995  * @bus: bus.
 996  * @ops: the callbacks provided by the iommu-driver
 997  *
 998  * This function is called by an iommu driver to set the iommu methods
 999  * used for a particular bus. Drivers for devices on that bus can use
1000  * the iommu-api after these ops are registered.
1001  * This special function is needed because IOMMUs are usually devices on
1002  * the bus itself, so the iommu drivers are not initialized when the bus
1003  * is set up. With this function the iommu-driver can set the iommu-ops
1004  * afterwards.
1005  */
1006 int bus_set_iommu(struct bus_type *bus, const struct iommu_ops *ops)
1007 {
1008         int err;
1009
1010         if (bus->iommu_ops != NULL)
1011                 return -EBUSY;
1012
1013         bus->iommu_ops = ops;
1014
1015         /* Do IOMMU specific setup for this bus-type */
1016         err = iommu_bus_init(bus, ops);
1017         if (err)
1018                 bus->iommu_ops = NULL;
1019
1020         return err;
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL_GPL(bus_set_iommu);
1023
1024 bool iommu_present(struct bus_type *bus)
1025 {
1026         return bus->iommu_ops != NULL;
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_present);
1029
1030 bool iommu_capable(struct bus_type *bus, enum iommu_cap cap)
1031 {
1032         if (!bus->iommu_ops || !bus->iommu_ops->capable)
1033                 return false;
1034
1035         return bus->iommu_ops->capable(cap);
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_capable);
1038
1039 /**
1040  * iommu_set_fault_handler() - set a fault handler for an iommu domain
1041  * @domain: iommu domain
1042  * @handler: fault handler
1043  * @token: user data, will be passed back to the fault handler
1044  *
1045  * This function should be used by IOMMU users which want to be notified
1046  * whenever an IOMMU fault happens.
1047  *
1048  * The fault handler itself should return 0 on success, and an appropriate
1049  * error code otherwise.
1050  */
1051 void iommu_set_fault_handler(struct iommu_domain *domain,
1052                                         iommu_fault_handler_t handler,
1053                                         void *token)
1054 {
1055         BUG_ON(!domain);
1056
1057         domain->handler = handler;
1058         domain->handler_token = token;
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_fault_handler);
1061
1062 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
1063                                                  unsigned type)
1064 {
1065         struct iommu_domain *domain;
1066
1067         if (bus == NULL || bus->iommu_ops == NULL)
1068                 return NULL;
1069
1070         domain = bus->iommu_ops->domain_alloc(type);
1071         if (!domain)
1072                 return NULL;
1073
1074         domain->ops  = bus->iommu_ops;
1075         domain->type = type;
1076         /* Assume all sizes by default; the driver may override this later */
1077         domain->pgsize_bitmap  = bus->iommu_ops->pgsize_bitmap;
1078
1079         return domain;
1080 }
1081
1082 struct iommu_domain *iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus)
1083 {
1084         return __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_alloc);
1087
1088 void iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
1089 {
1090         domain->ops->domain_free(domain);
1091 }
1092 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_free);
1093
1094 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
1095                                  struct device *dev)
1096 {
1097         int ret;
1098         if (unlikely(domain->ops->attach_dev == NULL))
1099                 return -ENODEV;
1100
1101         ret = domain->ops->attach_dev(domain, dev);
1102         if (!ret)
1103                 trace_attach_device_to_domain(dev);
1104         return ret;
1105 }
1106
1107 int iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1108 {
1109         struct iommu_group *group;
1110         int ret;
1111
1112         group = iommu_group_get(dev);
1113         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1114         if (group == NULL)
1115                 return __iommu_attach_device(domain, dev);
1116
1117         /*
1118          * We have a group - lock it to make sure the device-count doesn't
1119          * change while we are attaching
1120          */
1121         mutex_lock(&group->mutex);
1122         ret = -EINVAL;
1123         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1124                 goto out_unlock;
1125
1126         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1127
1128 out_unlock:
1129         mutex_unlock(&group->mutex);
1130         iommu_group_put(group);
1131
1132         return ret;
1133 }
1134 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_device);
1135
1136 static void __iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain,
