GNU Linux-libre 4.19.304-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         if (!int_desc->vector_count) {
835                 kfree(int_desc);
836                 return;
837         }
838         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
839         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
840         int_pkt->message_type.type =
841                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
842         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
843         int_pkt->int_desc = *int_desc;
844         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
845                          (unsigned long)&ctxt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
846         kfree(int_desc);
847 }
848
849 /**
850  * hv_msi_free() - Free the MSI.
851  * @domain:     The interrupt domain pointer
852  * @info:       Extra MSI-related context
853  * @irq:        Identifies the IRQ.
854  *
855  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
856  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
857  * table up to date.  This callback sends a message that frees
858  * the IRT entry and related tracking nonsense.
859  */
860 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
861                         unsigned int irq)
862 {
863         struct hv_pcibus_device *hbus;
864         struct hv_pci_dev *hpdev;
865         struct pci_dev *pdev;
866         struct tran_int_desc *int_desc;
867         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
868         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
869
870         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
871         hbus = info->data;
872         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
873         if (!int_desc)
874                 return;
875
876         irq_data->chip_data = NULL;
877         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
878         if (!hpdev) {
879                 kfree(int_desc);
880                 return;
881         }
882
883         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
884         put_pcichild(hpdev);
885 }
886
887 static int hv_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *dest,
888                            bool force)
889 {
890         struct irq_data *parent = data->parent_data;
891
892         return parent->chip->irq_set_affinity(parent, dest, force);
893 }
894
895 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
896 {
897         pci_msi_mask_irq(data);
898 }
899
900 static unsigned int hv_msi_get_int_vector(struct irq_data *data)
901 {
902         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
903
904         return cfg->vector;
905 }
906
907 static int hv_msi_prepare(struct irq_domain *domain, struct device *dev,
908                           int nvec, msi_alloc_info_t *info)
909 {
910         int ret = pci_msi_prepare(domain, dev, nvec, info);
911
912         /*
913          * By using the interrupt remapper in the hypervisor IOMMU, contiguous
914          * CPU vectors is not needed for multi-MSI
915          */
916         if (info->type == X86_IRQ_ALLOC_TYPE_MSI)
917                 info->flags &= ~X86_IRQ_ALLOC_CONTIGUOUS_VECTORS;
918
919         return ret;
920 }
921
922 /**
923  * hv_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
924  * affinity.
925  * @data:       Describes the IRQ
926  *
927  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
928  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
929  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
930  * number of the device.
931  */
932 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
933 {
934         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
935         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
936         struct retarget_msi_interrupt *params;
937         struct tran_int_desc *int_desc;
938         struct hv_pcibus_device *hbus;
939         struct cpumask *dest;
940         struct pci_bus *pbus;
941         struct pci_dev *pdev;
942         unsigned long flags;
943         u32 var_size = 0;
944         int cpu_vmbus;
945         int cpu;
946         u64 res;
947
948         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
949         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
950         pbus = pdev->bus;
951         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
952         int_desc = data->chip_data;
953
954         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
955
956         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
957         memset(params, 0, sizeof(*params));
958         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
959         params->int_entry.source = 1; /* MSI(-X) */
960         params->int_entry.address = int_desc->address & 0xffffffff;
961         params->int_entry.data = int_desc->data;
962         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
963                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
964                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
965                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
966                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
967         params->int_target.vector = cfg->vector;
968
969         /*
970          * Honoring apic->irq_delivery_mode set to dest_Fixed by
971          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
972          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
973          * negative effect (yet?).
974          */
975
976         if (pci_protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
977                 /*
978                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
979                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
980                  * with >64 VP support.
981                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
982                  * is not sufficient for this hypercall.
983                  */
984                 params->int_target.flags |=
985                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
986                 params->int_target.vp_set.valid_banks =
987                         (1ull << HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX) - 1;
988
989                 /*
990                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
991                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_banks does).
992                  */
993                 var_size = 1 + HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX;
994
995                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
996                         cpu_vmbus = hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
997
998                         if (cpu_vmbus >= HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX * 64) {
999                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1000                                         "too high CPU %d", cpu_vmbus);
1001                                 res = 1;
1002                                 goto exit_unlock;
1003                         }
1004
1005                         params->int_target.vp_set.masks[cpu_vmbus / 64] |=
1006                                 (1ULL << (cpu_vmbus & 63));
1007                 }
1008         } else {
1009                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
1010                         params->int_target.vp_mask |=
1011                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
1012                 }
1013         }
1014
1015         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
1016                               params, NULL);
1017
1018 exit_unlock:
1019         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
1020
1021         if (res) {
1022                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1023                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
1024                 return;
1025         }
1026
1027         pci_msi_unmask_irq(data);
1028 }
1029
1030 struct compose_comp_ctxt {
1031         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1032         struct tran_int_desc int_desc;
1033 };
1034
1035 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1036                                  int resp_packet_size)
1037 {
1038         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1039         struct pci_create_int_response *int_resp =
1040                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1041
1042         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1043         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1044         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1045 }
1046
1047 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1048         struct pci_create_interrupt *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1049         u32 slot, u8 vector, u8 vector_count)
1050 {
1051         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1052         int_pkt->wslot.slot = slot;
1053         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1054         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1055         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1056
1057         /*
1058          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1059          * hv_irq_unmask().
1060          */
1061         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1062
1063         return sizeof(*int_pkt);
1064 }
1065
1066 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1067         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1068         u32 slot, u8 vector, u8 vector_count)
1069 {
1070         int cpu;
1071
1072         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1073         int_pkt->wslot.slot = slot;
1074         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1075         int_pkt->int_desc.vector_count = vector_count;
1076         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1077
1078         /*
1079          * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1080          * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1081          */
1082         cpu = cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1083         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1084                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1085         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1086
1087         return sizeof(*int_pkt);
1088 }
1089
1090 /**
1091  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1092  * @data:       Everything about this MSI
1093  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1094  *
1095  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1096  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1097  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1098  * response supplies a data value and address to which that data
1099  * should be written to trigger that interrupt.
