GNU Linux-libre 4.19.245-gnu1
[releases.git] / drivers / pci / controller / pci-hyperv.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
4  *
5  * Author:
6  *   Jake Oshins <jakeo@microsoft.com>
7  *
8  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
9  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
10  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
11  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
12  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
13  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
14  * until a device as been exposed using this driver.
15  *
16  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
17  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
18  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
19  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
20  * this driver does support more than one.
21  *
22  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
23  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
24  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
25  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
26  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
27  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
28  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
29  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
30  * function's configuration space is zero.
31  *
32  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
33  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
34  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
35  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
36  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
37  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
38  */
39
40 #include <linux/kernel.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/delay.h>
44 #include <linux/semaphore.h>
45 #include <linux/irqdomain.h>
46 #include <asm/irqdomain.h>
47 #include <asm/apic.h>
48 #include <linux/irq.h>
49 #include <linux/msi.h>
50 #include <linux/hyperv.h>
51 #include <linux/refcount.h>
52 #include <asm/mshyperv.h>
53
54 /*
55  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
56  * major version.
57  */
58
59 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
60 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
61 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
62
63 enum pci_protocol_version_t {
64         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
65         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
66 };
67
68 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
69
70 /*
71  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
72  * first.
73  */
74 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
75         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
76         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
77 };
78
79 /*
80  * Protocol version negotiated by hv_pci_protocol_negotiation().
81  */
82 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_version;
83
84 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
85 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
86 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
87
88 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
89
90 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
91
92 /* space for 32bit serial number as string */
93 #define SLOT_NAME_SIZE 11
94
95 /*
96  * Message Types
97  */
98
99 enum pci_message_type {
100         /*
101          * Version 1.1
102          */
103         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
104         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
105         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
106         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
107         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
108         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
109         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
110         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
111         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
112         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
113         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
114         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
115         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
116         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
117         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
118         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
119         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
120         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
121         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
122         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
123         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
124         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
125         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
126         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
127         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
128 };
129
130 /*
131  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
132  */
133
134 union pci_version {
135         struct {
136                 u16 minor_version;
137                 u16 major_version;
138         } parts;
139         u32 version;
140 } __packed;
141
142 /*
143  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
144  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
145  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
146  * the Hyper-V parent partition.
147  */
148 union win_slot_encoding {
149         struct {
150                 u32     dev:5;
151                 u32     func:3;
152                 u32     reserved:24;
153         } bits;
154         u32 slot;
155 } __packed;
156
157 /*
158  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
159  */
160 struct pci_function_description {
161         u16     v_id;   /* vendor ID */
162         u16     d_id;   /* device ID */
163         u8      rev;
164         u8      prog_intf;
165         u8      subclass;
166         u8      base_class;
167         u32     subsystem_id;
168         union win_slot_encoding win_slot;
169         u32     ser;    /* serial number */
170 } __packed;
171
172 /**
173  * struct hv_msi_desc
174  * @vector:             IDT entry
175  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
176  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
177  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
178  *                      Interrupt Descriptor Table that are
179  *                      occupied by this Message-Signaled
180  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
181  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
182  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
183  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
184  *                      entry would have its own descriptor.
185  * @reserved:           Empty space
186  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
187  */
188 struct hv_msi_desc {
189         u8      vector;
190         u8      delivery_mode;
191         u16     vector_count;
192         u32     reserved;
193         u64     cpu_mask;
194 } __packed;
195
196 /**
197  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
198  * @vector:             IDT entry
199  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
200  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
201  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
202  *                      Interrupt Descriptor Table that are
203  *                      occupied by this Message-Signaled
204  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
205  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
206  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
207  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
208  *                      entry would have its own descriptor.
209  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
210  * @processor_array:    All the target virtual processors.
211  */
212 struct hv_msi_desc2 {
213         u8      vector;
214         u8      delivery_mode;
215         u16     vector_count;
216         u16     processor_count;
217         u16     processor_array[32];
218 } __packed;
219
220 /**
221  * struct tran_int_desc
222  * @reserved:           unused, padding
223  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
224  * @data:               This is the "data payload" value that is
225  *                      written by the device when it generates
226  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
227  *                      or MSI-X.
228  * @address:            This is the address to which the data
229  *                      payload is written on interrupt
230  *                      generation.
231  */
232 struct tran_int_desc {
233         u16     reserved;
234         u16     vector_count;
235         u32     data;
236         u64     address;
237 } __packed;
238
239 /*
240  * A generic message format for virtual PCI.
241  * Specific message formats are defined later in the file.
242  */
243
244 struct pci_message {
245         u32 type;
246 } __packed;
247
248 struct pci_child_message {
249         struct pci_message message_type;
250         union win_slot_encoding wslot;
251 } __packed;
252
253 struct pci_incoming_message {
254         struct vmpacket_descriptor hdr;
255         struct pci_message message_type;
256 } __packed;
257
258 struct pci_response {
259         struct vmpacket_descriptor hdr;
260         s32 status;                     /* negative values are failures */
261 } __packed;
262
263 struct pci_packet {
264         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
265                                 int resp_packet_size);
266         void *compl_ctxt;
267
268         struct pci_message message[0];
269 };
270
271 /*
272  * Specific message types supporting the PCI protocol.
273  */
274
275 /*
276  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
277  * The guest is free to try different versions until the host
278  * accepts the version.
279  *
280  * pci_version: The protocol version requested.
281  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
282  * reservedz: Reserved field, set to zero.
283  */
284
285 struct pci_version_request {
286         struct pci_message message_type;
287         u32 protocol_version;
288 } __packed;
289
290 /*
291  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
292  * bus (PCI Express port) is ready for action.
293  */
294
295 struct pci_bus_d0_entry {
296         struct pci_message message_type;
297         u32 reserved;
298         u64 mmio_base;
299 } __packed;
300
301 struct pci_bus_relations {
302         struct pci_incoming_message incoming;
303         u32 device_count;
304         struct pci_function_description func[0];
305 } __packed;
306
307 struct pci_q_res_req_response {
308         struct vmpacket_descriptor hdr;
309         s32 status;                     /* negative values are failures */
310         u32 probed_bar[6];
311 } __packed;
312
313 struct pci_set_power {
314         struct pci_message message_type;
315         union win_slot_encoding wslot;
316         u32 power_state;                /* In Windows terms */
317         u32 reserved;
318 } __packed;
319
320 struct pci_set_power_response {
321         struct vmpacket_descriptor hdr;
322         s32 status;                     /* negative values are failures */
323         union win_slot_encoding wslot;
324         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
325         u32 reserved;
326 } __packed;
327
328 struct pci_resources_assigned {
329         struct pci_message message_type;
330         union win_slot_encoding wslot;
331         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
332         u32 msi_descriptors;
333         u32 reserved[4];
334 } __packed;
335
336 struct pci_resources_assigned2 {
337         struct pci_message message_type;
338         union win_slot_encoding wslot;
339         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
340         u32 msi_descriptor_count;
341         u8 reserved[70];
342 } __packed;
343
344 struct pci_create_interrupt {
345         struct pci_message message_type;
346         union win_slot_encoding wslot;
347         struct hv_msi_desc int_desc;
348 } __packed;
349
350 struct pci_create_int_response {
351         struct pci_response response;
352         u32 reserved;
353         struct tran_int_desc int_desc;
354 } __packed;
355
356 struct pci_create_interrupt2 {
357         struct pci_message message_type;
358         union win_slot_encoding wslot;
359         struct hv_msi_desc2 int_desc;
360 } __packed;
361
362 struct pci_delete_interrupt {
363         struct pci_message message_type;
364         union win_slot_encoding wslot;
365         struct tran_int_desc int_desc;
366 } __packed;
367
368 struct pci_dev_incoming {
369         struct pci_incoming_message incoming;
370         union win_slot_encoding wslot;
371 } __packed;
372
373 struct pci_eject_response {
374         struct pci_message message_type;
375         union win_slot_encoding wslot;
376         u32 status;
377 } __packed;
378
379 static int pci_ring_size = (4 * PAGE_SIZE);
380
381 /*
382  * Definitions or interrupt steering hypercall.
