drivers/cxl/cxl.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /* Copyright(c) 2020 Intel Corporation. */
   3
   4 #ifndef __CXL_H__
   5 #define __CXL_H__
   6
   7 #include <linux/libnvdimm.h>
   8 #include <linux/bitfield.h>
   9 #include <linux/bitops.h>
  10 #include <linux/log2.h>
  11 #include <linux/io.h>
  12
  13 /**
  14  * DOC: cxl objects
  15  *
  16  * The CXL core objects like ports, decoders, and regions are shared
  17  * between the subsystem drivers cxl_acpi, cxl_pci, and core drivers
  18  * (port-driver, region-driver, nvdimm object-drivers... etc).
  19  */
  20
  21 /* CXL 2.0 8.2.4 CXL Component Register Layout and Definition */
  22 #define CXL_COMPONENT_REG_BLOCK_SIZE SZ_64K
  23
  24 /* CXL 2.0 8.2.5 CXL.cache and CXL.mem Registers*/
  25 #define CXL_CM_OFFSET 0x1000
  26 #define CXL_CM_CAP_HDR_OFFSET 0x0
  27 #define   CXL_CM_CAP_HDR_ID_MASK GENMASK(15, 0)
  28 #define     CM_CAP_HDR_CAP_ID 1
  29 #define   CXL_CM_CAP_HDR_VERSION_MASK GENMASK(19, 16)
  30 #define     CM_CAP_HDR_CAP_VERSION 1
  31 #define   CXL_CM_CAP_HDR_CACHE_MEM_VERSION_MASK GENMASK(23, 20)
  32 #define     CM_CAP_HDR_CACHE_MEM_VERSION 1
  33 #define   CXL_CM_CAP_HDR_ARRAY_SIZE_MASK GENMASK(31, 24)
  34 #define CXL_CM_CAP_PTR_MASK GENMASK(31, 20)
  35
  36 #define   CXL_CM_CAP_CAP_ID_RAS 0x2
  37 #define   CXL_CM_CAP_CAP_ID_HDM 0x5
  38 #define   CXL_CM_CAP_CAP_HDM_VERSION 1
  39
  40 /* HDM decoders CXL 2.0 8.2.5.12 CXL HDM Decoder Capability Structure */
  41 #define CXL_HDM_DECODER_CAP_OFFSET 0x0
  42 #define   CXL_HDM_DECODER_COUNT_MASK GENMASK(3, 0)
  43 #define   CXL_HDM_DECODER_TARGET_COUNT_MASK GENMASK(7, 4)
  44 #define   CXL_HDM_DECODER_INTERLEAVE_11_8 BIT(8)
  45 #define   CXL_HDM_DECODER_INTERLEAVE_14_12 BIT(9)
  46 #define CXL_HDM_DECODER_CTRL_OFFSET 0x4
  47 #define   CXL_HDM_DECODER_ENABLE BIT(1)
  48 #define CXL_HDM_DECODER0_BASE_LOW_OFFSET(i) (0x20 * (i) + 0x10)
  49 #define CXL_HDM_DECODER0_BASE_HIGH_OFFSET(i) (0x20 * (i) + 0x14)
  50 #define CXL_HDM_DECODER0_SIZE_LOW_OFFSET(i) (0x20 * (i) + 0x18)
  51 #define CXL_HDM_DECODER0_SIZE_HIGH_OFFSET(i) (0x20 * (i) + 0x1c)
  52 #define CXL_HDM_DECODER0_CTRL_OFFSET(i) (0x20 * (i) + 0x20)
  53 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_IG_MASK GENMASK(3, 0)
  54 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_IW_MASK GENMASK(7, 4)
  55 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_LOCK BIT(8)
  56 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_COMMIT BIT(9)
  57 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_COMMITTED BIT(10)
  58 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_COMMIT_ERROR BIT(11)
  59 #define   CXL_HDM_DECODER0_CTRL_HOSTONLY BIT(12)
  60 #define CXL_HDM_DECODER0_TL_LOW(i) (0x20 * (i) + 0x24)
  61 #define CXL_HDM_DECODER0_TL_HIGH(i) (0x20 * (i) + 0x28)
  62 #define CXL_HDM_DECODER0_SKIP_LOW(i) CXL_HDM_DECODER0_TL_LOW(i)
  63 #define CXL_HDM_DECODER0_SKIP_HIGH(i) CXL_HDM_DECODER0_TL_HIGH(i)