1137                                   struct device *dev)
1138 {
1139         if (unlikely(domain->ops->detach_dev == NULL))
1140                 return;
1141
1142         domain->ops->detach_dev(domain, dev);
1143         trace_detach_device_from_domain(dev);
1144 }
1145
1146 void iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1147 {
1148         struct iommu_group *group;
1149
1150         group = iommu_group_get(dev);
1151         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1152         if (group == NULL)
1153                 return __iommu_detach_device(domain, dev);
1154
1155         mutex_lock(&group->mutex);
1156         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
1157                 WARN_ON(1);
1158                 goto out_unlock;
1159         }
1160
1161         __iommu_detach_group(domain, group);
1162
1163 out_unlock:
1164         mutex_unlock(&group->mutex);
1165         iommu_group_put(group);
1166 }
1167 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_device);
1168
1169 struct iommu_domain *iommu_get_domain_for_dev(struct device *dev)
1170 {
1171         struct iommu_domain *domain;
1172         struct iommu_group *group;
1173
1174         group = iommu_group_get(dev);
1175         /* FIXME: Remove this when groups a mandatory for iommu drivers */
1176         if (group == NULL)
1177                 return NULL;
1178
1179         domain = group->domain;
1180
1181         iommu_group_put(group);
1182
1183         return domain;
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_domain_for_dev);
1186
1187 /*
1188  * IOMMU groups are really the natrual working unit of the IOMMU, but
1189  * the IOMMU API works on domains and devices.  Bridge that gap by
1190  * iterating over the devices in a group.  Ideally we'd have a single
1191  * device which represents the requestor ID of the group, but we also
1192  * allow IOMMU drivers to create policy defined minimum sets, where
1193  * the physical hardware may be able to distiguish members, but we
1194  * wish to group them at a higher level (ex. untrusted multi-function
1195  * PCI devices).  Thus we attach each device.
1196  */
1197 static int iommu_group_do_attach_device(struct device *dev, void *data)
1198 {
1199         struct iommu_domain *domain = data;
1200
1201         return __iommu_attach_device(domain, dev);
1202 }
1203
1204 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
1205                                 struct iommu_group *group)
1206 {
1207         int ret;
1208
1209         if (group->default_domain && group->domain != group->default_domain)
1210                 return -EBUSY;
1211
1212         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
1213                                          iommu_group_do_attach_device);
1214         if (ret == 0)
1215                 group->domain = domain;
1216
1217         return ret;
1218 }
1219
1220 int iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
1221 {
1222         int ret;
1223
1224         mutex_lock(&group->mutex);
1225         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1226         mutex_unlock(&group->mutex);
1227
1228         return ret;
1229 }
1230 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_group);
1231
1232 static int iommu_group_do_detach_device(struct device *dev, void *data)
1233 {
1234         struct iommu_domain *domain = data;
1235
1236         __iommu_detach_device(domain, dev);
1237
1238         return 0;
1239 }
1240
1241 static void __iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain,
1242                                  struct iommu_group *group)
1243 {
1244         int ret;
1245
1246         if (!group->default_domain) {
1247                 __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
1248                                            iommu_group_do_detach_device);
1249                 group->domain = NULL;
1250                 return;
1251         }
1252
1253         if (group->domain == group->default_domain)
1254                 return;
1255
1256         /* Detach by re-attaching to the default domain */
1257         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1258                                          iommu_group_do_attach_device);
1259         if (ret != 0)
1260                 WARN_ON(1);
1261         else
1262                 group->domain = group->default_domain;
1263 }
1264
1265 void iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
1266 {
1267         mutex_lock(&group->mutex);
1268         __iommu_detach_group(domain, group);
1269         mutex_unlock(&group->mutex);
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_group);
1272
1273 phys_addr_t iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t iova)
1274 {
1275         if (unlikely(domain->ops->iova_to_phys == NULL))
1276                 return 0;