1100  */
1101 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1102 {
1103         struct hv_pcibus_device *hbus;
1104         struct hv_pci_dev *hpdev;
1105         struct pci_bus *pbus;
1106         struct pci_dev *pdev;
1107         struct cpumask *dest;
1108         unsigned long flags;
1109         struct compose_comp_ctxt comp;
1110         struct tran_int_desc *int_desc;
1111         struct msi_desc *msi_desc;
1112         u8 vector, vector_count;
1113         struct {
1114                 struct pci_packet pci_pkt;
1115                 union {
1116                         struct pci_create_interrupt v1;
1117                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1118                 } int_pkts;
1119         } __packed ctxt;
1120
1121         u32 size;
1122         int ret;
1123
1124         /* Reuse the previous allocation */
1125         if (data->chip_data) {
1126                 int_desc = data->chip_data;
1127                 msg->address_hi = int_desc->address >> 32;
1128                 msg->address_lo = int_desc->address & 0xffffffff;
1129                 msg->data = int_desc->data;
1130                 return;
1131         }
1132
1133         msi_desc  = irq_data_get_msi_desc(data);
1134         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
1135         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1136         pbus = pdev->bus;
1137         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1138         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1139         if (!hpdev)
1140                 goto return_null_message;
1141
1142         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1143         if (!int_desc)
1144                 goto drop_reference;
1145
1146         if (!msi_desc->msi_attrib.is_msix && msi_desc->nvec_used > 1) {
1147                 /*
1148                  * If this is not the first MSI of Multi MSI, we already have
1149                  * a mapping.  Can exit early.
1150                  */
1151                 if (msi_desc->irq != data->irq) {
1152                         data->chip_data = int_desc;
1153                         int_desc->address = msi_desc->msg.address_lo |
1154                                             (u64)msi_desc->msg.address_hi << 32;
1155                         int_desc->data = msi_desc->msg.data +
1156                                          (data->irq - msi_desc->irq);
1157                         msg->address_hi = msi_desc->msg.address_hi;
1158                         msg->address_lo = msi_desc->msg.address_lo;
1159                         msg->data = int_desc->data;
1160                         put_pcichild(hpdev);
1161                         return;
1162                 }
1163                 /*
1164                  * The vector we select here is a dummy value.  The correct
1165                  * value gets sent to the hypervisor in unmask().  This needs
1166                  * to be aligned with the count, and also not zero.  Multi-msi
1167                  * is powers of 2 up to 32, so 32 will always work here.
1168                  */
1169                 vector = 32;
1170                 vector_count = msi_desc->nvec_used;
1171         } else {
1172                 vector = hv_msi_get_int_vector(data);
1173                 vector_count = 1;
1174         }
1175
1176         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1177         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1178         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1179         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1180
1181         switch (pci_protocol_version) {
1182         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1183                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1184                                         dest,
1185                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1186                                         vector,
1187                                         vector_count);
1188                 break;
1189
1190         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1191                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1192                                         dest,
1193                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1194                                         vector,
1195                                         vector_count);
1196                 break;
1197
1198         default:
1199                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1200                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1201                  * path so we print a message to aid future updates.
1202                  */
1203                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1204                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1205                 goto free_int_desc;
1206         }
1207
1208         ret = vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1209                                size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1210                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1211                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1212         if (ret) {
1213                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1214                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1215                         comp.comp_pkt.completion_status);
1216                 goto free_int_desc;
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1221          * do normal wait for completion; instead poll.
1222          */
1223         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1224                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1225                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1226                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1227                                      "the device has gone\n");
1228                         goto free_int_desc;
1229                 }
1230
1231                 /*
1232                  * When the higher level interrupt code calls us with
1233                  * interrupt disabled, we must poll the channel by calling
1234                  * the channel callback directly when channel->target_cpu is
1235                  * the current CPU. When the higher level interrupt code
1236                  * calls us with interrupt enabled, let's add the
1237                  * local_irq_save()/restore() to avoid race:
1238                  * hv_pci_onchannelcallback() can also run in tasklet.
1239                  */
1240                 local_irq_save(flags);
1241
1242                 if (hbus->hdev->channel->target_cpu == smp_processor_id())
1243                         hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1244
1245                 local_irq_restore(flags);
1246
1247                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1248                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1249                                      "the device is being ejected\n");
1250                         goto free_int_desc;
1251                 }
1252
1253                 udelay(100);
1254         }
1255
1256         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1257                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1258                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1259                         comp.comp_pkt.completion_status);
1260                 goto free_int_desc;
1261         }
1262
1263         /*
1264          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1265          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1266          * is already held.
1267          */
1268         *int_desc = comp.int_desc;
1269         data->chip_data = int_desc;
1270
1271         /* Pass up the result. */
1272         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1273         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1274         msg->data = comp.int_desc.data;
1275
1276         put_pcichild(hpdev);
1277         return;
1278
1279 free_int_desc:
1280         kfree(int_desc);
1281 drop_reference:
1282         put_pcichild(hpdev);
1283 return_null_message:
1284         msg->address_hi = 0;
1285         msg->address_lo = 0;
1286         msg->data = 0;
1287 }
1288
1289 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1290 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1291         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1292         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1293         .irq_set_affinity       = hv_set_affinity,
1294         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1295         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1296         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1297 };
1298
1299 static irq_hw_number_t hv_msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
1300                                                    msi_alloc_info_t *arg)
1301 {
1302         return arg->msi_hwirq;
1303 }
1304
1305 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1306         .get_hwirq      = hv_msi_domain_ops_get_hwirq,
1307         .msi_prepare    = hv_msi_prepare,
1308         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
1309         .msi_free       = hv_msi_free,
1310 };
1311
1312 /**
1313  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1314  * @hbus:       The root PCI bus
1315  *
1316  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1317  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1318  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1319  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1320  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1321  * can support multi-message MSI here.
