GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.git] / drivers / pci / host / pci-hyperv.c
1 /*
2  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
3  *
4  * Author:
5  *   Jake Oshins <jakeo@microsoft.com>
6  *
7  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
8  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
9  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
10  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
11  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
12  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
13  * until a device as been exposed using this driver.
14  *
15  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
16  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
17  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
18  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
19  * this driver does support more than one.
20  *
21  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
22  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
23  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
24  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
25  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
26  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
27  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
28  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
29  * function's configuration space is zero.
30  *
31  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
32  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
33  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
34  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
35  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
36  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
37  *
38  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
39  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
40  * by the Free Software Foundation.
41  *
42  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
43  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
44  * MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
45  * NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for more
46  * details.
47  *
48  */
49
50 #include <linux/kernel.h>
51 #include <linux/module.h>
52 #include <linux/pci.h>
53 #include <linux/delay.h>
54 #include <linux/semaphore.h>
55 #include <linux/irqdomain.h>
56 #include <linux/irq.h>
57
58 #include <asm/irqdomain.h>
59 #include <asm/apic.h>
60 #include <linux/msi.h>
61 #include <linux/hyperv.h>
62 #include <linux/refcount.h>
63 #include <asm/mshyperv.h>
64
65 /*
66  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
67  * major version.
68  */
69
70 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
71 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
72 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
73
74 enum pci_protocol_version_t {
75         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
76         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
77 };
78
79 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
80
81 /*
82  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
83  * first.
84  */
85 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
86         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
87         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
88 };
89
90 /*
91  * Protocol version negotiated by hv_pci_protocol_negotiation().
92  */
93 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_version;
94
95 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
96 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
97 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
98
99 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
100
101 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
102
103 /* space for 32bit serial number as string */
104 #define SLOT_NAME_SIZE 11
105
106 /*
107  * Message Types
108  */
109
110 enum pci_message_type {
111         /*
112          * Version 1.1
113          */
114         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
115         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
116         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
117         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
118         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
119         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
120         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
121         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
122         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
123         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
124         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
125         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
126         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
127         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
128         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
129         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
130         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
131         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
132         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
133         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
134         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
135         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
136         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
137         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
138         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
139 };
140
141 /*
142  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
143  */
144
145 union pci_version {
146         struct {
147                 u16 minor_version;
148                 u16 major_version;
149         } parts;
150         u32 version;
151 } __packed;
152
153 /*
154  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
155  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
156  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
157  * the Hyper-V parent partition.
158  */
159 union win_slot_encoding {
160         struct {
161                 u32     dev:5;
162                 u32     func:3;
163                 u32     reserved:24;
164         } bits;
165         u32 slot;
166 } __packed;
167
168 /*
169  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
170  */
171 struct pci_function_description {
172         u16     v_id;   /* vendor ID */
173         u16     d_id;   /* device ID */
174         u8      rev;
175         u8      prog_intf;
176         u8      subclass;
177         u8      base_class;
178         u32     subsystem_id;
179         union win_slot_encoding win_slot;
180         u32     ser;    /* serial number */
181 } __packed;
182
183 /**
184  * struct hv_msi_desc
185  * @vector:             IDT entry
186  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
187  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
188  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
189  *                      Interrupt Descriptor Table that are
190  *                      occupied by this Message-Signaled
191  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
192  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
193  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
194  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
195  *                      entry would have its own descriptor.
196  * @reserved:           Empty space
197  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
198  */
199 struct hv_msi_desc {
200         u8      vector;
201         u8      delivery_mode;
202         u16     vector_count;
203         u32     reserved;
204         u64     cpu_mask;
205 } __packed;
206
207 /**
208  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
209  * @vector:             IDT entry
210  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
211  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
212  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
213  *                      Interrupt Descriptor Table that are
214  *                      occupied by this Message-Signaled
215  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
216  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
217  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
218  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
219  *                      entry would have its own descriptor.
220  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
221  * @processor_array:    All the target virtual processors.
222  */
223 struct hv_msi_desc2 {
224         u8      vector;
225         u8      delivery_mode;
226         u16     vector_count;
227         u16     processor_count;
228         u16     processor_array[32];
229 } __packed;
230
231 /**
232  * struct tran_int_desc
233  * @reserved:           unused, padding
234  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
235  * @data:               This is the "data payload" value that is
236  *                      written by the device when it generates
237  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
238  *                      or MSI-X.
239  * @address:            This is the address to which the data
240  *                      payload is written on interrupt
241  *                      generation.
242  */
243 struct tran_int_desc {
244         u16     reserved;
245         u16     vector_count;
246         u32     data;
247         u64     address;
248 } __packed;
249
250 /*
251  * A generic message format for virtual PCI.
252  * Specific message formats are defined later in the file.
253  */
254
255 struct pci_message {
256         u32 type;
257 } __packed;
258
259 struct pci_child_message {
260         struct pci_message message_type;
261         union win_slot_encoding wslot;
262 } __packed;
263
264 struct pci_incoming_message {
265         struct vmpacket_descriptor hdr;
266         struct pci_message message_type;
267 } __packed;
268
269 struct pci_response {
270         struct vmpacket_descriptor hdr;
271         s32 status;                     /* negative values are failures */
272 } __packed;
273
274 struct pci_packet {
275         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
276                                 int resp_packet_size);
277         void *compl_ctxt;
278
279         struct pci_message message[0];
280 };
281
282 /*
283  * Specific message types supporting the PCI protocol.
284  */
285
286 /*
287  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
288  * The guest is free to try different versions until the host
289  * accepts the version.
290  *
291  * pci_version: The protocol version requested.
292  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
293  * reservedz: Reserved field, set to zero.
294  */
295
296 struct pci_version_request {
297         struct pci_message message_type;
298         u32 protocol_version;
299 } __packed;
300
301 /*
302  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
303  * bus (PCI Express port) is ready for action.
304  */
305
306 struct pci_bus_d0_entry {
307         struct pci_message message_type;
308         u32 reserved;
309         u64 mmio_base;
310 } __packed;
311
312 struct pci_bus_relations {
313         struct pci_incoming_message incoming;
314         u32 device_count;
315         struct pci_function_description func[0];
316 } __packed;
317
318 struct pci_q_res_req_response {
319         struct vmpacket_descriptor hdr;
320         s32 status;                     /* negative values are failures */
321         u32 probed_bar[6];
322 } __packed;
323
324 struct pci_set_power {
325         struct pci_message message_type;
326         union win_slot_encoding wslot;
327         u32 power_state;                /* In Windows terms */
328         u32 reserved;
329 } __packed;
330
331 struct pci_set_power_response {
332         struct vmpacket_descriptor hdr;
333         s32 status;                     /* negative values are failures */
334         union win_slot_encoding wslot;
335         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
336         u32 reserved;
337 } __packed;
338
339 struct pci_resources_assigned {
340         struct pci_message message_type;
341         union win_slot_encoding wslot;
342         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
343         u32 msi_descriptors;
344         u32 reserved[4];
345 } __packed;
346
347 struct pci_resources_assigned2 {
348         struct pci_message message_type;
349         union win_slot_encoding wslot;
350         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
351         u32 msi_descriptor_count;
352         u8 reserved[70];
353 } __packed;
354
355 struct pci_create_interrupt {
356         struct pci_message message_type;
357         union win_slot_encoding wslot;
358         struct hv_msi_desc int_desc;
359 } __packed;
360
361 struct pci_create_int_response {
362         struct pci_response response;
363         u32 reserved;
364         struct tran_int_desc int_desc;
365 } __packed;
366
367 struct pci_create_interrupt2 {
368         struct pci_message message_type;
369         union win_slot_encoding wslot;
370         struct hv_msi_desc2 int_desc;
371 } __packed;
372
373 struct pci_delete_interrupt {
374         struct pci_message message_type;
375         union win_slot_encoding wslot;
376         struct tran_int_desc int_desc;
377 } __packed;
378
379 struct pci_dev_incoming {
380         struct pci_incoming_message incoming;
381         union win_slot_encoding wslot;
382 } __packed;
383
384 struct pci_eject_response {
385         struct pci_message message_type;
386         union win_slot_encoding wslot;
387         u32 status;
388 } __packed;
389
390 static int pci_ring_size = (4 * PAGE_SIZE);
391
392 /*
393  * Definitions or interrupt steering hypercall.