383  */
384 #define HV_PARTITION_ID_SELF            ((u64)-1)
385 #define HVCALL_RETARGET_INTERRUPT       0x7e
386
387 struct hv_interrupt_entry {
388         u32     source;                 /* 1 for MSI(-X) */
389         u32     reserved1;
390         u32     address;
391         u32     data;
392 };
393
394 #define HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX        5 /* current implementation limit */
395
396 struct hv_vp_set {
397         u64     format;                 /* 0 (HvGenericSetSparse4k) */
398         u64     valid_banks;
399         u64     masks[HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX];
400 };
401
402 /*
403  * flags for hv_device_interrupt_target.flags
404  */
405 #define HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST            1
406 #define HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET        2
407
408 struct hv_device_interrupt_target {
409         u32     vector;
410         u32     flags;
411         union {
412                 u64              vp_mask;
413                 struct hv_vp_set vp_set;
414         };
415 };
416
417 struct retarget_msi_interrupt {
418         u64     partition_id;           /* use "self" */
419         u64     device_id;
420         struct hv_interrupt_entry int_entry;
421         u64     reserved2;
422         struct hv_device_interrupt_target int_target;
423 } __packed;
424
425 /*
426  * Driver specific state.
427  */
428
429 enum hv_pcibus_state {
430         hv_pcibus_init = 0,
431         hv_pcibus_probed,
432         hv_pcibus_installed,
433         hv_pcibus_removed,
434         hv_pcibus_maximum
435 };
436
437 struct hv_pcibus_device {
438         struct pci_sysdata sysdata;
439         enum hv_pcibus_state state;
440         refcount_t remove_lock;
441         struct hv_device *hdev;
442         resource_size_t low_mmio_space;
443         resource_size_t high_mmio_space;
444         struct resource *mem_config;
445         struct resource *low_mmio_res;
446         struct resource *high_mmio_res;
447         struct completion *survey_event;
448         struct completion remove_event;
449         struct pci_bus *pci_bus;
450         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
451         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
452         void __iomem *cfg_addr;
453
454         struct list_head resources_for_children;
455
456         struct list_head children;
457         struct list_head dr_list;
458
459         struct msi_domain_info msi_info;
460         struct msi_controller msi_chip;
461         struct irq_domain *irq_domain;
462
463         /* hypercall arg, must not cross page boundary */
464         struct retarget_msi_interrupt retarget_msi_interrupt_params;
465
466         spinlock_t retarget_msi_interrupt_lock;
467
468         struct workqueue_struct *wq;
469 };
470
471 /*
472  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
473  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
474  * of the incoming packet callback.
475  */
476 struct hv_dr_work {
477         struct work_struct wrk;
478         struct hv_pcibus_device *bus;
479 };
480
481 struct hv_dr_state {
482         struct list_head list_entry;
483         u32 device_count;
484         struct pci_function_description func[0];
485 };
486
487 enum hv_pcichild_state {
488         hv_pcichild_init = 0,
489         hv_pcichild_requirements,
490         hv_pcichild_resourced,
491         hv_pcichild_ejecting,
492         hv_pcichild_maximum
493 };
494
495 struct hv_pci_dev {
496         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
497         struct list_head list_entry;
498         refcount_t refs;
499         enum hv_pcichild_state state;
500         struct pci_slot *pci_slot;
501         struct pci_function_description desc;
502         bool reported_missing;
503         struct hv_pcibus_device *hbus;
504         struct work_struct wrk;
505
506         /*
507          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
508          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
509          */
510         u32 probed_bar[6];
511 };
512
513 struct hv_pci_compl {
514         struct completion host_event;
515         s32 completion_status;
516 };
517
518 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
519
520 /**
521  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
522  * @context:            Set up by the sender of the packet.
523  * @resp:               The response packet
524  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
525  *
526  * This function is used to trigger an event and report status
527  * for any message for which the completion packet contains a
528  * status and nothing else.
529  */
530 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
531                                  int resp_packet_size)
532 {
533         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
534
535         if (resp_packet_size >= offsetofend(struct pci_response, status))
536                 comp_pkt->completion_status = resp->status;
537         else
538                 comp_pkt->completion_status = -1;
539
540         complete(&comp_pkt->host_event);
541 }
542
543 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
544                                                 u32 wslot);
545
546 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
547 {
548         refcount_inc(&hpdev->refs);
549 }
550
551 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
552 {
553         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
554                 kfree(hpdev);
555 }
556
557 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
558 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
559
560 /*
561  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
562  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
563  */
564 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
565                              struct completion *comp)
566 {
567         while (true) {
568                 if (hdev->channel->rescind) {
569                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
570                         return -ENODEV;
571                 }
572
573                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
574                         break;
575         }
576
577         return 0;
578 }
579
580 /**
581  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
582  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
583  *
584  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
585  *
586  * Return: The Windows representation
587  */
588 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
589 {
590         union win_slot_encoding wslot;
591
592         wslot.slot = 0;
593         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
594         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
595
596         return wslot.slot;
597 }
598
599 /**
600  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
601  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
602  *
603  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
604  *
605  * Return: The Linux representation
606  */
607 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
608 {
609         union win_slot_encoding slot_no;
610
611         slot_no.slot = wslot;
612         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
613 }
614
615 /*
616  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
617  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
618  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
619  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
620  * the function.
621  */
622
623 /**
624  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
625  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
626  * @where:      Offset within config space
627  * @size:       Size of the transfer
628  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
629  */
630 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
631                                      int size, u32 *val)
632 {
633         unsigned long flags;
634         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
635
636         /*
637          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
638          */
639         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
640                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
641         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
642                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
643                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
644                        PCI_CLASS_REVISION, size);
645         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
646                    PCI_ROM_ADDRESS) {
647                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
648                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
649         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
650                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
651                 /* ROM BARs are unimplemented */
652                 *val = 0;
653         } else if (where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <=
654                    PCI_INTERRUPT_PIN) {
655                 /*
656                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
657                  * because this front-end only supports message-signaled
658                  * interrupts.
659                  */
660                 *val = 0;
661         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
662                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
663                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
664                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
665                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
666                 mb();
667                 /* Read from that function's config space. */
668                 switch (size) {
669                 case 1:
670                         *val = readb(addr);
671                         break;
672                 case 2:
673                         *val = readw(addr);
674                         break;
675                 default:
676                         *val = readl(addr);
677                         break;
678                 }
679                 /*
680                  * Make sure the read was done before we release the spinlock
681                  * allowing consecutive reads/writes.