1322  *
1323  * Return: '0' on success and error value on failure
1324  */
1325 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1326 {
1327         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1328         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1329         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1330                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1331                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1332         hbus->msi_info.handler = handle_edge_irq;
1333         hbus->msi_info.handler_name = "edge";
1334         hbus->msi_info.data = hbus;
1335         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->sysdata.fwnode,
1336                                                      &hbus->msi_info,
1337                                                      x86_vector_domain);
1338         if (!hbus->irq_domain) {
1339                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1340                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1341                 return -ENODEV;
1342         }
1343
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 /**
1348  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1349  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1350  *              to it.
1351  *
1352  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1353  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1354  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1355  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1356  * must place any BARs of smaller than page length at the
1357  * beginning of a page.
1358  *
1359  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1360  */
1361 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1362 {
1363         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1364                         PAGE_SIZE);
1365 }
1366
1367 /**
1368  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1369  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1370  */
1371 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1372 {
1373         struct hv_pci_dev *hpdev;
1374         resource_size_t bar_size = 0;
1375         unsigned long flags;
1376         struct completion *event;
1377         u64 bar_val;
1378         int i;
1379
1380         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
1381         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
1382         if (!event)
1383                 return;
1384
1385         /* If the answer has already been computed, go with it. */
1386         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
1387                 complete(event);
1388                 return;
1389         }
1390
1391         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1392
1393         /*
1394          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
1395          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
1396          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
1397          */
1398         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1399                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1400                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
1401                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1402                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
1403
1404                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
1405                                 /*
1406                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
1407                                  * can be changed.
1408                                  */
1409
1410                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1411                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1412                                         bar_val |=
1413                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
1414                                 else
1415                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
1416
1417                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1418
1419                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1420                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
1421                                 else
1422                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
1423                         }
1424                 }
1425         }
1426
1427         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1428         complete(event);
1429 }
1430
1431 /**
1432  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
1433  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1434  *
1435  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
1436  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
1437  * The algorithm below works down from large sizes to small,
1438  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
1439  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
1440  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
1441  * BAR size.
1442  */
1443 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
1444 {
1445         resource_size_t high_size = 0;
1446         resource_size_t low_size = 0;
1447         resource_size_t high_base = 0;
1448         resource_size_t low_base = 0;
1449         resource_size_t bar_size;
1450         struct hv_pci_dev *hpdev;
1451         unsigned long flags;
1452         u64 bar_val;
1453         u32 command;
1454         bool high;
1455         int i;
1456
1457         if (hbus->low_mmio_space) {
1458                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
1459                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
1460         }
1461
1462         if (hbus->high_mmio_space) {
1463                 high_size = 1ULL <<
1464                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
1465                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
1466         }
1467
1468         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1469
1470         /* Pick addresses for the BARs. */
1471         do {
1472                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1473                         for (i = 0; i < 6; i++) {
1474                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1475                                 if (bar_val == 0)
1476                                         continue;
1477                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
1478                                 if (high) {
1479                                         bar_val |=
1480                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
1481                                                  << 32);
1482                                 } else {
1483                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
1484                                 }
1485                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1486                                 if (high) {
1487                                         if (high_size != bar_size) {
1488                                                 i++;
1489                                                 continue;
1490                                         }
1491                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1492                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1493                                                 4,
1494                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
1495                                         i++;
1496                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1497                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1498                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
1499                                         high_base += bar_size;
1500                                 } else {
1501                                         if (low_size != bar_size)
1502                                                 continue;
1503                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1504                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1505                                                 4,
1506                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
1507                                         low_base += bar_size;
1508                                 }
1509                         }
1510                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
1511                                 /* Set the memory enable bit. */
1512                                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1513                                                          &command);
1514                                 command |= PCI_COMMAND_MEMORY;
1515                                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1516                                                           command);
1517                                 break;
1518                         }
1519                 }
1520
1521                 high_size >>= 1;
1522                 low_size >>= 1;
1523         }  while (high_size || low_size);
1524
1525         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
1530  *
1531  * Note that this function does not need to lock the children list
1532  * because it is called from pci_devices_present_work which
1533  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
1534  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
1535  * even when pci_create_slot sleeps.
1536  */
1537 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1538 {
1539         struct hv_pci_dev *hpdev;
1540         char name[SLOT_NAME_SIZE];
1541         int slot_nr;
1542
1543         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1544                 if (hpdev->pci_slot)
1545                         continue;
1546
1547                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
1548                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
1549                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->pci_bus, slot_nr,
1550                                           name, NULL);
1551                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
1552                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
1553                         hpdev->pci_slot = NULL;
1554                 }
1555         }
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
1560  */
1561 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1562 {
1563         struct hv_pci_dev *hpdev;
1564
1565         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1566                 if (!hpdev->pci_slot)
1567                         continue;
1568                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1569                 hpdev->pci_slot = NULL;
1570         }
1571 }
1572
1573 /**
1574  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
1575  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1576  *
1577  * Return: 0 on success, -errno on failure
1578  */
1579 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
1580 {
1581         /* Register the device */
1582         hbus->pci_bus = pci_create_root_bus(&hbus->hdev->device,
1583                                             0, /* bus number is always zero */
1584                                             &hv_pcifront_ops,
1585                                             &hbus->sysdata,
1586                                             &hbus->resources_for_children);
1587         if (!hbus->pci_bus)
1588                 return -ENODEV;
1589
1590         hbus->pci_bus->msi = &hbus->msi_chip;
1591         hbus->pci_bus->msi->dev = &hbus->hdev->device;
1592
1593         pci_lock_rescan_remove();
1594         pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1595         pci_bus_assign_resources(hbus->pci_bus);
1596         hv_pci_assign_slots(hbus);
1597         pci_bus_add_devices(hbus->pci_bus);
1598         pci_unlock_rescan_remove();
1599         hbus->state = hv_pcibus_installed;
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 struct q_res_req_compl {
1604         struct completion host_event;
1605         struct hv_pci_dev *hpdev;
1606 };
1607
1608 /**
1609  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
1610  * @context:            The completion context.