394  */
395 #define HV_PARTITION_ID_SELF            ((u64)-1)
396 #define HVCALL_RETARGET_INTERRUPT       0x7e
397
398 struct hv_interrupt_entry {
399         u32     source;                 /* 1 for MSI(-X) */
400         u32     reserved1;
401         u32     address;
402         u32     data;
403 };
404
405 #define HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX        5 /* current implementation limit */
406
407 struct hv_vp_set {
408         u64     format;                 /* 0 (HvGenericSetSparse4k) */
409         u64     valid_banks;
410         u64     masks[HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX];
411 };
412
413 /*
414  * flags for hv_device_interrupt_target.flags
415  */
416 #define HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST            1
417 #define HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET        2
418
419 struct hv_device_interrupt_target {
420         u32     vector;
421         u32     flags;
422         union {
423                 u64              vp_mask;
424                 struct hv_vp_set vp_set;
425         };
426 };
427
428 struct retarget_msi_interrupt {
429         u64     partition_id;           /* use "self" */
430         u64     device_id;
431         struct hv_interrupt_entry int_entry;
432         u64     reserved2;
433         struct hv_device_interrupt_target int_target;
434 } __packed;
435
436 /*
437  * Driver specific state.
438  */
439
440 enum hv_pcibus_state {
441         hv_pcibus_init = 0,
442         hv_pcibus_probed,
443         hv_pcibus_installed,
444         hv_pcibus_removed,
445         hv_pcibus_maximum
446 };
447
448 struct hv_pcibus_device {
449         struct pci_sysdata sysdata;
450         enum hv_pcibus_state state;
451         atomic_t remove_lock;
452         struct hv_device *hdev;
453         resource_size_t low_mmio_space;
454         resource_size_t high_mmio_space;
455         struct resource *mem_config;
456         struct resource *low_mmio_res;
457         struct resource *high_mmio_res;
458         struct completion *survey_event;
459         struct completion remove_event;
460         struct pci_bus *pci_bus;
461         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
462         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
463         void __iomem *cfg_addr;
464
465         struct list_head resources_for_children;
466
467         struct list_head children;
468         struct list_head dr_list;
469
470         struct msi_domain_info msi_info;
471         struct msi_controller msi_chip;
472         struct irq_domain *irq_domain;
473
474         /* hypercall arg, must not cross page boundary */
475         struct retarget_msi_interrupt retarget_msi_interrupt_params;
476
477         spinlock_t retarget_msi_interrupt_lock;
478
479         struct workqueue_struct *wq;
480 };
481
482 /*
483  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
484  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
485  * of the incoming packet callback.
486  */
487 struct hv_dr_work {
488         struct work_struct wrk;
489         struct hv_pcibus_device *bus;
490 };
491
492 struct hv_dr_state {
493         struct list_head list_entry;
494         u32 device_count;
495         struct pci_function_description func[0];
496 };
497
498 enum hv_pcichild_state {
499         hv_pcichild_init = 0,
500         hv_pcichild_requirements,
501         hv_pcichild_resourced,
502         hv_pcichild_ejecting,
503         hv_pcichild_maximum
504 };
505
506 enum hv_pcidev_ref_reason {
507         hv_pcidev_ref_invalid = 0,
508         hv_pcidev_ref_initial,
509         hv_pcidev_ref_by_slot,
510         hv_pcidev_ref_packet,
511         hv_pcidev_ref_pnp,
512         hv_pcidev_ref_childlist,
513         hv_pcidev_irqdata,
514         hv_pcidev_ref_max
515 };
516
517 struct hv_pci_dev {
518         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
519         struct list_head list_entry;
520         refcount_t refs;
521         enum hv_pcichild_state state;
522         struct pci_slot *pci_slot;
523         struct pci_function_description desc;
524         bool reported_missing;
525         struct hv_pcibus_device *hbus;
526         struct work_struct wrk;
527
528         /*
529          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
530          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
531          */
532         u32 probed_bar[6];
533 };
534
535 struct hv_pci_compl {
536         struct completion host_event;
537         s32 completion_status;
538 };
539
540 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
541
542 /**
543  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
544  * @context:            Set up by the sender of the packet.
545  * @resp:               The response packet
546  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
547  *
548  * This function is used to trigger an event and report status
549  * for any message for which the completion packet contains a
550  * status and nothing else.
551  */
552 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
553                                  int resp_packet_size)
554 {
555         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
556
557         if (resp_packet_size >= offsetofend(struct pci_response, status))
558                 comp_pkt->completion_status = resp->status;
559         else
560                 comp_pkt->completion_status = -1;
561
562         complete(&comp_pkt->host_event);
563 }
564
565 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
566                                                 u32 wslot);
567 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hv_pcidev,
568                          enum hv_pcidev_ref_reason reason);
569 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hv_pcidev,
570                          enum hv_pcidev_ref_reason reason);
571
572 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
573 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
574
575 /*
576  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
577  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
578  */
579 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
580                              struct completion *comp)
581 {
582         while (true) {
583                 if (hdev->channel->rescind) {
584                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
585                         return -ENODEV;
586                 }
587
588                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
589                         break;
590         }
591
592         return 0;
593 }
594
595 /**
596  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
597  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
598  *
599  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
600  *
601  * Return: The Windows representation
602  */
603 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
604 {
605         union win_slot_encoding wslot;
606
607         wslot.slot = 0;
608         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
609         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
610
611         return wslot.slot;
612 }
613
614 /**
615  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
616  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
617  *
618  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
619  *
620  * Return: The Linux representation
621  */
622 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
623 {
624         union win_slot_encoding slot_no;
625
626         slot_no.slot = wslot;
627         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
628 }
629
630 /*
631  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
632  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
633  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
634  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
635  * the function.
636  */
637
638 /**
639  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
640  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
641  * @where:      Offset within config space
642  * @size:       Size of the transfer
643  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
644  */
645 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
646                                      int size, u32 *val)
647 {
648         unsigned long flags;
649         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
650
651         /*
652          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
653          */
654         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
655                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
656         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
657                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
658                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
659                        PCI_CLASS_REVISION, size);
660         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
661                    PCI_ROM_ADDRESS) {
662                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
663                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
664         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
665                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
666                 /* ROM BARs are unimplemented */
667                 *val = 0;
668         } else if (where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <=
669                    PCI_INTERRUPT_PIN) {
670                 /*
671                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
672                  * because this front-end only supports message-signaled
673                  * interrupts.
674                  */
675                 *val = 0;
676         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
677                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
678                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
679                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
680                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
681                 mb();
682                 /* Read from that function's config space. */
683                 switch (size) {
684                 case 1:
685                         *val = readb(addr);
686                         break;
687                 case 2:
688                         *val = readw(addr);
689                         break;
690                 default:
691                         *val = readl(addr);
692                         break;
693                 }
694                 /*
695                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
696                  * allowing consecutive reads/writes.