682                  */
683                 mb();
684                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
685         } else {
686                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
687                         "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
688         }
689 }
690
691 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
692 {
693         u16 ret;
694         unsigned long flags;
695         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
696                              PCI_VENDOR_ID;
697
698         spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
699
700         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
701         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
702         /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
703         mb();
704         /* Read from that function's config space. */
705         ret = readw(addr);
706         /*
707          * mb() is not required here, because the spin_unlock_irqrestore()
708          * is a barrier.
709          */
710
711         spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
712
713         return ret;
714 }
715
716 /**
717  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
718  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
719  * @where:      Offset within config space
720  * @size:       Size of the transfer
721  * @val:        The data being transferred
722  */
723 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
724                                       int size, u32 val)
725 {
726         unsigned long flags;
727         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
728
729         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
730             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
731                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
732         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
733                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
734                 /* Choose the function to be written. (See comment above) */
735                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
736                 /* Make sure the function was chosen before we start writing. */
737                 wmb();
738                 /* Write to that function's config space. */
739                 switch (size) {
740                 case 1:
741                         writeb(val, addr);
742                         break;
743                 case 2:
744                         writew(val, addr);
745                         break;
746                 default:
747                         writel(val, addr);
748                         break;
749                 }
750                 /*
751                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
752                  * allowing consecutive reads/writes.
753                  */
754                 mb();
755                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
756         } else {
757                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
758                         "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
759         }
760 }
761
762 /**
763  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
764  * @bus: PCI Bus structure
765  * @devfn: Device/function
766  * @where: Offset from base
767  * @size: Byte/word/dword
768  * @val: Value to be read
769  *
770  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
771  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
772  */
773 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
774                                    int where, int size, u32 *val)
775 {
776         struct hv_pcibus_device *hbus =
777                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
778         struct hv_pci_dev *hpdev;
779
780         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
781         if (!hpdev)
782                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
783
784         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
785
786         put_pcichild(hpdev);
787         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
788 }
789
790 /**
791  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
792  * @bus: PCI Bus structure
793  * @devfn: Device/function
794  * @where: Offset from base
795  * @size: Byte/word/dword
796  * @val: Value to be written to device
797  *
798  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
799  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
800  */
801 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
802                                     int where, int size, u32 val)
803 {
804         struct hv_pcibus_device *hbus =
805             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
806         struct hv_pci_dev *hpdev;
807
808         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
809         if (!hpdev)
810                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
811
812         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
813
814         put_pcichild(hpdev);
815         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
816 }
817
818 /* PCIe operations */
819 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
820         .read  = hv_pcifront_read_config,
821         .write = hv_pcifront_write_config,
822 };
823
824 /* Interrupt management hooks */
825 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
826                              struct tran_int_desc *int_desc)
827 {
828         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
829         struct {
830                 struct pci_packet pkt;
831                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
832         } ctxt;
833
834         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
835         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
836         int_pkt->message_type.type =
837                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
838         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
839         int_pkt->int_desc = *int_desc;
840         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
841                          (unsigned long)&ctxt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
842         kfree(int_desc);
843 }
844
845 /**
846  * hv_msi_free() - Free the MSI.
847  * @domain:     The interrupt domain pointer
848  * @info:       Extra MSI-related context
849  * @irq:        Identifies the IRQ.
850  *
851  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
852  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
853  * table up to date.  This callback sends a message that frees
854  * the IRT entry and related tracking nonsense.
855  */
856 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
857                         unsigned int irq)
858 {
859         struct hv_pcibus_device *hbus;
860         struct hv_pci_dev *hpdev;
861         struct pci_dev *pdev;
862         struct tran_int_desc *int_desc;
863         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
864         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
865
866         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
867         hbus = info->data;
868         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
869         if (!int_desc)
870                 return;
871
872         irq_data->chip_data = NULL;
873         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
874         if (!hpdev) {
875                 kfree(int_desc);
876                 return;
877         }
878
879         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
880         put_pcichild(hpdev);
881 }
882
883 static int hv_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *dest,
884                            bool force)
885 {
886         struct irq_data *parent = data->parent_data;
887
888         return parent->chip->irq_set_affinity(parent, dest, force);
889 }
890
891 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
892 {
893         pci_msi_mask_irq(data);
894 }
895
896 /**
897  * hv_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
898  * affinity.
899  * @data:       Describes the IRQ
900  *
901  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
902  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
903  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
904  * number of the device.
905  */
906 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
907 {
908         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
909         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
910         struct retarget_msi_interrupt *params;
911         struct hv_pcibus_device *hbus;
912         struct cpumask *dest;
913         struct pci_bus *pbus;
914         struct pci_dev *pdev;
915         unsigned long flags;
916         u32 var_size = 0;
917         int cpu_vmbus;
918         int cpu;
919         u64 res;
920
921         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
922         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
923         pbus = pdev->bus;
924         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
925
926         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
927
928         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
929         memset(params, 0, sizeof(*params));
930         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
931         params->int_entry.source = 1; /* MSI(-X) */
932         params->int_entry.address = msi_desc->msg.address_lo;
933         params->int_entry.data = msi_desc->msg.data;
934         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
935                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
936                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
937                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
938                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
939         params->int_target.vector = cfg->vector;
940
941         /*
942          * Honoring apic->irq_delivery_mode set to dest_Fixed by
943          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
944          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
945          * negative effect (yet?).
946          */
947
948         if (pci_protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
949                 /*
950                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
951                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
952                  * with >64 VP support.
953                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
954                  * is not sufficient for this hypercall.
955                  */
956                 params->int_target.flags |=
957                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
958                 params->int_target.vp_set.valid_banks =
959                         (1ull << HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX) - 1;
960
961                 /*
962                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
963                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_banks does).
964                  */
965                 var_size = 1 + HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX;
966
967                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
968                         cpu_vmbus = hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
969
970                         if (cpu_vmbus >= HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX * 64) {
971                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
972                                         "too high CPU %d", cpu_vmbus);
973                                 res = 1;
974                                 goto exit_unlock;
975                         }
976
977                         params->int_target.vp_set.masks[cpu_vmbus / 64] |=
978                                 (1ULL << (cpu_vmbus & 63));
979                 }
980         } else {
981                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
982                         params->int_target.vp_mask |=
983                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
984                 }
985         }
986
987         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
988                               params, NULL);
989
990 exit_unlock:
991         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
992
993         if (res) {
994                 dev_err(&hbus->hdev->device,
995                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
996                 return;
997         }
998
999         pci_msi_unmask_irq(data);
1000 }
1001
1002 struct compose_comp_ctxt {
1003         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1004         struct tran_int_desc int_desc;
1005 };
1006
1007 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1008                                  int resp_packet_size)
1009 {
1010         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1011         struct pci_create_int_response *int_resp =
1012                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1013
1014         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1015         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1016         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1017 }
1018
1019 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1020         struct pci_create_interrupt *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1021         u32 slot, u8 vector)
1022 {
1023         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1024         int_pkt->wslot.slot = slot;
1025         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1026         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1027         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1028
1029         /*
1030          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1031          * hv_irq_unmask().
1032          */
1033         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1034
1035         return sizeof(*int_pkt);
1036 }
1037
1038 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1039         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1040         u32 slot, u8 vector)
1041 {
1042         int cpu;
1043
1044         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1045         int_pkt->wslot.slot = slot;
1046         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1047         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1048         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1049
1050         /*
1051          * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1052          * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1053          */
1054         cpu = cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1055         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1056                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1057         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1058
1059         return sizeof(*int_pkt);
1060 }
1061
1062 /**
1063  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1064  * @data:       Everything about this MSI
1065  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1066  *
1067  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1068  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1069  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1070  * response supplies a data value and address to which that data
1071  * should be written to trigger that interrupt.