1611  * @resp:               The response that came from the host.
1612  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
1613  *
1614  * This function is invoked on completion of a Query Resource
1615  * Requirements packet.
1616  */
1617 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
1618                                     int resp_packet_size)
1619 {
1620         struct q_res_req_compl *completion = context;
1621         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
1622                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
1623         int i;
1624
1625         if (resp->status < 0) {
1626                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
1627                         "query resource requirements failed: %x\n",
1628                         resp->status);
1629         } else {
1630                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1631                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
1632                                 q_res_req->probed_bar[i];
1633                 }
1634         }
1635
1636         complete(&completion->host_event);
1637 }
1638
1639 /**
1640  * new_pcichild_device() - Create a new child device
1641  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
1642  * @desc:       The information supplied so far from the host
1643  *              about the device.
1644  *
1645  * This function creates the tracking structure for a new child
1646  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
1647  *
1648  * Return: Pointer to the new tracking struct
1649  */
1650 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
1651                 struct pci_function_description *desc)
1652 {
1653         struct hv_pci_dev *hpdev;
1654         struct pci_child_message *res_req;
1655         struct q_res_req_compl comp_pkt;
1656         struct {
1657                 struct pci_packet init_packet;
1658                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
1659         } pkt;
1660         unsigned long flags;
1661         int ret;
1662
1663         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
1664         if (!hpdev)
1665                 return NULL;
1666
1667         hpdev->hbus = hbus;
1668
1669         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1670         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1671         comp_pkt.hpdev = hpdev;
1672         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
1673         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
1674         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
1675         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
1676         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
1677
1678         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
1679                                sizeof(struct pci_child_message),
1680                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
1681                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1682                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1683         if (ret)
1684                 goto error;
1685
1686         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
1687                 goto error;
1688
1689         hpdev->desc = *desc;
1690         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
1691         get_pcichild(hpdev);
1692         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1693
1694         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
1695         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1696         return hpdev;
1697
1698 error:
1699         kfree(hpdev);
1700         return NULL;
1701 }
1702
1703 /**
1704  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
1705  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1706  * @wslot:      Location on the bus
1707  *
1708  * This function looks up a PCI device and returns the internal
1709  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
1710  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
1711  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
1712  * this reference.
1713  *
1714  * Return:      Internal representation of a PCI device
1715  */
1716 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
1717                                              u32 wslot)
1718 {
1719         unsigned long flags;
1720         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
1721
1722         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1723         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
1724                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
1725                         hpdev = iter;
1726                         get_pcichild(hpdev);
1727                         break;
1728                 }
1729         }
1730         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1731
1732         return hpdev;
1733 }
1734
1735 /**
1736  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
1737  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
1738  *
1739  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
1740  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
1741  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
1742  * function is called when the parent partition reports a list
1743  * of functions that should be observed under this PCI Express
1744  * port (bus).
1745  *
1746  * This function updates the list, and must tolerate being
1747  * called multiple times with the same information.  The typical
1748  * number of child devices is one, with very atypical cases
1749  * involving three or four, so the algorithms used here can be
1750  * simple and inefficient.
1751  *
1752  * It must also treat the omission of a previously observed device as
1753  * notification that the device no longer exists.
1754  *
1755  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
1756  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
1757  */
1758 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
1759 {
1760         u32 child_no;
1761         bool found;
1762         struct pci_function_description *new_desc;
1763         struct hv_pci_dev *hpdev;
1764         struct hv_pcibus_device *hbus;
1765         struct list_head removed;
1766         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1767         struct hv_dr_state *dr = NULL;
1768         unsigned long flags;
1769
1770         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
1771         hbus = dr_wrk->bus;
1772         kfree(dr_wrk);
1773
1774         INIT_LIST_HEAD(&removed);
1775
1776         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
1777         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1778         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1779                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
1780                                       list_entry);
1781                 list_del(&dr->list_entry);
1782
1783                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
1784                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1785                         kfree(dr);
1786                         continue;
1787                 }
1788         }
1789         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1790
1791         if (!dr) {
1792                 put_hvpcibus(hbus);
1793                 return;
1794         }
1795
1796         /* First, mark all existing children as reported missing. */
1797         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1798         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1799                 hpdev->reported_missing = true;
1800         }
1801         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1802
1803         /* Next, add back any reported devices. */
1804         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
1805                 found = false;
1806                 new_desc = &dr->func[child_no];
1807
1808                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1809                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1810                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
1811                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
1812                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
1813                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
1814                                 hpdev->reported_missing = false;
1815                                 found = true;
1816                         }
1817                 }
1818                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1819
1820                 if (!found) {
1821                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
1822                         if (!hpdev)
1823                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1824                                         "couldn't record a child device.\n");
1825                 }
1826         }
1827
1828         /* Move missing children to a list on the stack. */
1829         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1830         do {
1831                 found = false;
1832                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1833                         if (hpdev->reported_missing) {
1834                                 found = true;
1835                                 put_pcichild(hpdev);
1836                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
1837                                 break;
1838                         }
1839                 }
1840         } while (found);
1841         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1842
1843         /* Delete everything that should no longer exist. */
1844         while (!list_empty(&removed)) {
1845                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
1846                                          list_entry);
1847                 list_del(&hpdev->list_entry);
1848
1849                 if (hpdev->pci_slot)
1850                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1851
1852                 put_pcichild(hpdev);
1853         }
1854
1855         switch (hbus->state) {
1856         case hv_pcibus_installed:
1857                 /*
1858                  * Tell the core to rescan bus
1859                  * because there may have been changes.