697                  */
698                 mb();
699                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
700         } else {
701                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
702                         "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
703         }
704 }
705
706 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
707 {
708         u16 ret;
709         unsigned long flags;
710         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
711                              PCI_VENDOR_ID;
712
713         spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
714
715         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
716         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
717         /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
718         mb();
719         /* Read from that function's config space. */
720         ret = readw(addr);
721         /*
722          * mb() is not required here, because the spin_unlock_irqrestore()
723          * is a barrier.
724          */
725
726         spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
727
728         return ret;
729 }
730
731 /**
732  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
733  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
734  * @where:      Offset within config space
735  * @size:       Size of the transfer
736  * @val:        The data being transferred
737  */
738 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
739                                       int size, u32 val)
740 {
741         unsigned long flags;
742         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
743
744         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
745             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
746                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
747         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
748                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
749                 /* Choose the function to be written. (See comment above) */
750                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
751                 /* Make sure the function was chosen before we start writing. */
752                 wmb();
753                 /* Write to that function's config space. */
754                 switch (size) {
755                 case 1:
756                         writeb(val, addr);
757                         break;
758                 case 2:
759                         writew(val, addr);
760                         break;
761                 default:
762                         writel(val, addr);
763                         break;
764                 }
765                 /*
766                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
767                  * allowing consecutive reads/writes.
768                  */
769                 mb();
770                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
771         } else {
772                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
773                         "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
774         }
775 }
776
777 /**
778  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
779  * @bus: PCI Bus structure
780  * @devfn: Device/function
781  * @where: Offset from base
782  * @size: Byte/word/dword
783  * @val: Value to be read
784  *
785  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
786  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
787  */
788 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
789                                    int where, int size, u32 *val)
790 {
791         struct hv_pcibus_device *hbus =
792                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
793         struct hv_pci_dev *hpdev;
794
795         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
796         if (!hpdev)
797                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
798
799         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
800
801         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
802         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
803 }
804
805 /**
806  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
807  * @bus: PCI Bus structure
808  * @devfn: Device/function
809  * @where: Offset from base
810  * @size: Byte/word/dword
811  * @val: Value to be written to device
812  *
813  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
814  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
815  */
816 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
817                                     int where, int size, u32 val)
818 {
819         struct hv_pcibus_device *hbus =
820             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
821         struct hv_pci_dev *hpdev;
822
823         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
824         if (!hpdev)
825                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
826
827         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
828
829         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
830         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
831 }
832
833 /* PCIe operations */
834 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
835         .read  = hv_pcifront_read_config,
836         .write = hv_pcifront_write_config,
837 };
838
839 /* Interrupt management hooks */
840 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
841                              struct tran_int_desc *int_desc)
842 {
843         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
844         struct {
845                 struct pci_packet pkt;
846                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
847         } ctxt;
848
849         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
850         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
851         int_pkt->message_type.type =
852                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
853         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
854         int_pkt->int_desc = *int_desc;
855         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
856                          (unsigned long)&ctxt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
857         kfree(int_desc);
858 }
859
860 /**
861  * hv_msi_free() - Free the MSI.
862  * @domain:     The interrupt domain pointer
863  * @info:       Extra MSI-related context
864  * @irq:        Identifies the IRQ.
865  *
866  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
867  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
868  * table up to date.  This callback sends a message that frees
869  * the IRT entry and related tracking nonsense.
870  */
871 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
872                         unsigned int irq)
873 {
874         struct hv_pcibus_device *hbus;
875         struct hv_pci_dev *hpdev;
876         struct pci_dev *pdev;
877         struct tran_int_desc *int_desc;
878         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
879         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
880
881         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
882         hbus = info->data;
883         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
884         if (!int_desc)
885                 return;
886
887         irq_data->chip_data = NULL;
888         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
889         if (!hpdev) {
890                 kfree(int_desc);
891                 return;
892         }
893
894         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
895         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
896 }
897
898 static int hv_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *dest,
899                            bool force)
900 {
901         struct irq_data *parent = data->parent_data;
902
903         return parent->chip->irq_set_affinity(parent, dest, force);
904 }
905
906 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
907 {
908         pci_msi_mask_irq(data);
909 }
910
911 /**
912  * hv_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
913  * affinity.
914  * @data:       Describes the IRQ
915  *
916  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
917  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
918  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
919  * number of the device.
920  */
921 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
922 {
923         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
924         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
925         struct retarget_msi_interrupt *params;
926         struct hv_pcibus_device *hbus;
927         struct cpumask *dest;
928         struct pci_bus *pbus;
929         struct pci_dev *pdev;
930         unsigned long flags;
931         u32 var_size = 0;
932         int cpu_vmbus;
933         int cpu;
934         u64 res;
935
936         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
937         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
938         pbus = pdev->bus;
939         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
940
941         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
942
943         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
944         memset(params, 0, sizeof(*params));
945         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
946         params->int_entry.source = 1; /* MSI(-X) */
947         params->int_entry.address = msi_desc->msg.address_lo;
948         params->int_entry.data = msi_desc->msg.data;
949         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
950                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
951                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
952                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
953                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
954         params->int_target.vector = cfg->vector;
955
956         /*
957          * Honoring apic->irq_delivery_mode set to dest_Fixed by
958          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
959          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
960          * negative effect (yet?).
961          */
962
963         if (pci_protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
964                 /*
965                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
966                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
967                  * with >64 VP support.
968                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
969                  * is not sufficient for this hypercall.
970                  */
971                 params->int_target.flags |=
972                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
973                 params->int_target.vp_set.valid_banks =
974                         (1ull << HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX) - 1;
975
976                 /*
977                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
978                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_banks does).
979                  */
980                 var_size = 1 + HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX;
981
982                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
983                         cpu_vmbus = hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
984
985                         if (cpu_vmbus >= HV_VP_SET_BANK_COUNT_MAX * 64) {
986                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
987                                         "too high CPU %d", cpu_vmbus);
988                                 res = 1;
989                                 goto exit_unlock;
990                         }
991
992                         params->int_target.vp_set.masks[cpu_vmbus / 64] |=
993                                 (1ULL << (cpu_vmbus & 63));
994                 }
995         } else {
996                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
997                         params->int_target.vp_mask |=
998                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
999                 }
1000         }
1001
1002         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
1003                               params, NULL);
1004
1005 exit_unlock:
1006         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
1007
1008         if (res) {
1009                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1010                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
1011                 return;
1012         }
1013
1014         pci_msi_unmask_irq(data);
1015 }
1016
1017 struct compose_comp_ctxt {
1018         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1019         struct tran_int_desc int_desc;
1020 };
1021
1022 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1023                                  int resp_packet_size)
1024 {
1025         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1026         struct pci_create_int_response *int_resp =
1027                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1028
1029         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1030         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1031         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1032 }
1033
1034 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1035         struct pci_create_interrupt *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1036         u32 slot, u8 vector)
1037 {
1038         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1039         int_pkt->wslot.slot = slot;
1040         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1041         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1042         int_pkt->int_desc.delivery_mode =
1043                 (apic->irq_delivery_mode == dest_LowestPrio) ?
1044                         dest_LowestPrio : dest_Fixed;
1045
1046         /*
1047          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1048          * hv_irq_unmask().
1049          */
1050         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1051
1052         return sizeof(*int_pkt);
1053 }
1054
1055 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1056         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1057         u32 slot, u8 vector)
1058 {
1059         int cpu;
1060
1061         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1062         int_pkt->wslot.slot = slot;
1063         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1064         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1065         int_pkt->int_desc.delivery_mode =
1066                 (apic->irq_delivery_mode == dest_LowestPrio) ?