1072  */
1073 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1074 {
1075         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1076         struct hv_pcibus_device *hbus;
1077         struct hv_pci_dev *hpdev;
1078         struct pci_bus *pbus;
1079         struct pci_dev *pdev;
1080         struct cpumask *dest;
1081         unsigned long flags;
1082         struct compose_comp_ctxt comp;
1083         struct tran_int_desc *int_desc;
1084         struct {
1085                 struct pci_packet pci_pkt;
1086                 union {
1087                         struct pci_create_interrupt v1;
1088                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1089                 } int_pkts;
1090         } __packed ctxt;
1091
1092         u32 size;
1093         int ret;
1094
1095         pdev = msi_desc_to_pci_dev(irq_data_get_msi_desc(data));
1096         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1097         pbus = pdev->bus;
1098         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1099         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1100         if (!hpdev)
1101                 goto return_null_message;
1102
1103         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1104         if (data->chip_data) {
1105                 int_desc = data->chip_data;
1106                 data->chip_data = NULL;
1107                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1108         }
1109
1110         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1111         if (!int_desc)
1112                 goto drop_reference;
1113
1114         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1115         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1116         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1117         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1118
1119         switch (pci_protocol_version) {
1120         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1121                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1122                                         dest,
1123                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1124                                         cfg->vector);
1125                 break;
1126
1127         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1128                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1129                                         dest,
1130                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1131                                         cfg->vector);
1132                 break;
1133
1134         default:
1135                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1136                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1137                  * path so we print a message to aid future updates.
1138                  */
1139                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1140                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1141                 goto free_int_desc;
1142         }
1143
1144         ret = vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1145                                size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1146                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1147                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1148         if (ret) {
1149                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1150                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1151                         comp.comp_pkt.completion_status);
1152                 goto free_int_desc;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1157          * do normal wait for completion; instead poll.
1158          */
1159         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1160                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1161                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1162                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1163                                      "the device has gone\n");
1164                         goto free_int_desc;
1165                 }
1166
1167                 /*
1168                  * When the higher level interrupt code calls us with
1169                  * interrupt disabled, we must poll the channel by calling
1170                  * the channel callback directly when channel->target_cpu is
1171                  * the current CPU. When the higher level interrupt code
1172                  * calls us with interrupt enabled, let's add the
1173                  * local_irq_save()/restore() to avoid race:
1174                  * hv_pci_onchannelcallback() can also run in tasklet.
1175                  */
1176                 local_irq_save(flags);
1177
1178                 if (hbus->hdev->channel->target_cpu == smp_processor_id())
1179                         hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1180
1181                 local_irq_restore(flags);
1182
1183                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1184                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1185                                      "the device is being ejected\n");
1186                         goto free_int_desc;
1187                 }
1188
1189                 udelay(100);
1190         }
1191
1192         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1193                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1194                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1195                         comp.comp_pkt.completion_status);
1196                 goto free_int_desc;
1197         }
1198
1199         /*
1200          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1201          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1202          * is already held.
1203          */
1204         *int_desc = comp.int_desc;
1205         data->chip_data = int_desc;
1206
1207         /* Pass up the result. */
1208         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1209         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1210         msg->data = comp.int_desc.data;
1211
1212         put_pcichild(hpdev);
1213         return;
1214
1215 free_int_desc:
1216         kfree(int_desc);
1217 drop_reference:
1218         put_pcichild(hpdev);
1219 return_null_message:
1220         msg->address_hi = 0;
1221         msg->address_lo = 0;
1222         msg->data = 0;
1223 }
1224
1225 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1226 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1227         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1228         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1229         .irq_set_affinity       = hv_set_affinity,
1230         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1231         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1232         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1233 };
1234
1235 static irq_hw_number_t hv_msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
1236                                                    msi_alloc_info_t *arg)
1237 {
1238         return arg->msi_hwirq;
1239 }
1240
1241 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1242         .get_hwirq      = hv_msi_domain_ops_get_hwirq,
1243         .msi_prepare    = pci_msi_prepare,
1244         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
1245         .msi_free       = hv_msi_free,
1246 };
1247
1248 /**
1249  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1250  * @hbus:       The root PCI bus
1251  *
1252  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1253  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1254  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1255  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1256  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1257  * can support multi-message MSI here.
1258  *
1259  * Return: '0' on success and error value on failure
1260  */
1261 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1262 {
1263         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1264         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1265         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1266                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1267                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1268         hbus->msi_info.handler = handle_edge_irq;
1269         hbus->msi_info.handler_name = "edge";
1270         hbus->msi_info.data = hbus;
1271         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->sysdata.fwnode,
1272                                                      &hbus->msi_info,
1273                                                      x86_vector_domain);
1274         if (!hbus->irq_domain) {
1275                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1276                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1277                 return -ENODEV;
1278         }
1279
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 /**
1284  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1285  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1286  *              to it.
1287  *
1288  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1289  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1290  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1291  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1292  * must place any BARs of smaller than page length at the
1293  * beginning of a page.
1294  *
1295  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1296  */
1297 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1298 {
1299         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1300                         PAGE_SIZE);
1301 }
1302
1303 /**
1304  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1305  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1306  */
1307 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1308 {
1309         struct hv_pci_dev *hpdev;
1310         resource_size_t bar_size = 0;
1311         unsigned long flags;
1312         struct completion *event;
1313         u64 bar_val;
1314         int i;
1315
1316         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
1317         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
1318         if (!event)
1319                 return;
1320
1321         /* If the answer has already been computed, go with it. */
1322         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
1323                 complete(event);
1324                 return;
1325         }
1326
1327         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1328
1329         /*
1330          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
1331          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
1332          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
1333          */
1334         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1335                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1336                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
1337                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1338                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
1339
1340                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
1341                                 /*
1342                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
1343                                  * can be changed.
1344                                  */
1345
1346                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1347                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1348                                         bar_val |=
1349                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
1350                                 else
1351                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
1352
1353                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1354
1355                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1356                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
1357                                 else
1358                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
1359                         }
1360                 }
1361         }
1362
1363         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1364         complete(event);
1365 }
1366
1367 /**
1368  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
1369  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1370  *
1371  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
1372  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
1373  * The algorithm below works down from large sizes to small,
1374  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
1375  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
1376  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
1377  * BAR size.