1860                  */
1861                 pci_lock_rescan_remove();
1862                 pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1863                 hv_pci_assign_slots(hbus);
1864                 pci_unlock_rescan_remove();
1865                 break;
1866
1867         case hv_pcibus_init:
1868         case hv_pcibus_probed:
1869                 survey_child_resources(hbus);
1870                 break;
1871
1872         default:
1873                 break;
1874         }
1875
1876         put_hvpcibus(hbus);
1877         kfree(dr);
1878 }
1879
1880 /**
1881  * hv_pci_devices_present() - Handles list of new children
1882  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1883  * @relations:  Packet from host listing children
1884  *
1885  * This function is invoked whenever a new list of devices for
1886  * this bus appears.
1887  */
1888 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
1889                                    struct pci_bus_relations *relations)
1890 {
1891         struct hv_dr_state *dr;
1892         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1893         unsigned long flags;
1894         bool pending_dr;
1895
1896         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
1897         if (!dr_wrk)
1898                 return;
1899
1900         dr = kzalloc(offsetof(struct hv_dr_state, func) +
1901                      (sizeof(struct pci_function_description) *
1902                       (relations->device_count)), GFP_NOWAIT);
1903         if (!dr)  {
1904                 kfree(dr_wrk);
1905                 return;
1906         }
1907
1908         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
1909         dr_wrk->bus = hbus;
1910         dr->device_count = relations->device_count;
1911         if (dr->device_count != 0) {
1912                 memcpy(dr->func, relations->func,
1913                        sizeof(struct pci_function_description) *
1914                        dr->device_count);
1915         }
1916
1917         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1918         /*
1919          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
1920          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
1921          * queue a new work.
1922          */
1923         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
1924         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
1925         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1926
1927         if (pending_dr) {
1928                 kfree(dr_wrk);
1929         } else {
1930                 get_hvpcibus(hbus);
1931                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
1932         }
1933 }
1934
1935 /**
1936  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
1937  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
1938  *
1939  * This function handles ejecting a device.  Windows will
1940  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
1941  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
1942  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
1943  */
1944 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
1945 {
1946         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
1947         struct hv_pcibus_device *hbus;
1948         struct hv_pci_dev *hpdev;
1949         struct pci_dev *pdev;
1950         unsigned long flags;
1951         int wslot;
1952         struct {
1953                 struct pci_packet pkt;
1954                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
1955         } ctxt;
1956
1957         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
1958         hbus = hpdev->hbus;
1959
1960         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
1961
1962         /*
1963          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
1964          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
1965          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->pci_bus)
1966          * because hbus->pci_bus may not exist yet.
1967          */
1968         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
1969         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->sysdata.domain, 0, wslot);
1970         if (pdev) {
1971                 pci_lock_rescan_remove();
1972                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
1973                 pci_dev_put(pdev);
1974                 pci_unlock_rescan_remove();
1975         }
1976
1977         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1978         list_del(&hpdev->list_entry);
1979         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1980
1981         if (hpdev->pci_slot)
1982                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1983
1984         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1985         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
1986         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
1987         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1988         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
1989                          sizeof(*ejct_pkt), (unsigned long)&ctxt.pkt,
1990                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1991
1992         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
1993         put_pcichild(hpdev);
1994         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
1995         put_pcichild(hpdev);
1996         put_pcichild(hpdev);
1997         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
1998
1999         put_hvpcibus(hbus);
2000 }
2001
2002 /**
2003  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2004  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2005  *
2006  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2007  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2008  * delivery code handling the ejection.
2009  */
2010 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2011 {
2012         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
2013         get_pcichild(hpdev);
2014         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2015         get_hvpcibus(hpdev->hbus);
2016         queue_work(hpdev->hbus->wq, &hpdev->wrk);
2017 }
2018
2019 /**
2020  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2021  * @context:    Internal bus tracking struct
2022  *
2023  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2024  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2025  */
2026 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2027 {
2028         const int packet_size = 0x100;
2029         int ret;
2030         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2031         u32 bytes_recvd;
2032         u64 req_id;
2033         struct vmpacket_descriptor *desc;
2034         unsigned char *buffer;
2035         int bufferlen = packet_size;
2036         struct pci_packet *comp_packet;
2037         struct pci_response *response;
2038         struct pci_incoming_message *new_message;
2039         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2040         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2041         struct hv_pci_dev *hpdev;
2042
2043         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2044         if (!buffer)
2045                 return;
2046
2047         while (1) {
2048                 ret = vmbus_recvpacket_raw(hbus->hdev->channel, buffer,
2049                                            bufferlen, &bytes_recvd, &req_id);
2050
2051                 if (ret == -ENOBUFS) {
2052                         kfree(buffer);
2053                         /* Handle large packet */
2054                         bufferlen = bytes_recvd;
2055                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2056                         if (!buffer)
2057                                 return;
2058                         continue;
2059                 }
2060
2061                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2062                 if (ret || !bytes_recvd)
2063                         break;
2064
2065                 /*
2066                  * All incoming packets must be at least as large as a
2067                  * response.