1067                         dest_LowestPrio : dest_Fixed;
1068
1069         /*
1070          * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1071          * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1072          */
1073         cpu = cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1074         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1075                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1076         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1077
1078         return sizeof(*int_pkt);
1079 }
1080
1081 /**
1082  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1083  * @data:       Everything about this MSI
1084  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1085  *
1086  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1087  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1088  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1089  * response supplies a data value and address to which that data
1090  * should be written to trigger that interrupt.
1091  */
1092 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1093 {
1094         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1095         struct hv_pcibus_device *hbus;
1096         struct hv_pci_dev *hpdev;
1097         struct pci_bus *pbus;
1098         struct pci_dev *pdev;
1099         struct cpumask *dest;
1100         unsigned long flags;
1101         struct compose_comp_ctxt comp;
1102         struct tran_int_desc *int_desc;
1103         struct {
1104                 struct pci_packet pci_pkt;
1105                 union {
1106                         struct pci_create_interrupt v1;
1107                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1108                 } int_pkts;
1109         } __packed ctxt;
1110
1111         u32 size;
1112         int ret;
1113
1114         pdev = msi_desc_to_pci_dev(irq_data_get_msi_desc(data));
1115         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1116         pbus = pdev->bus;
1117         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1118         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1119         if (!hpdev)
1120                 goto return_null_message;
1121
1122         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1123         if (data->chip_data) {
1124                 int_desc = data->chip_data;
1125                 data->chip_data = NULL;
1126                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1127         }
1128
1129         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1130         if (!int_desc)
1131                 goto drop_reference;
1132
1133         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1134         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1135         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1136         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1137
1138         switch (pci_protocol_version) {
1139         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1140                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1141                                         dest,
1142                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1143                                         cfg->vector);
1144                 break;
1145
1146         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1147                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1148                                         dest,
1149                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1150                                         cfg->vector);
1151                 break;
1152
1153         default:
1154                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1155                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1156                  * path so we print a message to aid future updates.
1157                  */
1158                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1159                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1160                 goto free_int_desc;
1161         }
1162
1163         ret = vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1164                                size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1165                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1166                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1167         if (ret) {
1168                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1169                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1170                         comp.comp_pkt.completion_status);
1171                 goto free_int_desc;
1172         }
1173
1174         /*
1175          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1176          * do normal wait for completion; instead poll.
1177          */
1178         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1179                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1180                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1181                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1182                                      "the device has gone\n");
1183                         goto free_int_desc;
1184                 }
1185
1186                 /*
1187                  * When the higher level interrupt code calls us with
1188                  * interrupt disabled, we must poll the channel by calling
1189                  * the channel callback directly when channel->target_cpu is
1190                  * the current CPU. When the higher level interrupt code
1191                  * calls us with interrupt enabled, let's add the
1192                  * local_irq_save()/restore() to avoid race:
1193                  * hv_pci_onchannelcallback() can also run in tasklet.
1194                  */
1195                 local_irq_save(flags);
1196
1197                 if (hbus->hdev->channel->target_cpu == smp_processor_id())
1198                         hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1199
1200                 local_irq_restore(flags);
1201
1202                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1203                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1204                                      "the device is being ejected\n");
1205                         goto free_int_desc;
1206                 }
1207
1208                 udelay(100);
1209         }
1210
1211         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1212                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1213                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1214                         comp.comp_pkt.completion_status);
1215                 goto free_int_desc;
1216         }
1217
1218         /*
1219          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1220          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1221          * is already held.
1222          */
1223         *int_desc = comp.int_desc;
1224         data->chip_data = int_desc;
1225
1226         /* Pass up the result. */
1227         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1228         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1229         msg->data = comp.int_desc.data;
1230
1231         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
1232         return;
1233
1234 free_int_desc:
1235         kfree(int_desc);
1236 drop_reference:
1237         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
1238 return_null_message:
1239         msg->address_hi = 0;
1240         msg->address_lo = 0;
1241         msg->data = 0;
1242 }
1243
1244 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1245 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1246         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1247         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1248         .irq_set_affinity       = hv_set_affinity,
1249         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1250         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1251         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1252 };
1253
1254 static irq_hw_number_t hv_msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
1255                                                    msi_alloc_info_t *arg)
1256 {
1257         return arg->msi_hwirq;
1258 }
1259
1260 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1261         .get_hwirq      = hv_msi_domain_ops_get_hwirq,
1262         .msi_prepare    = pci_msi_prepare,
1263         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
1264         .msi_free       = hv_msi_free,
1265 };
1266
1267 /**
1268  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1269  * @hbus:       The root PCI bus
1270  *
1271  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1272  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1273  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1274  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1275  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1276  * can support multi-message MSI here.
1277  *
1278  * Return: '0' on success and error value on failure
1279  */
1280 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1281 {
1282         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1283         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1284         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1285                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1286                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1287         hbus->msi_info.handler = handle_edge_irq;
1288         hbus->msi_info.handler_name = "edge";
1289         hbus->msi_info.data = hbus;
1290         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->sysdata.fwnode,
1291                                                      &hbus->msi_info,
1292                                                      x86_vector_domain);
1293         if (!hbus->irq_domain) {
1294                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1295                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1296                 return -ENODEV;
1297         }
1298
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /**
1303  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1304  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1305  *              to it.
1306  *
1307  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1308  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1309  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1310  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1311  * must place any BARs of smaller than page length at the
1312  * beginning of a page.
1313  *
1314  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1315  */
1316 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1317 {
1318         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1319                         PAGE_SIZE);
1320 }
1321
1322 /**
1323  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1324  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1325  */
1326 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1327 {
1328         struct list_head *iter;
1329         struct hv_pci_dev *hpdev;
1330         resource_size_t bar_size = 0;
1331         unsigned long flags;
1332         struct completion *event;
1333         u64 bar_val;
1334         int i;
1335
1336         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
1337         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
1338         if (!event)
1339                 return;
1340
1341         /* If the answer has already been computed, go with it. */
1342         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
1343                 complete(event);
1344                 return;
1345         }
1346
1347         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1348
1349         /*
1350          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
1351          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
1352          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
1353          */
1354         list_for_each(iter, &hbus->children) {
1355                 hpdev = container_of(iter, struct hv_pci_dev, list_entry);
1356                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1357                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
1358                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1359                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
1360
1361                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
1362                                 /*
1363                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
1364                                  * can be changed.
1365                                  */
1366
1367                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1368                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1369                                         bar_val |=
1370                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
1371                                 else
1372                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
1373
1374                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1375
1376                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1377                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
1378                                 else
1379                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
1380                         }
1381                 }
1382         }
1383
1384         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1385         complete(event);
1386 }
1387
1388 /**
1389  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
1390  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1391  *
1392  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
1393  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
1394  * The algorithm below works down from large sizes to small,
1395  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
1396  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
1397  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
1398  * BAR size.