1378  */
1379 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
1380 {
1381         resource_size_t high_size = 0;
1382         resource_size_t low_size = 0;
1383         resource_size_t high_base = 0;
1384         resource_size_t low_base = 0;
1385         resource_size_t bar_size;
1386         struct hv_pci_dev *hpdev;
1387         unsigned long flags;
1388         u64 bar_val;
1389         u32 command;
1390         bool high;
1391         int i;
1392
1393         if (hbus->low_mmio_space) {
1394                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
1395                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
1396         }
1397
1398         if (hbus->high_mmio_space) {
1399                 high_size = 1ULL <<
1400                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
1401                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
1402         }
1403
1404         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1405
1406         /* Pick addresses for the BARs. */
1407         do {
1408                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1409                         for (i = 0; i < 6; i++) {
1410                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1411                                 if (bar_val == 0)
1412                                         continue;
1413                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
1414                                 if (high) {
1415                                         bar_val |=
1416                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
1417                                                  << 32);
1418                                 } else {
1419                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
1420                                 }
1421                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1422                                 if (high) {
1423                                         if (high_size != bar_size) {
1424                                                 i++;
1425                                                 continue;
1426                                         }
1427                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1428                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1429                                                 4,
1430                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
1431                                         i++;
1432                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1433                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1434                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
1435                                         high_base += bar_size;
1436                                 } else {
1437                                         if (low_size != bar_size)
1438                                                 continue;
1439                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1440                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1441                                                 4,
1442                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
1443                                         low_base += bar_size;
1444                                 }
1445                         }
1446                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
1447                                 /* Set the memory enable bit. */
1448                                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1449                                                          &command);
1450                                 command |= PCI_COMMAND_MEMORY;
1451                                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1452                                                           command);
1453                                 break;
1454                         }
1455                 }
1456
1457                 high_size >>= 1;
1458                 low_size >>= 1;
1459         }  while (high_size || low_size);
1460
1461         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1462 }
1463
1464 /*
1465  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
1466  *
1467  * Note that this function does not need to lock the children list
1468  * because it is called from pci_devices_present_work which
1469  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
1470  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
1471  * even when pci_create_slot sleeps.
1472  */
1473 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1474 {
1475         struct hv_pci_dev *hpdev;
1476         char name[SLOT_NAME_SIZE];
1477         int slot_nr;
1478
1479         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1480                 if (hpdev->pci_slot)
1481                         continue;
1482
1483                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
1484                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
1485                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->pci_bus, slot_nr,
1486                                           name, NULL);
1487                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
1488                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
1489                         hpdev->pci_slot = NULL;
1490                 }
1491         }
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
1496  */
1497 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1498 {
1499         struct hv_pci_dev *hpdev;
1500
1501         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1502                 if (!hpdev->pci_slot)
1503                         continue;
1504                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1505                 hpdev->pci_slot = NULL;
1506         }
1507 }
1508
1509 /**
1510  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
1511  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1512  *
1513  * Return: 0 on success, -errno on failure
1514  */
1515 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
1516 {
1517         /* Register the device */
1518         hbus->pci_bus = pci_create_root_bus(&hbus->hdev->device,
1519                                             0, /* bus number is always zero */
1520                                             &hv_pcifront_ops,
1521                                             &hbus->sysdata,
1522                                             &hbus->resources_for_children);
1523         if (!hbus->pci_bus)
1524                 return -ENODEV;
1525
1526         hbus->pci_bus->msi = &hbus->msi_chip;
1527         hbus->pci_bus->msi->dev = &hbus->hdev->device;
1528
1529         pci_lock_rescan_remove();
1530         pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1531         pci_bus_assign_resources(hbus->pci_bus);
1532         hv_pci_assign_slots(hbus);
1533         pci_bus_add_devices(hbus->pci_bus);
1534         pci_unlock_rescan_remove();
1535         hbus->state = hv_pcibus_installed;
1536         return 0;
1537 }
1538
1539 struct q_res_req_compl {
1540         struct completion host_event;
1541         struct hv_pci_dev *hpdev;
1542 };
1543
1544 /**
1545  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
1546  * @context:            The completion context.
1547  * @resp:               The response that came from the host.
1548  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
1549  *
1550  * This function is invoked on completion of a Query Resource
1551  * Requirements packet.
1552  */
1553 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
1554                                     int resp_packet_size)
1555 {
1556         struct q_res_req_compl *completion = context;
1557         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
1558                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
1559         int i;
1560
1561         if (resp->status < 0) {
1562                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
1563                         "query resource requirements failed: %x\n",
1564                         resp->status);
1565         } else {
1566                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1567                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
1568                                 q_res_req->probed_bar[i];
1569                 }
1570         }
1571
1572         complete(&completion->host_event);
1573 }
1574
1575 /**
1576  * new_pcichild_device() - Create a new child device
1577  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
1578  * @desc:       The information supplied so far from the host
1579  *              about the device.
1580  *
1581  * This function creates the tracking structure for a new child
1582  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
1583  *
1584  * Return: Pointer to the new tracking struct
1585  */
1586 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
1587                 struct pci_function_description *desc)
1588 {
1589         struct hv_pci_dev *hpdev;
1590         struct pci_child_message *res_req;
1591         struct q_res_req_compl comp_pkt;
1592         struct {
1593                 struct pci_packet init_packet;
1594                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
1595         } pkt;
1596         unsigned long flags;
1597         int ret;
1598
1599         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
1600         if (!hpdev)
1601                 return NULL;
1602
1603         hpdev->hbus = hbus;
1604
1605         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1606         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1607         comp_pkt.hpdev = hpdev;
1608         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
1609         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
1610         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
1611         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
1612         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
1613
1614         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
1615                                sizeof(struct pci_child_message),
1616                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
1617                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1618                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1619         if (ret)
1620                 goto error;
1621
1622         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
1623                 goto error;
1624
1625         hpdev->desc = *desc;
1626         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
1627         get_pcichild(hpdev);
1628         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1629
1630         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
1631         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1632         return hpdev;
1633
1634 error:
1635         kfree(hpdev);
1636         return NULL;
1637 }
1638
1639 /**
1640  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
1641  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1642  * @wslot:      Location on the bus
1643  *
1644  * This function looks up a PCI device and returns the internal
1645  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
1646  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
1647  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
1648  * this reference.
1649  *
1650  * Return:      Internal representation of a PCI device
1651  */
1652 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
1653                                              u32 wslot)
1654 {
1655         unsigned long flags;
1656         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
1657
1658         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1659         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
1660                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
1661                         hpdev = iter;
1662                         get_pcichild(hpdev);
1663                         break;
1664                 }
1665         }
1666         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1667
1668         return hpdev;
1669 }
1670
1671 /**
1672  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
1673  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
1674  *
1675  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
1676  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
1677  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
1678  * function is called when the parent partition reports a list
1679  * of functions that should be observed under this PCI Express
1680  * port (bus).
1681  *
1682  * This function updates the list, and must tolerate being
1683  * called multiple times with the same information.  The typical
1684  * number of child devices is one, with very atypical cases
1685  * involving three or four, so the algorithms used here can be
1686  * simple and inefficient.
1687  *
1688  * It must also treat the omission of a previously observed device as
1689  * notification that the device no longer exists.
1690  *
1691  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
1692  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
1693  */
1694 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
1695 {
1696         u32 child_no;
1697         bool found;
1698         struct pci_function_description *new_desc;
1699         struct hv_pci_dev *hpdev;
1700         struct hv_pcibus_device *hbus;
1701         struct list_head removed;
1702         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1703         struct hv_dr_state *dr = NULL;
1704         unsigned long flags;
1705
1706         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
1707         hbus = dr_wrk->bus;
1708         kfree(dr_wrk);
1709
1710         INIT_LIST_HEAD(&removed);
1711
1712         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
1713         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1714         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1715                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
1716                                       list_entry);
1717                 list_del(&dr->list_entry);
1718
1719                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
1720                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1721                         kfree(dr);
1722                         continue;
1723                 }
1724         }
1725         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1726
1727         if (!dr) {
1728                 put_hvpcibus(hbus);
1729                 return;
1730         }
1731
1732         /* First, mark all existing children as reported missing. */
1733         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1734         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1735                 hpdev->reported_missing = true;
1736         }
1737         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1738
1739         /* Next, add back any reported devices. */
1740         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
1741                 found = false;
1742                 new_desc = &dr->func[child_no];
1743
1744                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1745                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1746                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
1747                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
1748                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
1749                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
1750                                 hpdev->reported_missing = false;
1751                                 found = true;
1752                         }
1753                 }
1754                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1755
1756                 if (!found) {
1757                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
1758                         if (!hpdev)
1759                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1760                                         "couldn't record a child device.\n");
1761                 }
1762         }
1763
1764         /* Move missing children to a list on the stack. */
1765         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1766         do {
1767                 found = false;
1768                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1769                         if (hpdev->reported_missing) {
1770                                 found = true;
1771                                 put_pcichild(hpdev);
1772                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
1773                                 break;
1774                         }
1775                 }
1776         } while (found);
1777         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1778
1779         /* Delete everything that should no longer exist. */
1780         while (!list_empty(&removed)) {
1781                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
1782                                          list_entry);
1783                 list_del(&hpdev->list_entry);
1784
1785                 if (hpdev->pci_slot)
1786                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1787
1788                 put_pcichild(hpdev);
1789         }
1790
1791         switch (hbus->state) {
1792         case hv_pcibus_installed:
1793                 /*
1794                  * Tell the core to rescan bus
1795                  * because there may have been changes.