2068                  */
2069                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2070                         continue;
2071                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2072
2073                 switch (desc->type) {
2074                 case VM_PKT_COMP:
2075
2076                         /*
2077                          * The host is trusted, and thus it's safe to interpret
2078                          * this transaction ID as a pointer.
2079                          */
2080                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_id;
2081                         response = (struct pci_response *)buffer;
2082                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2083                                                      response,
2084                                                      bytes_recvd);
2085                         break;
2086
2087                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2088
2089                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2090                         switch (new_message->message_type.type) {
2091                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2092
2093                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2094                                 if (bytes_recvd <
2095                                     offsetof(struct pci_bus_relations, func) +
2096                                     (sizeof(struct pci_function_description) *
2097                                      (bus_rel->device_count))) {
2098                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2099                                                 "bus relations too small\n");
2100                                         break;
2101                                 }
2102
2103                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2104                                 break;
2105
2106                         case PCI_EJECT:
2107
2108                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2109                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2110                                                       dev_message->wslot.slot);
2111                                 if (hpdev) {
2112                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2113                                         put_pcichild(hpdev);
2114                                 }
2115                                 break;
2116
2117                         default:
2118                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2119                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2120                                         new_message->message_type.type);
2121                                 break;
2122                         }
2123                         break;
2124
2125                 default:
2126                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2127                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2128                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2129                         break;
2130                 }
2131         }
2132
2133         kfree(buffer);
2134 }
2135
2136 /**
2137  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2138  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2139  *
2140  * This driver is intended to support running on Windows 10
2141  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2142  * versions, as they assume that many of the operations which
2143  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2144  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2145  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2146  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2147  *
2148  * This function negotiates the channel protocol version,
2149  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2150  * level.
2151  */
2152 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev)
2153 {
2154         struct pci_version_request *version_req;
2155         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2156         struct pci_packet *pkt;
2157         int ret;
2158         int i;
2159
2160         /*
2161          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2162          * a version that the host can support. We start with the
2163          * highest version number and go down if the host cannot
2164          * support it.
2165          */
2166         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2167         if (!pkt)
2168                 return -ENOMEM;
2169
2170         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2171         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2172         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2173         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2174         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2175
2176         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions); i++) {
2177                 version_req->protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2178                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2179                                 sizeof(struct pci_version_request),
2180                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2181                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2182                 if (!ret)
2183                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2184
2185                 if (ret) {
2186                         dev_err(&hdev->device,
2187                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2188                                 ret);
2189                         goto exit;
2190                 }
2191
2192                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2193                         pci_protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2194                         dev_info(&hdev->device,
2195                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
2196                                 pci_protocol_version);
2197                         goto exit;
2198                 }
2199
2200                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
2201                         dev_err(&hdev->device,
2202                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
2203                                 comp_pkt.completion_status);
2204                         ret = -EPROTO;
2205                         goto exit;
2206                 }
2207
2208                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
2209         }
2210
2211         dev_err(&hdev->device,
2212                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
2213         ret = -EPROTO;
2214
2215 exit:
2216         kfree(pkt);
2217         return ret;
2218 }
2219
2220 /**
2221  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
2222  * bus
2223  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2224  */
2225 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2226 {
2227         /*
2228          * Set the resources back to the way they looked when they
2229          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
2230          */
2231
2232         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
2233                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2234                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2235                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2236         }
2237
2238         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
2239                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2240                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
2241                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
2242         }
2243 }
2244
2245 /**
2246  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
2247  * for the bus
2248  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2249  *
2250  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
2251  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
2252  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
2253  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
2254  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
2255  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
2256  * deprecated, and not subject to change.
2257  *
2258  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
2259  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
2260  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
2261  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
2262  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
2263  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
2264  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
2265  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
2266  * request_mem_region_exclusive().
2267  *
2268  * Return: 0 on success, -errno on failure
2269  */
2270 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2271 {
2272         resource_size_t align;
2273         int ret;
2274
2275         if (hbus->low_mmio_space) {
2276                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2277                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
2278                                           (u64)(u32)0xffffffff,
2279                                           hbus->low_mmio_space,
2280                                           align, false);
2281                 if (ret) {
2282                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2283                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2284                                 hbus->low_mmio_space);
2285                         return ret;
2286                 }
2287
2288                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2289                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2290                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2291                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2292                                  hbus->low_mmio_res);
2293         }
2294
2295         if (hbus->high_mmio_space) {
2296                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2297                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
2298                                           0x100000000, -1,
2299                                           hbus->high_mmio_space, align,
2300                                           false);
2301                 if (ret) {
2302                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2303                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2304                                 hbus->high_mmio_space);
2305                         goto release_low_mmio;
2306                 }
2307
2308                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2309                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2310                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2311                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2312                                  hbus->high_mmio_res);
2313         }
2314
2315         return 0;
2316
2317 release_low_mmio:
2318         if (hbus->low_mmio_res) {
2319                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2320                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2321         }
2322
2323         return ret;
2324 }
2325
2326 /**
2327  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
2328  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2329  *
2330  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
2331  * configuration space for the functions on this bus.
2332  *
2333  * Return: 0 on success, -errno on failure
2334  */
2335 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2336 {
2337         int ret;
2338
2339         /*
2340          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
2341          * space.
2342          */
2343         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
2344                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
2345         if (ret)
2346                 return ret;
2347
2348         /*
2349          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
2350          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
2351          * which are valid for the children of this bus, which are intended
2352          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
2353          * meaning that this region can't be overlapped.