  64
  65 /* HDM decoder control register constants CXL 3.0 8.2.5.19.7 */
  66 #define CXL_DECODER_MIN_GRANULARITY 256
  67 #define CXL_DECODER_MAX_ENCODED_IG 6
  68
  69 static inline int cxl_hdm_decoder_count(u32 cap_hdr)
  70 {
  71         int val = FIELD_GET(CXL_HDM_DECODER_COUNT_MASK, cap_hdr);
  72
  73         return val ? val * 2 : 1;
  74 }
  75
  76 /* Encode defined in CXL 2.0 8.2.5.12.7 HDM Decoder Control Register */
  77 static inline int eig_to_granularity(u16 eig, unsigned int *granularity)
  78 {
  79         if (eig > CXL_DECODER_MAX_ENCODED_IG)
  80                 return -EINVAL;
  81         *granularity = CXL_DECODER_MIN_GRANULARITY << eig;
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 /* Encode defined in CXL ECN "3, 6, 12 and 16-way memory Interleaving" */
  86 static inline int eiw_to_ways(u8 eiw, unsigned int *ways)
  87 {
  88         switch (eiw) {
  89         case 0 ... 4:
  90                 *ways = 1 << eiw;
  91                 break;
  92         case 8 ... 10:
  93                 *ways = 3 << (eiw - 8);
  94                 break;
  95         default:
  96                 return -EINVAL;
  97         }
  98
  99         return 0;
 100 }
 101
 102 static inline int granularity_to_eig(int granularity, u16 *eig)
 103 {
 104         if (granularity > SZ_16K || granularity < CXL_DECODER_MIN_GRANULARITY ||
 105             !is_power_of_2(granularity))
 106                 return -EINVAL;
 107         *eig = ilog2(granularity) - 8;
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 static inline int ways_to_eiw(unsigned int ways, u8 *eiw)
 112 {
 113         if (ways > 16)
 114                 return -EINVAL;
 115         if (is_power_of_2(ways)) {
 116                 *eiw = ilog2(ways);
 117                 return 0;
 118         }
 119         if (ways % 3)
 120                 return -EINVAL;
 121         ways /= 3;
 122         if (!is_power_of_2(ways))
 123                 return -EINVAL;
 124         *eiw = ilog2(ways) + 8;
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /* RAS Registers CXL 2.0 8.2.5.9 CXL RAS Capability Structure */
 129 #define CXL_RAS_UNCORRECTABLE_STATUS_OFFSET 0x0
 130 #define   CXL_RAS_UNCORRECTABLE_STATUS_MASK (GENMASK(16, 14) | GENMASK(11, 0))
 131 #define CXL_RAS_UNCORRECTABLE_MASK_OFFSET 0x4
 132 #define   CXL_RAS_UNCORRECTABLE_MASK_MASK (GENMASK(16, 14) | GENMASK(11, 0))
 133 #define   CXL_RAS_UNCORRECTABLE_MASK_F256B_MASK BIT(8)
 134 #define CXL_RAS_UNCORRECTABLE_SEVERITY_OFFSET 0x8
 135 #define   CXL_RAS_UNCORRECTABLE_SEVERITY_MASK (GENMASK(16, 14) | GENMASK(11, 0))
 136 #define CXL_RAS_CORRECTABLE_STATUS_OFFSET 0xC
 137 #define   CXL_RAS_CORRECTABLE_STATUS_MASK GENMASK(6, 0)
 138 #define CXL_RAS_CORRECTABLE_MASK_OFFSET 0x10
 139 #define   CXL_RAS_CORRECTABLE_MASK_MASK GENMASK(6, 0)
 140 #define CXL_RAS_CAP_CONTROL_OFFSET 0x14
 141 #define CXL_RAS_CAP_CONTROL_FE_MASK GENMASK(5, 0)