1796                  */
1797                 pci_lock_rescan_remove();
1798                 pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1799                 hv_pci_assign_slots(hbus);
1800                 pci_unlock_rescan_remove();
1801                 break;
1802
1803         case hv_pcibus_init:
1804         case hv_pcibus_probed:
1805                 survey_child_resources(hbus);
1806                 break;
1807
1808         default:
1809                 break;
1810         }
1811
1812         put_hvpcibus(hbus);
1813         kfree(dr);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * hv_pci_devices_present() - Handles list of new children
1818  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1819  * @relations:  Packet from host listing children
1820  *
1821  * This function is invoked whenever a new list of devices for
1822  * this bus appears.
1823  */
1824 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
1825                                    struct pci_bus_relations *relations)
1826 {
1827         struct hv_dr_state *dr;
1828         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1829         unsigned long flags;
1830         bool pending_dr;
1831
1832         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
1833         if (!dr_wrk)
1834                 return;
1835
1836         dr = kzalloc(offsetof(struct hv_dr_state, func) +
1837                      (sizeof(struct pci_function_description) *
1838                       (relations->device_count)), GFP_NOWAIT);
1839         if (!dr)  {
1840                 kfree(dr_wrk);
1841                 return;
1842         }
1843
1844         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
1845         dr_wrk->bus = hbus;
1846         dr->device_count = relations->device_count;
1847         if (dr->device_count != 0) {
1848                 memcpy(dr->func, relations->func,
1849                        sizeof(struct pci_function_description) *
1850                        dr->device_count);
1851         }
1852
1853         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1854         /*
1855          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
1856          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
1857          * queue a new work.
1858          */
1859         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
1860         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
1861         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1862
1863         if (pending_dr) {
1864                 kfree(dr_wrk);
1865         } else {
1866                 get_hvpcibus(hbus);
1867                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
1868         }
1869 }
1870
1871 /**
1872  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
1873  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
1874  *
1875  * This function handles ejecting a device.  Windows will
1876  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
1877  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
1878  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
1879  */
1880 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
1881 {
1882         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
1883         struct hv_pcibus_device *hbus;
1884         struct hv_pci_dev *hpdev;
1885         struct pci_dev *pdev;
1886         unsigned long flags;
1887         int wslot;
1888         struct {
1889                 struct pci_packet pkt;
1890                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
1891         } ctxt;
1892
1893         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
1894         hbus = hpdev->hbus;
1895
1896         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
1897
1898         /*
1899          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
1900          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
1901          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->pci_bus)
1902          * because hbus->pci_bus may not exist yet.
1903          */
1904         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
1905         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->sysdata.domain, 0, wslot);
1906         if (pdev) {
1907                 pci_lock_rescan_remove();
1908                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
1909                 pci_dev_put(pdev);
1910                 pci_unlock_rescan_remove();
1911         }
1912
1913         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1914         list_del(&hpdev->list_entry);
1915         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1916
1917         if (hpdev->pci_slot)
1918                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1919
1920         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1921         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
1922         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
1923         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1924         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
1925                          sizeof(*ejct_pkt), (unsigned long)&ctxt.pkt,
1926                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1927
1928         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
1929         put_pcichild(hpdev);
1930         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
1931         put_pcichild(hpdev);
1932         put_pcichild(hpdev);
1933         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
1934
1935         put_hvpcibus(hbus);
1936 }
1937
1938 /**
1939  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
1940  * @hpdev:      Internal device tracking struct
1941  *
1942  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
1943  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
1944  * delivery code handling the ejection.
1945  */
1946 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
1947 {
1948         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
1949         get_pcichild(hpdev);
1950         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
1951         get_hvpcibus(hpdev->hbus);
1952         queue_work(hpdev->hbus->wq, &hpdev->wrk);
1953 }
1954
1955 /**
1956  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
1957  * @context:    Internal bus tracking struct
1958  *
1959  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
1960  * this channel (which is private to this root PCI bus).
1961  */
1962 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
1963 {
1964         const int packet_size = 0x100;
1965         int ret;
1966         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
1967         u32 bytes_recvd;
1968         u64 req_id;
1969         struct vmpacket_descriptor *desc;
1970         unsigned char *buffer;
1971         int bufferlen = packet_size;
1972         struct pci_packet *comp_packet;
1973         struct pci_response *response;
1974         struct pci_incoming_message *new_message;
1975         struct pci_bus_relations *bus_rel;
1976         struct pci_dev_incoming *dev_message;
1977         struct hv_pci_dev *hpdev;
1978
1979         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
1980         if (!buffer)
1981                 return;
1982
1983         while (1) {
1984                 ret = vmbus_recvpacket_raw(hbus->hdev->channel, buffer,
1985                                            bufferlen, &bytes_recvd, &req_id);
1986
1987                 if (ret == -ENOBUFS) {
1988                         kfree(buffer);
1989                         /* Handle large packet */
1990                         bufferlen = bytes_recvd;
1991                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
1992                         if (!buffer)
1993                                 return;
1994                         continue;
1995                 }
1996
1997                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
1998                 if (ret || !bytes_recvd)
1999                         break;
2000
2001                 /*
2002                  * All incoming packets must be at least as large as a
2003                  * response.
2004                  */
2005                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2006                         continue;
2007                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2008
2009                 switch (desc->type) {
2010                 case VM_PKT_COMP:
2011
2012                         /*
2013                          * The host is trusted, and thus it's safe to interpret
2014                          * this transaction ID as a pointer.
2015                          */
2016                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_id;
2017                         response = (struct pci_response *)buffer;
2018                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2019                                                      response,
2020                                                      bytes_recvd);
2021                         break;
2022
2023                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2024
2025                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2026                         switch (new_message->message_type.type) {
2027                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2028
2029                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2030                                 if (bytes_recvd <
2031                                     offsetof(struct pci_bus_relations, func) +
2032                                     (sizeof(struct pci_function_description) *
2033                                      (bus_rel->device_count))) {
2034                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2035                                                 "bus relations too small\n");
2036                                         break;
2037                                 }
2038
2039                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2040                                 break;
2041
2042                         case PCI_EJECT:
2043
2044                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2045                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2046                                                       dev_message->wslot.slot);
2047                                 if (hpdev) {
2048                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2049                                         put_pcichild(hpdev);
2050                                 }
2051                                 break;
2052
2053                         default:
2054                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2055                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2056                                         new_message->message_type.type);
2057                                 break;
2058                         }
2059                         break;
2060
2061                 default:
2062                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2063                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2064                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2065                         break;
2066                 }
2067         }
2068
2069         kfree(buffer);
2070 }
2071
2072 /**
2073  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2074  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2075  *
2076  * This driver is intended to support running on Windows 10
2077  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2078  * versions, as they assume that many of the operations which
2079  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2080  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2081  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2082  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2083  *
2084  * This function negotiates the channel protocol version,
2085  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2086  * level.