1399  */
1400 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
1401 {
1402         resource_size_t high_size = 0;
1403         resource_size_t low_size = 0;
1404         resource_size_t high_base = 0;
1405         resource_size_t low_base = 0;
1406         resource_size_t bar_size;
1407         struct hv_pci_dev *hpdev;
1408         struct list_head *iter;
1409         unsigned long flags;
1410         u64 bar_val;
1411         u32 command;
1412         bool high;
1413         int i;
1414
1415         if (hbus->low_mmio_space) {
1416                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
1417                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
1418         }
1419
1420         if (hbus->high_mmio_space) {
1421                 high_size = 1ULL <<
1422                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
1423                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
1424         }
1425
1426         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1427
1428         /* Pick addresses for the BARs. */
1429         do {
1430                 list_for_each(iter, &hbus->children) {
1431                         hpdev = container_of(iter, struct hv_pci_dev,
1432                                              list_entry);
1433                         for (i = 0; i < 6; i++) {
1434                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1435                                 if (bar_val == 0)
1436                                         continue;
1437                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
1438                                 if (high) {
1439                                         bar_val |=
1440                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
1441                                                  << 32);
1442                                 } else {
1443                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
1444                                 }
1445                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1446                                 if (high) {
1447                                         if (high_size != bar_size) {
1448                                                 i++;
1449                                                 continue;
1450                                         }
1451                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1452                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1453                                                 4,
1454                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
1455                                         i++;
1456                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1457                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1458                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
1459                                         high_base += bar_size;
1460                                 } else {
1461                                         if (low_size != bar_size)
1462                                                 continue;
1463                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1464                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1465                                                 4,
1466                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
1467                                         low_base += bar_size;
1468                                 }
1469                         }
1470                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
1471                                 /* Set the memory enable bit. */
1472                                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1473                                                          &command);
1474                                 command |= PCI_COMMAND_MEMORY;
1475                                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1476                                                           command);
1477                                 break;
1478                         }
1479                 }
1480
1481                 high_size >>= 1;
1482                 low_size >>= 1;
1483         }  while (high_size || low_size);
1484
1485         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
1490  *
1491  * Note that this function does not need to lock the children list
1492  * because it is called from pci_devices_present_work which
1493  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
1494  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
1495  * even when pci_create_slot sleeps.
1496  */
1497 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1498 {
1499         struct hv_pci_dev *hpdev;
1500         char name[SLOT_NAME_SIZE];
1501         int slot_nr;
1502
1503         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1504                 if (hpdev->pci_slot)
1505                         continue;
1506
1507                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
1508                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
1509                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->pci_bus, slot_nr,
1510                                           name, NULL);
1511                 if (!hpdev->pci_slot)
1512                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
1513         }
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
1518  */
1519 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1520 {
1521         struct hv_pci_dev *hpdev;
1522
1523         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1524                 if (!hpdev->pci_slot)
1525                         continue;
1526                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1527                 hpdev->pci_slot = NULL;
1528         }
1529 }
1530
1531 /**
1532  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
1533  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1534  *
1535  * Return: 0 on success, -errno on failure
1536  */
1537 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
1538 {
1539         /* Register the device */
1540         hbus->pci_bus = pci_create_root_bus(&hbus->hdev->device,
1541                                             0, /* bus number is always zero */
1542                                             &hv_pcifront_ops,
1543                                             &hbus->sysdata,
1544                                             &hbus->resources_for_children);
1545         if (!hbus->pci_bus)
1546                 return -ENODEV;
1547
1548         hbus->pci_bus->msi = &hbus->msi_chip;
1549         hbus->pci_bus->msi->dev = &hbus->hdev->device;
1550
1551         pci_lock_rescan_remove();
1552         pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1553         pci_bus_assign_resources(hbus->pci_bus);
1554         hv_pci_assign_slots(hbus);
1555         pci_bus_add_devices(hbus->pci_bus);
1556         pci_unlock_rescan_remove();
1557         hbus->state = hv_pcibus_installed;
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 struct q_res_req_compl {
1562         struct completion host_event;
1563         struct hv_pci_dev *hpdev;
1564 };
1565
1566 /**
1567  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
1568  * @context:            The completion context.
1569  * @resp:               The response that came from the host.
1570  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
1571  *
1572  * This function is invoked on completion of a Query Resource
1573  * Requirements packet.
1574  */
1575 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
1576                                     int resp_packet_size)
1577 {
1578         struct q_res_req_compl *completion = context;
1579         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
1580                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
1581         int i;
1582
1583         if (resp->status < 0) {
1584                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
1585                         "query resource requirements failed: %x\n",
1586                         resp->status);
1587         } else {
1588                 for (i = 0; i < 6; i++) {
1589                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
1590                                 q_res_req->probed_bar[i];
1591                 }
1592         }
1593
1594         complete(&completion->host_event);
1595 }
1596
1597 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev,
1598                             enum hv_pcidev_ref_reason reason)
1599 {
1600         refcount_inc(&hpdev->refs);
1601 }
1602
1603 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev,
1604                             enum hv_pcidev_ref_reason reason)
1605 {
1606         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
1607                 kfree(hpdev);
1608 }
1609
1610 /**
1611  * new_pcichild_device() - Create a new child device
1612  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
1613  * @desc:       The information supplied so far from the host
1614  *              about the device.
1615  *
1616  * This function creates the tracking structure for a new child
1617  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
1618  *
1619  * Return: Pointer to the new tracking struct
1620  */
1621 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
1622                 struct pci_function_description *desc)
1623 {
1624         struct hv_pci_dev *hpdev;
1625         struct pci_child_message *res_req;
1626         struct q_res_req_compl comp_pkt;
1627         struct {
1628                 struct pci_packet init_packet;
1629                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
1630         } pkt;
1631         unsigned long flags;
1632         int ret;
1633
1634         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_ATOMIC);
1635         if (!hpdev)
1636                 return NULL;
1637
1638         hpdev->hbus = hbus;
1639
1640         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1641         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1642         comp_pkt.hpdev = hpdev;
1643         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
1644         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
1645         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
1646         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
1647         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
1648
1649         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
1650                                sizeof(struct pci_child_message),
1651                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
1652                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1653                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1654         if (ret)
1655                 goto error;
1656
1657         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
1658                 goto error;
1659
1660         hpdev->desc = *desc;
1661         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
1662         get_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_childlist);
1663         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1664
1665         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
1666         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1667         return hpdev;
1668
1669 error:
1670         kfree(hpdev);
1671         return NULL;
1672 }
1673
1674 /**
1675  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
1676  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1677  * @wslot:      Location on the bus
1678  *
1679  * This function looks up a PCI device and returns the internal
1680  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
1681  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
1682  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
1683  * this reference.
1684  *
1685  * Return:      Internal representation of a PCI device
1686  */
1687 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
1688                                              u32 wslot)
1689 {
1690         unsigned long flags;
1691         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
1692
1693         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1694         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
1695                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
1696                         hpdev = iter;
1697                         get_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
1698                         break;
1699                 }
1700         }
1701         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1702
1703         return hpdev;
1704 }
1705
1706 /**
1707  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
1708  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
1709  *
1710  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
1711  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
1712  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
1713  * function is called when the parent partition reports a list
1714  * of functions that should be observed under this PCI Express
1715  * port (bus).
1716  *
1717  * This function updates the list, and must tolerate being
1718  * called multiple times with the same information.  The typical
1719  * number of child devices is one, with very atypical cases
1720  * involving three or four, so the algorithms used here can be
1721  * simple and inefficient.
1722  *
1723  * It must also treat the omission of a previously observed device as
1724  * notification that the device no longer exists.