1277
1278         return domain->ops->iova_to_phys(domain, iova);
1279 }
1280 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_iova_to_phys);
1281
1282 static size_t iommu_pgsize(struct iommu_domain *domain,
1283                            unsigned long addr_merge, size_t size)
1284 {
1285         unsigned int pgsize_idx;
1286         size_t pgsize;
1287
1288         /* Max page size that still fits into 'size' */
1289         pgsize_idx = __fls(size);
1290
1291         /* need to consider alignment requirements ? */
1292         if (likely(addr_merge)) {
1293                 /* Max page size allowed by address */
1294                 unsigned int align_pgsize_idx = __ffs(addr_merge);
1295                 pgsize_idx = min(pgsize_idx, align_pgsize_idx);
1296         }
1297
1298         /* build a mask of acceptable page sizes */
1299         pgsize = (1UL << (pgsize_idx + 1)) - 1;
1300
1301         /* throw away page sizes not supported by the hardware */
1302         pgsize &= domain->pgsize_bitmap;
1303
1304         /* make sure we're still sane */
1305         BUG_ON(!pgsize);
1306
1307         /* pick the biggest page */
1308         pgsize_idx = __fls(pgsize);
1309         pgsize = 1UL << pgsize_idx;
1310
1311         return pgsize;
1312 }
1313
1314 int iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
1315               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
1316 {
1317         unsigned long orig_iova = iova;
1318         unsigned int min_pagesz;
1319         size_t orig_size = size;
1320         phys_addr_t orig_paddr = paddr;
1321         int ret = 0;
1322
1323         if (unlikely(domain->ops->map == NULL ||
1324                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1325                 return -ENODEV;
1326
1327         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
1328                 return -EINVAL;
1329
1330         /* find out the minimum page size supported */
1331         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1332
1333         /*
1334          * both the virtual address and the physical one, as well as
1335          * the size of the mapping, must be aligned (at least) to the
1336          * size of the smallest page supported by the hardware
1337          */
1338         if (!IS_ALIGNED(iova | paddr | size, min_pagesz)) {
1339                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
1340                        iova, &paddr, size, min_pagesz);
1341                 return -EINVAL;
1342         }
1343
1344         pr_debug("map: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx\n", iova, &paddr, size);
1345
1346         while (size) {
1347                 size_t pgsize = iommu_pgsize(domain, iova | paddr, size);
1348
1349                 pr_debug("mapping: iova 0x%lx pa %pa pgsize 0x%zx\n",
1350                          iova, &paddr, pgsize);
1351
1352                 ret = domain->ops->map(domain, iova, paddr, pgsize, prot);
1353                 if (ret)
1354                         break;
1355
1356                 iova += pgsize;
1357                 paddr += pgsize;
1358                 size -= pgsize;
1359         }
1360
1361         /* unroll mapping in case something went wrong */
1362         if (ret)
1363                 iommu_unmap(domain, orig_iova, orig_size - size);
1364         else
1365                 trace_map(orig_iova, orig_paddr, orig_size);
1366
1367         return ret;
1368 }
1369 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map);
1370
1371 size_t iommu_unmap(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova, size_t size)
1372 {
1373         size_t unmapped_page, unmapped = 0;
1374         unsigned int min_pagesz;
1375         unsigned long orig_iova = iova;
1376
1377         if (unlikely(domain->ops->unmap == NULL ||
1378                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1379                 return -ENODEV;
1380
1381         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
1382                 return -EINVAL;
1383
1384         /* find out the minimum page size supported */
1385         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1386
1387         /*
1388          * The virtual address, as well as the size of the mapping, must be
1389          * aligned (at least) to the size of the smallest page supported
1390          * by the hardware
1391          */
1392         if (!IS_ALIGNED(iova | size, min_pagesz)) {
1393                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
1394                        iova, size, min_pagesz);
1395                 return -EINVAL;
1396         }
1397
1398         pr_debug("unmap this: iova 0x%lx size 0x%zx\n", iova, size);
1399
1400         /*
1401          * Keep iterating until we either unmap 'size' bytes (or more)
1402          * or we hit an area that isn't mapped.