2087  */
2088 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev)
2089 {
2090         struct pci_version_request *version_req;
2091         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2092         struct pci_packet *pkt;
2093         int ret;
2094         int i;
2095
2096         /*
2097          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2098          * a version that the host can support. We start with the
2099          * highest version number and go down if the host cannot
2100          * support it.
2101          */
2102         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2103         if (!pkt)
2104                 return -ENOMEM;
2105
2106         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2107         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2108         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2109         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2110         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2111
2112         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions); i++) {
2113                 version_req->protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2114                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2115                                 sizeof(struct pci_version_request),
2116                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2117                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2118                 if (!ret)
2119                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2120
2121                 if (ret) {
2122                         dev_err(&hdev->device,
2123                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2124                                 ret);
2125                         goto exit;
2126                 }
2127
2128                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2129                         pci_protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2130                         dev_info(&hdev->device,
2131                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
2132                                 pci_protocol_version);
2133                         goto exit;
2134                 }
2135
2136                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
2137                         dev_err(&hdev->device,
2138                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
2139                                 comp_pkt.completion_status);
2140                         ret = -EPROTO;
2141                         goto exit;
2142                 }
2143
2144                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
2145         }
2146
2147         dev_err(&hdev->device,
2148                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
2149         ret = -EPROTO;
2150
2151 exit:
2152         kfree(pkt);
2153         return ret;
2154 }
2155
2156 /**
2157  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
2158  * bus
2159  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2160  */
2161 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2162 {
2163         /*
2164          * Set the resources back to the way they looked when they
2165          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
2166          */
2167
2168         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
2169                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2170                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2171                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2172         }
2173
2174         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
2175                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2176                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
2177                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
2178         }
2179 }
2180
2181 /**
2182  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
2183  * for the bus
2184  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2185  *
2186  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
2187  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
2188  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
2189  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
2190  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
2191  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
2192  * deprecated, and not subject to change.
2193  *
2194  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
2195  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
2196  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
2197  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
2198  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
2199  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
2200  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
2201  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
2202  * request_mem_region_exclusive().
2203  *
2204  * Return: 0 on success, -errno on failure
2205  */
2206 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2207 {
2208         resource_size_t align;
2209         int ret;
2210
2211         if (hbus->low_mmio_space) {
2212                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2213                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
2214                                           (u64)(u32)0xffffffff,
2215                                           hbus->low_mmio_space,
2216                                           align, false);
2217                 if (ret) {
2218                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2219                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2220                                 hbus->low_mmio_space);
2221                         return ret;
2222                 }
2223
2224                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2225                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2226                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2227                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2228                                  hbus->low_mmio_res);
2229         }
2230
2231         if (hbus->high_mmio_space) {
2232                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2233                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
2234                                           0x100000000, -1,
2235                                           hbus->high_mmio_space, align,
2236                                           false);
2237                 if (ret) {
2238                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2239                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2240                                 hbus->high_mmio_space);
2241                         goto release_low_mmio;
2242                 }
2243
2244                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2245                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2246                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2247                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2248                                  hbus->high_mmio_res);
2249         }
2250
2251         return 0;
2252
2253 release_low_mmio:
2254         if (hbus->low_mmio_res) {
2255                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2256                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2257         }
2258
2259         return ret;
2260 }
2261
2262 /**
2263  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
2264  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2265  *
2266  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
2267  * configuration space for the functions on this bus.
2268  *
2269  * Return: 0 on success, -errno on failure
2270  */
2271 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2272 {
2273         int ret;
2274
2275         /*
2276          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
2277          * space.
2278          */
2279         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
2280                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
2281         if (ret)
2282                 return ret;
2283
2284         /*
2285          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
2286          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
2287          * which are valid for the children of this bus, which are intended
2288          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
2289          * meaning that this region can't be overlapped.
2290          */
2291
2292         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2293
2294         return 0;
2295 }
2296
2297 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2298 {
2299         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2300 }
2301
2302 /**
2303  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
2304  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2305  *
2306  * Return: 0 on success, -errno on failure
2307  */
2308 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
2309 {
2310         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2311         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
2312         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2313         struct pci_packet *pkt;
2314         int ret;
2315
2316         /*
2317          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
2318          * powered-on state.  This includes telling the host which region
2319          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
2320          * access.
2321          */
2322         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
2323         if (!pkt)
2324                 return -ENOMEM;
2325
2326         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2327         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2328         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2329         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
2330         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
2331         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
2332
2333         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
2334                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2335                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2336         if (!ret)
2337                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2338
2339         if (ret)
2340                 goto exit;
2341
2342         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2343                 dev_err(&hdev->device,
2344                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
2345                         comp_pkt.completion_status);
2346                 ret = -EPROTO;
2347                 goto exit;
2348         }
2349
2350         ret = 0;
2351
2352 exit:
2353         kfree(pkt);
2354         return ret;
2355 }
2356
2357 /**
2358  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
2359  * devices
2360  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2361  *
2362  * Return: 0 on success, -errno on failure
2363  */
2364 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
2365 {
2366         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2367         struct pci_message message;
2368         struct completion comp;
2369         int ret;
2370
2371         /* Ask the host to send along the list of child devices */
2372         init_completion(&comp);
2373         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
2374                 return -ENOTEMPTY;
2375
2376         memset(&message, 0, sizeof(message));
2377         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
2378
2379         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
2380                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2381         if (!ret)
2382                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
2383
2384         return ret;
2385 }
2386
2387 /**
2388  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
2389  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2390  *
2391  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
2392  * which contains all the resources that the device will use.
2393  * The response contains those same resources, "translated"
2394  * which is to say, the values which should be used by the
2395  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
2396  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
2397  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
2398  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
2399  * space.  So this message is sent here only to drive the state
2400  * machine on the host forward.