 142 #define CXL_RAS_HEADER_LOG_OFFSET 0x18
 143 #define CXL_RAS_CAPABILITY_LENGTH 0x58
 144 #define CXL_HEADERLOG_SIZE SZ_512
 145 #define CXL_HEADERLOG_SIZE_U32 SZ_512 / sizeof(u32)
 146
 147 /* CXL 2.0 8.2.8.1 Device Capabilities Array Register */
 148 #define CXLDEV_CAP_ARRAY_OFFSET 0x0
 149 #define   CXLDEV_CAP_ARRAY_CAP_ID 0
 150 #define   CXLDEV_CAP_ARRAY_ID_MASK GENMASK_ULL(15, 0)
 151 #define   CXLDEV_CAP_ARRAY_COUNT_MASK GENMASK_ULL(47, 32)
 152 /* CXL 2.0 8.2.8.2 CXL Device Capability Header Register */
 153 #define CXLDEV_CAP_HDR_CAP_ID_MASK GENMASK(15, 0)
 154 /* CXL 2.0 8.2.8.2.1 CXL Device Capabilities */
 155 #define CXLDEV_CAP_CAP_ID_DEVICE_STATUS 0x1
 156 #define CXLDEV_CAP_CAP_ID_PRIMARY_MAILBOX 0x2
 157 #define CXLDEV_CAP_CAP_ID_SECONDARY_MAILBOX 0x3
 158 #define CXLDEV_CAP_CAP_ID_MEMDEV 0x4000
 159
 160 /* CXL 3.0 8.2.8.3.1 Event Status Register */
 161 #define CXLDEV_DEV_EVENT_STATUS_OFFSET          0x00
 162 #define CXLDEV_EVENT_STATUS_INFO                BIT(0)
 163 #define CXLDEV_EVENT_STATUS_WARN                BIT(1)
 164 #define CXLDEV_EVENT_STATUS_FAIL                BIT(2)
 165 #define CXLDEV_EVENT_STATUS_FATAL               BIT(3)
 166
 167 #define CXLDEV_EVENT_STATUS_ALL (CXLDEV_EVENT_STATUS_INFO |     \
 168                                  CXLDEV_EVENT_STATUS_WARN |     \
 169                                  CXLDEV_EVENT_STATUS_FAIL |     \
 170                                  CXLDEV_EVENT_STATUS_FATAL)
 171
 172 /* CXL rev 3.0 section 8.2.9.2.4; Table 8-52 */
 173 #define CXLDEV_EVENT_INT_MODE_MASK      GENMASK(1, 0)
 174 #define CXLDEV_EVENT_INT_MSGNUM_MASK    GENMASK(7, 4)
 175
 176 /* CXL 2.0 8.2.8.4 Mailbox Registers */
 177 #define CXLDEV_MBOX_CAPS_OFFSET 0x00
 178 #define   CXLDEV_MBOX_CAP_PAYLOAD_SIZE_MASK GENMASK(4, 0)
 179 #define   CXLDEV_MBOX_CAP_BG_CMD_IRQ BIT(6)
 180 #define   CXLDEV_MBOX_CAP_IRQ_MSGNUM_MASK GENMASK(10, 7)
 181 #define CXLDEV_MBOX_CTRL_OFFSET 0x04
 182 #define   CXLDEV_MBOX_CTRL_DOORBELL BIT(0)
 183 #define   CXLDEV_MBOX_CTRL_BG_CMD_IRQ BIT(2)
 184 #define CXLDEV_MBOX_CMD_OFFSET 0x08
 185 #define   CXLDEV_MBOX_CMD_COMMAND_OPCODE_MASK GENMASK_ULL(15, 0)
 186 #define   CXLDEV_MBOX_CMD_PAYLOAD_LENGTH_MASK GENMASK_ULL(36, 16)
 187 #define CXLDEV_MBOX_STATUS_OFFSET 0x10
 188 #define   CXLDEV_MBOX_STATUS_BG_CMD BIT(0)
 189 #define   CXLDEV_MBOX_STATUS_RET_CODE_MASK GENMASK_ULL(47, 32)
 190 #define CXLDEV_MBOX_BG_CMD_STATUS_OFFSET 0x18
 191 #define   CXLDEV_MBOX_BG_CMD_COMMAND_OPCODE_MASK GENMASK_ULL(15, 0)
 192 #define   CXLDEV_MBOX_BG_CMD_COMMAND_PCT_MASK GENMASK_ULL(22, 16)
 193 #define   CXLDEV_MBOX_BG_CMD_COMMAND_RC_MASK GENMASK_ULL(47, 32)
 194 #define   CXLDEV_MBOX_BG_CMD_COMMAND_VENDOR_MASK GENMASK_ULL(63, 48)
 195 #define CXLDEV_MBOX_PAYLOAD_OFFSET 0x20
 196
 197 /*
 198  * Using struct_group() allows for per register-block-type helper routines,
 199  * without requiring block-type agnostic code to include the prefix.