2354          */
2355
2356         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2357
2358         return 0;
2359 }
2360
2361 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2362 {
2363         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2364 }
2365
2366 /**
2367  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
2368  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2369  *
2370  * Return: 0 on success, -errno on failure
2371  */
2372 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
2373 {
2374         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2375         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
2376         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2377         struct pci_packet *pkt;
2378         int ret;
2379
2380         /*
2381          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
2382          * powered-on state.  This includes telling the host which region
2383          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
2384          * access.
2385          */
2386         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
2387         if (!pkt)
2388                 return -ENOMEM;
2389
2390         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2391         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2392         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2393         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
2394         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
2395         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
2396
2397         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
2398                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2399                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2400         if (!ret)
2401                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2402
2403         if (ret)
2404                 goto exit;
2405
2406         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2407                 dev_err(&hdev->device,
2408                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
2409                         comp_pkt.completion_status);
2410                 ret = -EPROTO;
2411                 goto exit;
2412         }
2413
2414         ret = 0;
2415
2416 exit:
2417         kfree(pkt);
2418         return ret;
2419 }
2420
2421 /**
2422  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
2423  * devices
2424  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2425  *
2426  * Return: 0 on success, -errno on failure
2427  */
2428 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
2429 {
2430         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2431         struct pci_message message;
2432         struct completion comp;
2433         int ret;
2434
2435         /* Ask the host to send along the list of child devices */
2436         init_completion(&comp);
2437         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
2438                 return -ENOTEMPTY;
2439
2440         memset(&message, 0, sizeof(message));
2441         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
2442
2443         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
2444                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2445         if (!ret)
2446                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
2447
2448         /*
2449          * In the case of fast device addition/removal, it's possible that
2450          * vmbus_sendpacket() or wait_for_response() returns -ENODEV but we
2451          * already got a PCI_BUS_RELATIONS* message from the host and the
2452          * channel callback already scheduled a work to hbus->wq, which can be
2453          * running pci_devices_present_work() -> survey_child_resources() ->
2454          * complete(&hbus->survey_event), even after hv_pci_query_relations()
2455          * exits and the stack variable 'comp' is no longer valid; as a result,
2456          * a hang or a page fault may happen when the complete() calls
2457          * raw_spin_lock_irqsave(). Flush hbus->wq before we exit from
2458          * hv_pci_query_relations() to avoid the issues. Note: if 'ret' is
2459          * -ENODEV, there can't be any more work item scheduled to hbus->wq
2460          * after the flush_workqueue(): see vmbus_onoffer_rescind() ->
2461          * vmbus_reset_channel_cb(), vmbus_rescind_cleanup() ->
2462          * channel->rescind = true.
2463          */
2464         flush_workqueue(hbus->wq);
2465
2466         return ret;
2467 }
2468
2469 /**
2470  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
2471  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2472  *
2473  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
2474  * which contains all the resources that the device will use.
2475  * The response contains those same resources, "translated"
2476  * which is to say, the values which should be used by the
2477  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
2478  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
2479  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
2480  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
2481  * space.  So this message is sent here only to drive the state
2482  * machine on the host forward.
2483  *
2484  * Return: 0 on success, -errno on failure
2485  */
2486 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
2487 {
2488         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2489         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
2490         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
2491         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2492         struct hv_pci_dev *hpdev;
2493         struct pci_packet *pkt;
2494         size_t size_res;
2495         u32 wslot;
2496         int ret;
2497
2498         size_res = (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
2499                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
2500
2501         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
2502         if (!pkt)
2503                 return -ENOMEM;
2504
2505         ret = 0;
2506
2507         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2508                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2509                 if (!hpdev)
2510                         continue;
2511
2512                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
2513                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
2514                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2515                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2516
2517                 if (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
2518                         res_assigned =
2519                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
2520                         res_assigned->message_type.type =
2521                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
2522                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2523                 } else {
2524                         res_assigned2 =
2525                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
2526                         res_assigned2->message_type.type =
2527                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
2528                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2529                 }
2530                 put_pcichild(hpdev);
2531
2532                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
2533                                 size_res, (unsigned long)pkt,
2534                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
2535                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2536                 if (!ret)
2537                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2538                 if (ret)
2539                         break;
2540
2541                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2542                         ret = -EPROTO;
2543                         dev_err(&hdev->device,
2544                                 "resource allocated returned 0x%x",
2545                                 comp_pkt.completion_status);
2546                         break;
2547                 }
2548         }
2549
2550         kfree(pkt);
2551         return ret;
2552 }
2553
2554 /**
2555  * hv_send_resources_released() - Report local resources
2556  * released
2557  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2558  *
2559  * Return: 0 on success, -errno on failure
2560  */
2561 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
2562 {
2563         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2564         struct pci_child_message pkt;
2565         struct hv_pci_dev *hpdev;
2566         u32 wslot;
2567         int ret;
2568
2569         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2570                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2571                 if (!hpdev)
2572                         continue;
2573
2574                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2575                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
2576                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2577
2578                 put_pcichild(hpdev);
2579
2580                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
2581                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2582                 if (ret)
2583                         return ret;
2584         }
2585
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2590 {
2591         refcount_inc(&hbus->remove_lock);
2592 }
2593
2594 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2595 {
2596         if (refcount_dec_and_test(&hbus->remove_lock))
2597                 complete(&hbus->remove_event);
2598 }
2599
2600 /**
2601  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
2602  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2603  * @dev_id:     Identifies the device itself
2604  *
2605  * Return: 0 on success, -errno on failure
2606  */
2607 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
2608                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
2609 {
2610         struct hv_pcibus_device *hbus;
2611         int ret;
2612
2613         /*
2614          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
2615          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
2616          */
2617         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > PAGE_SIZE);
2618
2619         hbus = (struct hv_pcibus_device *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
2620         if (!hbus)
2621                 return -ENOMEM;
2622         hbus->state = hv_pcibus_init;
2623
2624         /*
2625          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and
2626          * other specs.  Pull it from the instance ID, to get something
2627          * unique.  Bytes 8 and 9 are what is used in Windows guests, so
2628          * do the same thing for consistency.  Note that, since this code
2629          * only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V can (and does) guarantee
2630          * that (1) the only domain in use for something that looks like
2631          * a physical PCI bus (which is actually emulated by the
2632          * hypervisor) is domain 0 and (2) there will be no overlap
2633          * between domains derived from these instance IDs in the same
2634          * VM.