1725  *
1726  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
1727  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
1728  */
1729 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
1730 {
1731         u32 child_no;
1732         bool found;
1733         struct list_head *iter;
1734         struct pci_function_description *new_desc;
1735         struct hv_pci_dev *hpdev;
1736         struct hv_pcibus_device *hbus;
1737         struct list_head removed;
1738         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1739         struct hv_dr_state *dr = NULL;
1740         unsigned long flags;
1741
1742         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
1743         hbus = dr_wrk->bus;
1744         kfree(dr_wrk);
1745
1746         INIT_LIST_HEAD(&removed);
1747
1748         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
1749         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1750         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1751                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
1752                                       list_entry);
1753                 list_del(&dr->list_entry);
1754
1755                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
1756                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
1757                         kfree(dr);
1758                         continue;
1759                 }
1760         }
1761         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1762
1763         if (!dr) {
1764                 put_hvpcibus(hbus);
1765                 return;
1766         }
1767
1768         /* First, mark all existing children as reported missing. */
1769         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1770         list_for_each(iter, &hbus->children) {
1771                         hpdev = container_of(iter, struct hv_pci_dev,
1772                                              list_entry);
1773                         hpdev->reported_missing = true;
1774         }
1775         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1776
1777         /* Next, add back any reported devices. */
1778         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
1779                 found = false;
1780                 new_desc = &dr->func[child_no];
1781
1782                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1783                 list_for_each(iter, &hbus->children) {
1784                         hpdev = container_of(iter, struct hv_pci_dev,
1785                                              list_entry);
1786                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot ==
1787                              new_desc->win_slot.slot) &&
1788                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
1789                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
1790                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
1791                                 hpdev->reported_missing = false;
1792                                 found = true;
1793                         }
1794                 }
1795                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1796
1797                 if (!found) {
1798                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
1799                         if (!hpdev)
1800                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1801                                         "couldn't record a child device.\n");
1802                 }
1803         }
1804
1805         /* Move missing children to a list on the stack. */
1806         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1807         do {
1808                 found = false;
1809                 list_for_each(iter, &hbus->children) {
1810                         hpdev = container_of(iter, struct hv_pci_dev,
1811                                              list_entry);
1812                         if (hpdev->reported_missing) {
1813                                 found = true;
1814                                 put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_childlist);
1815                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
1816                                 break;
1817                         }
1818                 }
1819         } while (found);
1820         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1821
1822         /* Delete everything that should no longer exist. */
1823         while (!list_empty(&removed)) {
1824                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
1825                                          list_entry);
1826                 list_del(&hpdev->list_entry);
1827
1828                 if (hpdev->pci_slot)
1829                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1830
1831                 put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_initial);
1832         }
1833
1834         switch (hbus->state) {
1835         case hv_pcibus_installed:
1836                 /*
1837                  * Tell the core to rescan bus
1838                  * because there may have been changes.
1839                  */
1840                 pci_lock_rescan_remove();
1841                 pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1842                 hv_pci_assign_slots(hbus);
1843                 pci_unlock_rescan_remove();
1844                 break;
1845
1846         case hv_pcibus_init:
1847         case hv_pcibus_probed:
1848                 survey_child_resources(hbus);
1849                 break;
1850
1851         default:
1852                 break;
1853         }
1854
1855         put_hvpcibus(hbus);
1856         kfree(dr);
1857 }
1858
1859 /**
1860  * hv_pci_devices_present() - Handles list of new children
1861  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1862  * @relations:  Packet from host listing children
1863  *
1864  * This function is invoked whenever a new list of devices for
1865  * this bus appears.
1866  */
1867 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
1868                                    struct pci_bus_relations *relations)
1869 {
1870         struct hv_dr_state *dr;
1871         struct hv_dr_work *dr_wrk;
1872         unsigned long flags;
1873
1874         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
1875         if (!dr_wrk)
1876                 return;
1877
1878         dr = kzalloc(offsetof(struct hv_dr_state, func) +
1879                      (sizeof(struct pci_function_description) *
1880                       (relations->device_count)), GFP_NOWAIT);
1881         if (!dr)  {
1882                 kfree(dr_wrk);
1883                 return;
1884         }
1885
1886         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
1887         dr_wrk->bus = hbus;
1888         dr->device_count = relations->device_count;
1889         if (dr->device_count != 0) {
1890                 memcpy(dr->func, relations->func,
1891                        sizeof(struct pci_function_description) *
1892                        dr->device_count);
1893         }
1894
1895         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1896         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
1897         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1898
1899         get_hvpcibus(hbus);
1900         queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
1901 }
1902
1903 /**
1904  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
1905  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
1906  *
1907  * This function handles ejecting a device.  Windows will
1908  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
1909  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
1910  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
1911  */
1912 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
1913 {
1914         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
1915         struct hv_pcibus_device *hbus;
1916         struct hv_pci_dev *hpdev;
1917         struct pci_dev *pdev;
1918         unsigned long flags;
1919         int wslot;
1920         struct {
1921                 struct pci_packet pkt;
1922                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
1923         } ctxt;
1924
1925         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
1926         hbus = hpdev->hbus;
1927
1928         if (hpdev->state != hv_pcichild_ejecting) {
1929                 put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_pnp);
1930                 return;
1931         }
1932
1933         /*
1934          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
1935          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
1936          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->pci_bus)
1937          * because hbus->pci_bus may not exist yet.
1938          */
1939         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
1940         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->sysdata.domain, 0, wslot);
1941         if (pdev) {
1942                 pci_lock_rescan_remove();
1943                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
1944                 pci_dev_put(pdev);
1945                 pci_unlock_rescan_remove();
1946         }
1947
1948         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1949         list_del(&hpdev->list_entry);
1950         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1951
1952         if (hpdev->pci_slot)
1953                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1954
1955         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1956         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
1957         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
1958         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1959         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
1960                          sizeof(*ejct_pkt), (unsigned long)&ctxt.pkt,
1961                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1962
1963         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_childlist);
1964         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_initial);
1965         put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_pnp);
1966
1967         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
1968         put_hvpcibus(hbus);
1969 }
1970
1971 /**
1972  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
1973  * @hpdev:      Internal device tracking struct
1974  *
1975  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
1976  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
1977  * delivery code handling the ejection.
1978  */
1979 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
1980 {
1981         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
1982         get_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_pnp);
1983         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
1984         get_hvpcibus(hpdev->hbus);
1985         queue_work(hpdev->hbus->wq, &hpdev->wrk);
1986 }
1987
1988 /**
1989  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
1990  * @context:    Internal bus tracking struct
1991  *
1992  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
1993  * this channel (which is private to this root PCI bus).
1994  */
1995 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
1996 {
1997         const int packet_size = 0x100;
1998         int ret;
1999         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2000         u32 bytes_recvd;
2001         u64 req_id;
2002         struct vmpacket_descriptor *desc;
2003         unsigned char *buffer;
2004         int bufferlen = packet_size;
2005         struct pci_packet *comp_packet;
2006         struct pci_response *response;
2007         struct pci_incoming_message *new_message;
2008         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2009         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2010         struct hv_pci_dev *hpdev;
2011
2012         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2013         if (!buffer)
2014                 return;
2015
2016         while (1) {
2017                 ret = vmbus_recvpacket_raw(hbus->hdev->channel, buffer,
2018                                            bufferlen, &bytes_recvd, &req_id);
2019
2020                 if (ret == -ENOBUFS) {
2021                         kfree(buffer);
2022                         /* Handle large packet */
2023                         bufferlen = bytes_recvd;
2024                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2025                         if (!buffer)
2026                                 return;
2027                         continue;
2028                 }
2029
2030                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2031                 if (ret || !bytes_recvd)
2032                         break;
2033
2034                 /*
2035                  * All incoming packets must be at least as large as a
2036                  * response.
2037                  */
2038                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2039                         continue;
2040                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2041
2042                 switch (desc->type) {
2043                 case VM_PKT_COMP:
2044
2045                         /*
2046                          * The host is trusted, and thus it's safe to interpret
2047                          * this transaction ID as a pointer.