2401  *
2402  * Return: 0 on success, -errno on failure
2403  */
2404 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
2405 {
2406         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2407         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
2408         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
2409         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2410         struct hv_pci_dev *hpdev;
2411         struct pci_packet *pkt;
2412         size_t size_res;
2413         u32 wslot;
2414         int ret;
2415
2416         size_res = (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
2417                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
2418
2419         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
2420         if (!pkt)
2421                 return -ENOMEM;
2422
2423         ret = 0;
2424
2425         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2426                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2427                 if (!hpdev)
2428                         continue;
2429
2430                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
2431                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
2432                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2433                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2434
2435                 if (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
2436                         res_assigned =
2437                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
2438                         res_assigned->message_type.type =
2439                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
2440                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2441                 } else {
2442                         res_assigned2 =
2443                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
2444                         res_assigned2->message_type.type =
2445                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
2446                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2447                 }
2448                 put_pcichild(hpdev);
2449
2450                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
2451                                 size_res, (unsigned long)pkt,
2452                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
2453                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2454                 if (!ret)
2455                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2456                 if (ret)
2457                         break;
2458
2459                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2460                         ret = -EPROTO;
2461                         dev_err(&hdev->device,
2462                                 "resource allocated returned 0x%x",
2463                                 comp_pkt.completion_status);
2464                         break;
2465                 }
2466         }
2467
2468         kfree(pkt);
2469         return ret;
2470 }
2471
2472 /**
2473  * hv_send_resources_released() - Report local resources
2474  * released
2475  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2476  *
2477  * Return: 0 on success, -errno on failure
2478  */
2479 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
2480 {
2481         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2482         struct pci_child_message pkt;
2483         struct hv_pci_dev *hpdev;
2484         u32 wslot;
2485         int ret;
2486
2487         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2488                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2489                 if (!hpdev)
2490                         continue;
2491
2492                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2493                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
2494                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2495
2496                 put_pcichild(hpdev);
2497
2498                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
2499                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2500                 if (ret)
2501                         return ret;
2502         }
2503
2504         return 0;
2505 }
2506
2507 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2508 {
2509         refcount_inc(&hbus->remove_lock);
2510 }
2511
2512 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2513 {
2514         if (refcount_dec_and_test(&hbus->remove_lock))
2515                 complete(&hbus->remove_event);
2516 }
2517
2518 /**
2519  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
2520  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2521  * @dev_id:     Identifies the device itself
2522  *
2523  * Return: 0 on success, -errno on failure
2524  */
2525 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
2526                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
2527 {
2528         struct hv_pcibus_device *hbus;
2529         int ret;
2530
2531         /*
2532          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
2533          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
2534          */
2535         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > PAGE_SIZE);
2536
2537         hbus = (struct hv_pcibus_device *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
2538         if (!hbus)
2539                 return -ENOMEM;
2540         hbus->state = hv_pcibus_init;
2541
2542         /*
2543          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and
2544          * other specs.  Pull it from the instance ID, to get something
2545          * unique.  Bytes 8 and 9 are what is used in Windows guests, so
2546          * do the same thing for consistency.  Note that, since this code
2547          * only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V can (and does) guarantee
2548          * that (1) the only domain in use for something that looks like
2549          * a physical PCI bus (which is actually emulated by the
2550          * hypervisor) is domain 0 and (2) there will be no overlap
2551          * between domains derived from these instance IDs in the same
2552          * VM.
2553          */
2554         hbus->sysdata.domain = hdev->dev_instance.b[9] |
2555                                hdev->dev_instance.b[8] << 8;
2556
2557         hbus->hdev = hdev;
2558         refcount_set(&hbus->remove_lock, 1);
2559         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
2560         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
2561         INIT_LIST_HEAD(&hbus->resources_for_children);
2562         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
2563         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
2564         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
2565         init_completion(&hbus->remove_event);
2566         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
2567                                            hbus->sysdata.domain);
2568         if (!hbus->wq) {
2569                 ret = -ENOMEM;
2570                 goto free_bus;
2571         }
2572
2573         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
2574                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
2575         if (ret)
2576                 goto destroy_wq;
2577
2578         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
2579
2580         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev);
2581         if (ret)
2582                 goto close;
2583
2584         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
2585         if (ret)
2586                 goto close;
2587
2588         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
2589                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2590         if (!hbus->cfg_addr) {
2591                 dev_err(&hdev->device,
2592                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
2593                 ret = -ENOMEM;
2594                 goto free_config;
2595         }
2596
2597         hbus->sysdata.fwnode = irq_domain_alloc_fwnode(hbus);
2598         if (!hbus->sysdata.fwnode) {
2599                 ret = -ENOMEM;
2600                 goto unmap;
2601         }
2602
2603         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
2604         if (ret)
2605                 goto free_fwnode;
2606
2607         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
2608         if (ret)
2609                 goto free_irq_domain;
2610
2611         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
2612         if (ret)
2613                 goto free_irq_domain;
2614
2615         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
2616         if (ret)
2617                 goto free_irq_domain;
2618
2619         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
2620         if (ret)
2621                 goto free_windows;
2622
2623         prepopulate_bars(hbus);
2624
2625         hbus->state = hv_pcibus_probed;
2626
2627         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
2628         if (ret)
2629                 goto free_windows;
2630
2631         return 0;
2632
2633 free_windows:
2634         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2635 free_irq_domain:
2636         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2637 free_fwnode:
2638         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2639 unmap:
2640         iounmap(hbus->cfg_addr);
2641 free_config:
2642         hv_free_config_window(hbus);
2643 close:
2644         vmbus_close(hdev->channel);
2645 destroy_wq:
2646         destroy_workqueue(hbus->wq);
2647 free_bus:
2648         free_page((unsigned long)hbus);
2649         return ret;
2650 }
2651
2652 static void hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev)
2653 {
2654         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2655         struct {
2656                 struct pci_packet teardown_packet;
2657                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
2658         } pkt;
2659         struct pci_bus_relations relations;
2660         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2661         int ret;
2662
2663         /*
2664          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
2665          * access the per-channel ringbuffer any longer.
2666          */
2667         if (hdev->channel->rescind)
2668                 return;
2669
2670         /* Delete any children which might still exist. */
2671         memset(&relations, 0, sizeof(relations));
2672         hv_pci_devices_present(hbus, &relations);
2673
2674         ret = hv_send_resources_released(hdev);
2675         if (ret)
2676                 dev_err(&hdev->device,
2677                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
2678
2679         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
2680         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2681         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
2682         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2683         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
2684
2685         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt.teardown_packet.message,
2686                                sizeof(struct pci_message),
2687                                (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
2688                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2689                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2690         if (!ret)
2691                 wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ);
2692 }
2693
2694 /**
2695  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
2696  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2697  *
2698  * Return: 0 on success, -errno on failure
2699  */
2700 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
2701 {
2702         struct hv_pcibus_device *hbus;
2703
2704         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2705         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
2706                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
2707                 pci_lock_rescan_remove();
2708                 pci_stop_root_bus(hbus->pci_bus);
2709                 hv_pci_remove_slots(hbus);
2710                 pci_remove_root_bus(hbus->pci_bus);
2711                 pci_unlock_rescan_remove();
2712                 hbus->state = hv_pcibus_removed;
2713         }
2714
2715         hv_pci_bus_exit(hdev);
2716
2717         vmbus_close(hdev->channel);
2718
2719         iounmap(hbus->cfg_addr);
2720         hv_free_config_window(hbus);
2721         pci_free_resource_list(&hbus->resources_for_children);
2722         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2723         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2724         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2725         put_hvpcibus(hbus);
2726         wait_for_completion(&hbus->remove_event);
2727         destroy_workqueue(hbus->wq);
2728         free_page((unsigned long)hbus);
2729         return 0;
2730 }
2731
2732 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
2733         /* PCI Pass-through Class ID */
2734         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
2735         { HV_PCIE_GUID, },
2736         { },
2737 };
2738
2739 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
2740
2741 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
2742         .name           = "hv_pci",
2743         .id_table       = hv_pci_id_table,
2744         .probe          = hv_pci_probe,
2745         .remove         = hv_pci_remove,
2746 };
2747
2748 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
2749 {
2750         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
2751 }
2752
2753 static int __init init_hv_pci_drv(void)
2754 {
2755         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
2756 }
2757
2758 module_init(init_hv_pci_drv);
2759 module_exit(exit_hv_pci_drv);
2760
2761 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
2762 MODULE_LICENSE("GPL v2");