2635          */
2636         hbus->sysdata.domain = hdev->dev_instance.b[9] |
2637                                hdev->dev_instance.b[8] << 8;
2638
2639         hbus->hdev = hdev;
2640         refcount_set(&hbus->remove_lock, 1);
2641         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
2642         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
2643         INIT_LIST_HEAD(&hbus->resources_for_children);
2644         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
2645         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
2646         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
2647         init_completion(&hbus->remove_event);
2648         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
2649                                            hbus->sysdata.domain);
2650         if (!hbus->wq) {
2651                 ret = -ENOMEM;
2652                 goto free_bus;
2653         }
2654
2655         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
2656                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
2657         if (ret)
2658                 goto destroy_wq;
2659
2660         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
2661
2662         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev);
2663         if (ret)
2664                 goto close;
2665
2666         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
2667         if (ret)
2668                 goto close;
2669
2670         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
2671                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2672         if (!hbus->cfg_addr) {
2673                 dev_err(&hdev->device,
2674                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
2675                 ret = -ENOMEM;
2676                 goto free_config;
2677         }
2678
2679         hbus->sysdata.fwnode = irq_domain_alloc_fwnode(hbus);
2680         if (!hbus->sysdata.fwnode) {
2681                 ret = -ENOMEM;
2682                 goto unmap;
2683         }
2684
2685         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
2686         if (ret)
2687                 goto free_fwnode;
2688
2689         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
2690         if (ret)
2691                 goto free_irq_domain;
2692
2693         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
2694         if (ret)
2695                 goto free_irq_domain;
2696
2697         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
2698         if (ret)
2699                 goto free_irq_domain;
2700
2701         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
2702         if (ret)
2703                 goto free_windows;
2704
2705         prepopulate_bars(hbus);
2706
2707         hbus->state = hv_pcibus_probed;
2708
2709         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
2710         if (ret)
2711                 goto free_windows;
2712
2713         return 0;
2714
2715 free_windows:
2716         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2717 free_irq_domain:
2718         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2719 free_fwnode:
2720         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2721 unmap:
2722         iounmap(hbus->cfg_addr);
2723 free_config:
2724         hv_free_config_window(hbus);
2725 close:
2726         vmbus_close(hdev->channel);
2727 destroy_wq:
2728         destroy_workqueue(hbus->wq);
2729 free_bus:
2730         free_page((unsigned long)hbus);
2731         return ret;
2732 }
2733
2734 static void hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev)
2735 {
2736         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2737         struct {
2738                 struct pci_packet teardown_packet;
2739                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
2740         } pkt;
2741         struct pci_bus_relations relations;
2742         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2743         int ret;
2744
2745         /*
2746          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
2747          * access the per-channel ringbuffer any longer.
2748          */
2749         if (hdev->channel->rescind)
2750                 return;
2751
2752         /* Delete any children which might still exist. */
2753         memset(&relations, 0, sizeof(relations));
2754         hv_pci_devices_present(hbus, &relations);
2755
2756         ret = hv_send_resources_released(hdev);
2757         if (ret)
2758                 dev_err(&hdev->device,
2759                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
2760
2761         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
2762         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2763         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
2764         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2765         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
2766
2767         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt.teardown_packet.message,
2768                                sizeof(struct pci_message),
2769                                (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
2770                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2771                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2772         if (!ret)
2773                 wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ);
2774 }
2775
2776 /**
2777  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
2778  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2779  *
2780  * Return: 0 on success, -errno on failure
2781  */
2782 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
2783 {
2784         struct hv_pcibus_device *hbus;
2785
2786         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2787         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
2788                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
2789                 pci_lock_rescan_remove();
2790                 pci_stop_root_bus(hbus->pci_bus);
2791                 hv_pci_remove_slots(hbus);
2792                 pci_remove_root_bus(hbus->pci_bus);
2793                 pci_unlock_rescan_remove();
2794                 hbus->state = hv_pcibus_removed;
2795         }
2796
2797         hv_pci_bus_exit(hdev);
2798
2799         vmbus_close(hdev->channel);
2800
2801         iounmap(hbus->cfg_addr);
2802         hv_free_config_window(hbus);
2803         pci_free_resource_list(&hbus->resources_for_children);
2804         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2805         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2806         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2807         put_hvpcibus(hbus);
2808         wait_for_completion(&hbus->remove_event);
2809         destroy_workqueue(hbus->wq);
2810         free_page((unsigned long)hbus);
2811         return 0;
2812 }
2813
2814 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
2815         /* PCI Pass-through Class ID */
2816         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
2817         { HV_PCIE_GUID, },
2818         { },
2819 };
2820
2821 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
2822
2823 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
2824         .name           = "hv_pci",
2825         .id_table       = hv_pci_id_table,
2826         .probe          = hv_pci_probe,
2827         .remove         = hv_pci_remove,
2828 };
2829
2830 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
2831 {
2832         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
2833 }
2834
2835 static int __init init_hv_pci_drv(void)
2836 {
2837         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
2838 }
2839
2840 module_init(init_hv_pci_drv);
2841 module_exit(exit_hv_pci_drv);
2842
2843 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
2844 MODULE_LICENSE("GPL v2");