2048                          */
2049                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_id;
2050                         response = (struct pci_response *)buffer;
2051                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2052                                                      response,
2053                                                      bytes_recvd);
2054                         break;
2055
2056                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2057
2058                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2059                         switch (new_message->message_type.type) {
2060                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2061
2062                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2063                                 if (bytes_recvd <
2064                                     offsetof(struct pci_bus_relations, func) +
2065                                     (sizeof(struct pci_function_description) *
2066                                      (bus_rel->device_count))) {
2067                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2068                                                 "bus relations too small\n");
2069                                         break;
2070                                 }
2071
2072                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2073                                 break;
2074
2075                         case PCI_EJECT:
2076
2077                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2078                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2079                                                       dev_message->wslot.slot);
2080                                 if (hpdev) {
2081                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2082                                         put_pcichild(hpdev,
2083                                                         hv_pcidev_ref_by_slot);
2084                                 }
2085                                 break;
2086
2087                         default:
2088                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2089                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2090                                         new_message->message_type.type);
2091                                 break;
2092                         }
2093                         break;
2094
2095                 default:
2096                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2097                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2098                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2099                         break;
2100                 }
2101         }
2102
2103         kfree(buffer);
2104 }
2105
2106 /**
2107  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2108  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2109  *
2110  * This driver is intended to support running on Windows 10
2111  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2112  * versions, as they assume that many of the operations which
2113  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2114  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2115  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2116  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2117  *
2118  * This function negotiates the channel protocol version,
2119  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2120  * level.
2121  */
2122 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev)
2123 {
2124         struct pci_version_request *version_req;
2125         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2126         struct pci_packet *pkt;
2127         int ret;
2128         int i;
2129
2130         /*
2131          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2132          * a version that the host can support. We start with the
2133          * highest version number and go down if the host cannot
2134          * support it.
2135          */
2136         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2137         if (!pkt)
2138                 return -ENOMEM;
2139
2140         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2141         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2142         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2143         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2144         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2145
2146         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions); i++) {
2147                 version_req->protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2148                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2149                                 sizeof(struct pci_version_request),
2150                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2151                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2152                 if (!ret)
2153                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2154
2155                 if (ret) {
2156                         dev_err(&hdev->device,
2157                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2158                                 ret);
2159                         goto exit;
2160                 }
2161
2162                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2163                         pci_protocol_version = pci_protocol_versions[i];
2164                         dev_info(&hdev->device,
2165                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
2166                                 pci_protocol_version);
2167                         goto exit;
2168                 }
2169
2170                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
2171                         dev_err(&hdev->device,
2172                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
2173                                 comp_pkt.completion_status);
2174                         ret = -EPROTO;
2175                         goto exit;
2176                 }
2177
2178                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
2179         }
2180
2181         dev_err(&hdev->device,
2182                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
2183         ret = -EPROTO;
2184
2185 exit:
2186         kfree(pkt);
2187         return ret;
2188 }
2189
2190 /**
2191  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
2192  * bus
2193  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2194  */
2195 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2196 {
2197         /*
2198          * Set the resources back to the way they looked when they
2199          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
2200          */
2201
2202         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
2203                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2204                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2205                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2206         }
2207
2208         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
2209                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2210                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
2211                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
2212         }
2213 }
2214
2215 /**
2216  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
2217  * for the bus
2218  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2219  *
2220  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
2221  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
2222  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
2223  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
2224  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
2225  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
2226  * deprecated, and not subject to change.
2227  *
2228  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
2229  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
2230  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
2231  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
2232  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
2233  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
2234  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
2235  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
2236  * request_mem_region_exclusive().
2237  *
2238  * Return: 0 on success, -errno on failure
2239  */
2240 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2241 {
2242         resource_size_t align;
2243         int ret;
2244
2245         if (hbus->low_mmio_space) {
2246                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2247                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
2248                                           (u64)(u32)0xffffffff,
2249                                           hbus->low_mmio_space,
2250                                           align, false);
2251                 if (ret) {
2252                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2253                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2254                                 hbus->low_mmio_space);
2255                         return ret;
2256                 }
2257
2258                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2259                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2260                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2261                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2262                                  hbus->low_mmio_res);
2263         }
2264
2265         if (hbus->high_mmio_space) {
2266                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2267                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
2268                                           0x100000000, -1,
2269                                           hbus->high_mmio_space, align,
2270                                           false);
2271                 if (ret) {
2272                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2273                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2274                                 hbus->high_mmio_space);
2275                         goto release_low_mmio;
2276                 }
2277
2278                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2279                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2280                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2281                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2282                                  hbus->high_mmio_res);
2283         }
2284
2285         return 0;
2286
2287 release_low_mmio:
2288         if (hbus->low_mmio_res) {
2289                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2290                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2291         }
2292
2293         return ret;
2294 }
2295
2296 /**
2297  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
2298  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2299  *
2300  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
2301  * configuration space for the functions on this bus.
2302  *
2303  * Return: 0 on success, -errno on failure
2304  */
2305 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2306 {
2307         int ret;
2308
2309         /*
2310          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
2311          * space.
2312          */
2313         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
2314                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
2315         if (ret)
2316                 return ret;
2317
2318         /*
2319          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
2320          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
2321          * which are valid for the children of this bus, which are intended
2322          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
2323          * meaning that this region can't be overlapped.
2324          */
2325
2326         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2327
2328         return 0;
2329 }
2330
2331 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2332 {
2333         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2334 }
2335
2336 /**
2337  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
2338  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2339  *
2340  * Return: 0 on success, -errno on failure
2341  */
2342 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
2343 {
2344         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2345         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
2346         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2347         struct pci_packet *pkt;
2348         int ret;
2349
2350         /*
2351          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
2352          * powered-on state.  This includes telling the host which region
2353          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
2354          * access.
2355          */
2356         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
2357         if (!pkt)
2358                 return -ENOMEM;
2359
2360         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2361         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2362         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2363         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
2364         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
2365         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
2366
2367         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
2368                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2369                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2370         if (!ret)
2371                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2372
2373         if (ret)
2374                 goto exit;
2375
2376         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2377                 dev_err(&hdev->device,
2378                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
2379                         comp_pkt.completion_status);
2380                 ret = -EPROTO;
2381                 goto exit;
2382         }
2383
2384         ret = 0;
2385
2386 exit:
2387         kfree(pkt);
2388         return ret;
2389 }
2390
2391 /**
2392  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
2393  * devices
2394  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2395  *
2396  * Return: 0 on success, -errno on failure
2397  */
2398 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
2399 {
2400         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2401         struct pci_message message;
2402         struct completion comp;
2403         int ret;
2404
2405         /* Ask the host to send along the list of child devices */
2406         init_completion(&comp);
2407         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
2408                 return -ENOTEMPTY;
2409
2410         memset(&message, 0, sizeof(message));
2411         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
2412
2413         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
2414                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2415         if (!ret)
2416                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
2417
2418         return ret;
2419 }
2420
2421 /**
2422  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
2423  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2424  *
2425  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
2426  * which contains all the resources that the device will use.
2427  * The response contains those same resources, "translated"
2428  * which is to say, the values which should be used by the
2429  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
2430  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
2431  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
2432  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
2433  * space.  So this message is sent here only to drive the state
2434  * machine on the host forward.