1403          */
1404         while (unmapped < size) {
1405                 size_t pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, size - unmapped);
1406
1407                 unmapped_page = domain->ops->unmap(domain, iova, pgsize);
1408                 if (!unmapped_page)
1409                         break;
1410
1411                 pr_debug("unmapped: iova 0x%lx size 0x%zx\n",
1412                          iova, unmapped_page);
1413
1414                 iova += unmapped_page;
1415                 unmapped += unmapped_page;
1416         }
1417
1418         trace_unmap(orig_iova, size, unmapped);
1419         return unmapped;
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap);
1422
1423 size_t default_iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
1424                          struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
1425 {
1426         struct scatterlist *s;
1427         size_t mapped = 0;
1428         unsigned int i, min_pagesz;
1429         int ret;
1430
1431         if (unlikely(domain->pgsize_bitmap == 0UL))
1432                 return 0;
1433
1434         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
1435
1436         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1437                 phys_addr_t phys = page_to_phys(sg_page(s)) + s->offset;
1438
1439                 /*
1440                  * We are mapping on IOMMU page boundaries, so offset within
1441                  * the page must be 0. However, the IOMMU may support pages
1442                  * smaller than PAGE_SIZE, so s->offset may still represent
1443                  * an offset of that boundary within the CPU page.
1444                  */
1445                 if (!IS_ALIGNED(s->offset, min_pagesz))
1446                         goto out_err;
1447
1448                 ret = iommu_map(domain, iova + mapped, phys, s->length, prot);
1449                 if (ret)
1450                         goto out_err;
1451
1452                 mapped += s->length;
1453         }
1454
1455         return mapped;
1456
1457 out_err:
1458         /* undo mappings already done */
1459         iommu_unmap(domain, iova, mapped);
1460
1461         return 0;
1462
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL_GPL(default_iommu_map_sg);
1465
1466 int iommu_domain_window_enable(struct iommu_domain *domain, u32 wnd_nr,
1467                                phys_addr_t paddr, u64 size, int prot)
1468 {
1469         if (unlikely(domain->ops->domain_window_enable == NULL))
1470                 return -ENODEV;
1471
1472         return domain->ops->domain_window_enable(domain, wnd_nr, paddr, size,
1473                                                  prot);
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_window_enable);
1476
1477 void iommu_domain_window_disable(struct iommu_domain *domain, u32 wnd_nr)
1478 {
1479         if (unlikely(domain->ops->domain_window_disable == NULL))
1480                 return;
1481
1482         return domain->ops->domain_window_disable(domain, wnd_nr);
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_window_disable);
1485
1486 static int __init iommu_init(void)
1487 {
1488         iommu_group_kset = kset_create_and_add("iommu_groups",
1489                                                NULL, kernel_kobj);
1490         BUG_ON(!iommu_group_kset);
1491
1492         return 0;
1493 }
1494 core_initcall(iommu_init);
1495
1496 int iommu_domain_get_attr(struct iommu_domain *domain,
1497                           enum iommu_attr attr, void *data)
1498 {
1499         struct iommu_domain_geometry *geometry;
1500         bool *paging;
1501         int ret = 0;
1502         u32 *count;
1503
1504         switch (attr) {
1505         case DOMAIN_ATTR_GEOMETRY:
1506                 geometry  = data;
1507                 *geometry = domain->geometry;
1508
1509                 break;
1510         case DOMAIN_ATTR_PAGING:
1511                 paging  = data;
1512                 *paging = (domain->pgsize_bitmap != 0UL);
1513                 break;
1514         case DOMAIN_ATTR_WINDOWS:
1515                 count = data;
1516
1517                 if (domain->ops->domain_get_windows != NULL)
1518                         *count = domain->ops->domain_get_windows(domain);
1519                 else
1520                         ret = -ENODEV;
1521
1522                 break;
1523         default:
1524                 if (!domain->ops->domain_get_attr)
1525                         return -EINVAL;
1526
1527                 ret = domain->ops->domain_get_attr(domain, attr, data);
1528         }
1529
1530         return ret;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_get_attr);
1533
1534 int iommu_domain_set_attr(struct iommu_domain *domain,
1535                           enum iommu_attr attr, void *data)
1536 {
1537         int ret = 0;
1538         u32 *count;
1539
1540         switch (attr) {
1541         case DOMAIN_ATTR_WINDOWS:
1542                 count = data;
1543
1544                 if (domain->ops->domain_set_windows != NULL)
1545                         ret = domain->ops->domain_set_windows(domain, *count);
1546                 else
1547                         ret = -ENODEV;
1548
1549                 break;
1550         default:
1551                 if (domain->ops->domain_set_attr == NULL)
1552                         return -EINVAL;
1553
1554                 ret = domain->ops->domain_set_attr(domain, attr, data);
1555         }
1556
1557         return ret;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_set_attr);
1560
1561 void iommu_get_dm_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
1562 {
1563         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
1564
1565         if (ops && ops->get_dm_regions)
1566                 ops->get_dm_regions(dev, list);
1567 }
1568
1569 void iommu_put_dm_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
1570 {
1571         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
1572
1573         if (ops && ops->put_dm_regions)
1574                 ops->put_dm_regions(dev, list);
1575 }
1576
1577 /* Request that a device is direct mapped by the IOMMU */
1578 int iommu_request_dm_for_dev(struct device *dev)
1579 {
1580         struct iommu_domain *dm_domain;
1581         struct iommu_group *group;
1582         int ret;
1583
1584         /* Device must already be in a group before calling this function */
1585         group = iommu_group_get(dev);
1586         if (!group)
1587                 return -EINVAL;
1588
1589         mutex_lock(&group->mutex);
1590
1591         /* Check if the default domain is already direct mapped */
1592         ret = 0;
1593         if (group->default_domain &&
1594             group->default_domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY)
1595                 goto out;
1596
1597         /* Don't change mappings of existing devices */
1598         ret = -EBUSY;
1599         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1600                 goto out;
1601
1602         /* Allocate a direct mapped domain */
1603         ret = -ENOMEM;
1604         dm_domain = __iommu_domain_alloc(dev->bus, IOMMU_DOMAIN_IDENTITY);
1605         if (!dm_domain)
1606                 goto out;
1607
1608         /* Attach the device to the domain */
1609         ret = __iommu_attach_group(dm_domain, group);
1610         if (ret) {
1611                 iommu_domain_free(dm_domain);
1612                 goto out;
1613         }
1614
1615         /* Make the direct mapped domain the default for this group */
1616         if (group->default_domain)
1617                 iommu_domain_free(group->default_domain);
1618         group->default_domain = dm_domain;
1619
1620         pr_info("Using direct mapping for device %s\n", dev_name(dev));
1621
1622         ret = 0;
1623 out:
1624         mutex_unlock(&group->mutex);
1625         iommu_group_put(group);
1626
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 int iommu_fwspec_init(struct device *dev, struct fwnode_handle *iommu_fwnode,
1631                       const struct iommu_ops *ops)
1632 {
1633         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1634
1635         if (fwspec)
1636                 return ops == fwspec->ops ? 0 : -EINVAL;
1637
1638         fwspec = kzalloc(sizeof(*fwspec), GFP_KERNEL);
1639         if (!fwspec)
1640                 return -ENOMEM;
1641
1642         of_node_get(to_of_node(iommu_fwnode));
1643         fwspec->iommu_fwnode = iommu_fwnode;
1644         fwspec->ops = ops;
1645         dev->iommu_fwspec = fwspec;
1646         return 0;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_init);
1649
1650 void iommu_fwspec_free(struct device *dev)
1651 {
1652         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1653
1654         if (fwspec) {
1655                 fwnode_handle_put(fwspec->iommu_fwnode);
1656                 kfree(fwspec);
1657                 dev->iommu_fwspec = NULL;
1658         }
1659 }
1660 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_free);
1661
1662 int iommu_fwspec_add_ids(struct device *dev, u32 *ids, int num_ids)
1663 {
1664         struct iommu_fwspec *fwspec = dev->iommu_fwspec;
1665         size_t size;
1666         int i;
1667
1668         if (!fwspec)
1669                 return -EINVAL;
1670
1671         size = offsetof(struct iommu_fwspec, ids[fwspec->num_ids + num_ids]);
1672         if (size > sizeof(*fwspec)) {
1673                 fwspec = krealloc(dev->iommu_fwspec, size, GFP_KERNEL);
1674                 if (!fwspec)
1675                         return -ENOMEM;
1676         }
1677
1678         for (i = 0; i < num_ids; i++)
1679                 fwspec->ids[fwspec->num_ids + i] = ids[i];
1680
1681         fwspec->num_ids += num_ids;
1682         dev->iommu_fwspec = fwspec;
1683         return 0;
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_add_ids);