2435  *
2436  * Return: 0 on success, -errno on failure
2437  */
2438 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
2439 {
2440         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2441         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
2442         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
2443         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2444         struct hv_pci_dev *hpdev;
2445         struct pci_packet *pkt;
2446         size_t size_res;
2447         u32 wslot;
2448         int ret;
2449
2450         size_res = (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
2451                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
2452
2453         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
2454         if (!pkt)
2455                 return -ENOMEM;
2456
2457         ret = 0;
2458
2459         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2460                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2461                 if (!hpdev)
2462                         continue;
2463
2464                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
2465                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
2466                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2467                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2468
2469                 if (pci_protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
2470                         res_assigned =
2471                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
2472                         res_assigned->message_type.type =
2473                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
2474                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2475                 } else {
2476                         res_assigned2 =
2477                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
2478                         res_assigned2->message_type.type =
2479                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
2480                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2481                 }
2482                 put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
2483
2484                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
2485                                 size_res, (unsigned long)pkt,
2486                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
2487                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2488                 if (!ret)
2489                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2490                 if (ret)
2491                         break;
2492
2493                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2494                         ret = -EPROTO;
2495                         dev_err(&hdev->device,
2496                                 "resource allocated returned 0x%x",
2497                                 comp_pkt.completion_status);
2498                         break;
2499                 }
2500         }
2501
2502         kfree(pkt);
2503         return ret;
2504 }
2505
2506 /**
2507  * hv_send_resources_released() - Report local resources
2508  * released
2509  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2510  *
2511  * Return: 0 on success, -errno on failure
2512  */
2513 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
2514 {
2515         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2516         struct pci_child_message pkt;
2517         struct hv_pci_dev *hpdev;
2518         u32 wslot;
2519         int ret;
2520
2521         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2522                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2523                 if (!hpdev)
2524                         continue;
2525
2526                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2527                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
2528                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2529
2530                 put_pcichild(hpdev, hv_pcidev_ref_by_slot);
2531
2532                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
2533                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2534                 if (ret)
2535                         return ret;
2536         }
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2542 {
2543         atomic_inc(&hbus->remove_lock);
2544 }
2545
2546 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2547 {
2548         if (atomic_dec_and_test(&hbus->remove_lock))
2549                 complete(&hbus->remove_event);
2550 }
2551
2552 /**
2553  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
2554  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2555  * @dev_id:     Identifies the device itself
2556  *
2557  * Return: 0 on success, -errno on failure
2558  */
2559 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
2560                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
2561 {
2562         struct hv_pcibus_device *hbus;
2563         int ret;
2564
2565         /*
2566          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
2567          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
2568          */
2569         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > PAGE_SIZE);
2570
2571         hbus = (struct hv_pcibus_device *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
2572         if (!hbus)
2573                 return -ENOMEM;
2574         hbus->state = hv_pcibus_init;
2575
2576         /*
2577          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and
2578          * other specs.  Pull it from the instance ID, to get something
2579          * unique.  Bytes 8 and 9 are what is used in Windows guests, so
2580          * do the same thing for consistency.  Note that, since this code
2581          * only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V can (and does) guarantee
2582          * that (1) the only domain in use for something that looks like
2583          * a physical PCI bus (which is actually emulated by the
2584          * hypervisor) is domain 0 and (2) there will be no overlap
2585          * between domains derived from these instance IDs in the same
2586          * VM.
2587          */
2588         hbus->sysdata.domain = hdev->dev_instance.b[9] |
2589                                hdev->dev_instance.b[8] << 8;
2590
2591         hbus->hdev = hdev;
2592         atomic_inc(&hbus->remove_lock);
2593         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
2594         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
2595         INIT_LIST_HEAD(&hbus->resources_for_children);
2596         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
2597         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
2598         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
2599         init_completion(&hbus->remove_event);
2600         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
2601                                            hbus->sysdata.domain);
2602         if (!hbus->wq) {
2603                 ret = -ENOMEM;
2604                 goto free_bus;
2605         }
2606
2607         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
2608                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
2609         if (ret)
2610                 goto destroy_wq;
2611
2612         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
2613
2614         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev);
2615         if (ret)
2616                 goto close;
2617
2618         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
2619         if (ret)
2620                 goto close;
2621
2622         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
2623                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2624         if (!hbus->cfg_addr) {
2625                 dev_err(&hdev->device,
2626                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
2627                 ret = -ENOMEM;
2628                 goto free_config;
2629         }
2630
2631         hbus->sysdata.fwnode = irq_domain_alloc_fwnode(hbus);
2632         if (!hbus->sysdata.fwnode) {
2633                 ret = -ENOMEM;
2634                 goto unmap;
2635         }
2636
2637         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
2638         if (ret)
2639                 goto free_fwnode;
2640
2641         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
2642         if (ret)
2643                 goto free_irq_domain;
2644
2645         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
2646         if (ret)
2647                 goto free_irq_domain;
2648
2649         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
2650         if (ret)
2651                 goto free_irq_domain;
2652
2653         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
2654         if (ret)
2655                 goto free_windows;
2656
2657         prepopulate_bars(hbus);
2658
2659         hbus->state = hv_pcibus_probed;
2660
2661         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
2662         if (ret)
2663                 goto free_windows;
2664
2665         return 0;
2666
2667 free_windows:
2668         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2669 free_irq_domain:
2670         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2671 free_fwnode:
2672         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2673 unmap:
2674         iounmap(hbus->cfg_addr);
2675 free_config:
2676         hv_free_config_window(hbus);
2677 close:
2678         vmbus_close(hdev->channel);
2679 destroy_wq:
2680         destroy_workqueue(hbus->wq);
2681 free_bus:
2682         free_page((unsigned long)hbus);
2683         return ret;
2684 }
2685
2686 static void hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev)
2687 {
2688         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2689         struct {
2690                 struct pci_packet teardown_packet;
2691                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
2692         } pkt;
2693         struct pci_bus_relations relations;
2694         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2695         int ret;
2696
2697         /*
2698          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
2699          * access the per-channel ringbuffer any longer.
2700          */
2701         if (hdev->channel->rescind)
2702                 return;
2703
2704         /* Delete any children which might still exist. */
2705         memset(&relations, 0, sizeof(relations));
2706         hv_pci_devices_present(hbus, &relations);
2707
2708         ret = hv_send_resources_released(hdev);
2709         if (ret)
2710                 dev_err(&hdev->device,
2711                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
2712
2713         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
2714         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2715         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
2716         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
2717         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
2718
2719         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt.teardown_packet.message,
2720                                sizeof(struct pci_message),
2721                                (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
2722                                VM_PKT_DATA_INBAND,
2723                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2724         if (!ret)
2725                 wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ);
2726 }
2727
2728 /**
2729  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
2730  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2731  *
2732  * Return: 0 on success, -errno on failure
2733  */
2734 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
2735 {
2736         struct hv_pcibus_device *hbus;
2737
2738         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2739         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
2740                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
2741                 pci_lock_rescan_remove();
2742                 pci_stop_root_bus(hbus->pci_bus);
2743                 hv_pci_remove_slots(hbus);
2744                 pci_remove_root_bus(hbus->pci_bus);
2745                 pci_unlock_rescan_remove();
2746                 hbus->state = hv_pcibus_removed;
2747         }
2748
2749         hv_pci_bus_exit(hdev);
2750
2751         vmbus_close(hdev->channel);
2752
2753         iounmap(hbus->cfg_addr);
2754         hv_free_config_window(hbus);
2755         pci_free_resource_list(&hbus->resources_for_children);
2756         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
2757         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
2758         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
2759         put_hvpcibus(hbus);
2760         wait_for_completion(&hbus->remove_event);
2761         destroy_workqueue(hbus->wq);
2762         free_page((unsigned long)hbus);
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
2767         /* PCI Pass-through Class ID */
2768         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
2769         { HV_PCIE_GUID, },
2770         { },
2771 };
2772
2773 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
2774
2775 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
2776         .name           = "hv_pci",
2777         .id_table       = hv_pci_id_table,
2778         .probe          = hv_pci_probe,
2779         .remove         = hv_pci_remove,
2780 };
2781
2782 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
2783 {
2784         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
2785 }
2786
2787 static int __init init_hv_pci_drv(void)
2788 {
2789         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
2790 }
2791
2792 module_init(init_hv_pci_drv);
2793 module_exit(exit_hv_pci_drv);
2794
2795 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
2796 MODULE_LICENSE("GPL v2");