 200  */
 201 struct cxl_regs {
 202         /*
 203          * Common set of CXL Component register block base pointers
 204          * @hdm_decoder: CXL 2.0 8.2.5.12 CXL HDM Decoder Capability Structure
 205          * @ras: CXL 2.0 8.2.5.9 CXL RAS Capability Structure
 206          */
 207         struct_group_tagged(cxl_component_regs, component,
 208                 void __iomem *hdm_decoder;
 209                 void __iomem *ras;
 210         );
 211         /*
 212          * Common set of CXL Device register block base pointers
 213          * @status: CXL 2.0 8.2.8.3 Device Status Registers
 214          * @mbox: CXL 2.0 8.2.8.4 Mailbox Registers
 215          * @memdev: CXL 2.0 8.2.8.5 Memory Device Registers
 216          */
 217         struct_group_tagged(cxl_device_regs, device_regs,
 218                 void __iomem *status, *mbox, *memdev;
 219         );
 220 };
 221
 222 struct cxl_reg_map {
 223         bool valid;
 224         int id;
 225         unsigned long offset;
 226         unsigned long size;
 227 };
 228
 229 struct cxl_component_reg_map {
 230         struct cxl_reg_map hdm_decoder;
 231         struct cxl_reg_map ras;
 232 };
 233
 234 struct cxl_device_reg_map {
 235         struct cxl_reg_map status;
 236         struct cxl_reg_map mbox;
 237         struct cxl_reg_map memdev;
 238 };
 239
 240 /**
 241  * struct cxl_register_map - DVSEC harvested register block mapping parameters
 242  * @base: virtual base of the register-block-BAR + @block_offset
 243  * @resource: physical resource base of the register block
 244  * @max_size: maximum mapping size to perform register search
 245  * @reg_type: see enum cxl_regloc_type
 246  * @component_map: cxl_reg_map for component registers
 247  * @device_map: cxl_reg_maps for device registers
 248  */
 249 struct cxl_register_map {
 250         void __iomem *base;
 251         resource_size_t resource;
 252         resource_size_t max_size;
 253         u8 reg_type;
 254         union {
 255                 struct cxl_component_reg_map component_map;
 256                 struct cxl_device_reg_map device_map;
 257         };
 258 };
 259
 260 void cxl_probe_component_regs(struct device *dev, void __iomem *base,
 261                               struct cxl_component_reg_map *map);
 262 void cxl_probe_device_regs(struct device *dev, void __iomem *base,
 263                            struct cxl_device_reg_map *map);
 264 int cxl_map_component_regs(struct device *dev, struct cxl_component_regs *regs,
 265                            const struct cxl_register_map *map,
 266                            unsigned long map_mask);
 267 int cxl_map_device_regs(struct device *dev, struct cxl_device_regs *regs,
 268                         const struct cxl_register_map *map);
 269
 270 enum cxl_regloc_type;
 271 int cxl_find_regblock(struct pci_dev *pdev, enum cxl_regloc_type type,
 272                       struct cxl_register_map *map);
 273
 274 enum cxl_rcrb {
 275         CXL_RCRB_DOWNSTREAM,
 276         CXL_RCRB_UPSTREAM,
 277 };
 278 resource_size_t cxl_rcrb_to_component(struct device *dev,
 279                                       resource_size_t rcrb,
 280                                       enum cxl_rcrb which);
 281
 282 #define CXL_RESOURCE_NONE ((resource_size_t) -1)
 283 #define CXL_TARGET_STRLEN 20
 284
 285 /*
 286  * cxl_decoder flags that define the type of memory / devices this
 287  * decoder supports as well as configuration lock status See "CXL 2.0
 288  * 8.2.5.12.7 CXL HDM Decoder 0 Control Register" for details.
 289  * Additionally indicate whether decoder settings were autodetected,
 290  * user customized.
 291  */
 292 #define CXL_DECODER_F_RAM   BIT(0)
 293 #define CXL_DECODER_F_PMEM  BIT(1)
 294 #define CXL_DECODER_F_TYPE2 BIT(2)
 295 #define CXL_DECODER_F_TYPE3 BIT(3)
 296 #define CXL_DECODER_F_LOCK  BIT(4)
 297 #define CXL_DECODER_F_ENABLE    BIT(5)
 298 #define CXL_DECODER_F_MASK  GENMASK(5, 0)
 299
 300 enum cxl_decoder_type {
 301         CXL_DECODER_DEVMEM = 2,
 302         CXL_DECODER_HOSTONLYMEM = 3,
 303 };
 304
 305 /*
 306  * Current specification goes up to 8, double that seems a reasonable
 307  * software max for the foreseeable future
 308  */
 309 #define CXL_DECODER_MAX_INTERLEAVE 16
 310
 311
 312 /**
 313  * struct cxl_decoder - Common CXL HDM Decoder Attributes
 314  * @dev: this decoder's device
 315  * @id: kernel device name id
 316  * @hpa_range: Host physical address range mapped by this decoder
 317  * @interleave_ways: number of cxl_dports in this decode
 318  * @interleave_granularity: data stride per dport
 319  * @target_type: accelerator vs expander (type2 vs type3) selector
 320  * @region: currently assigned region for this decoder
 321  * @flags: memory type capabilities and locking
 322  * @commit: device/decoder-type specific callback to commit settings to hw
 323  * @reset: device/decoder-type specific callback to reset hw settings
 324 */
 325 struct cxl_decoder {
 326         struct device dev;
 327         int id;
 328         struct range hpa_range;
 329         int interleave_ways;
 330         int interleave_granularity;
 331         enum cxl_decoder_type target_type;
 332         struct cxl_region *region;
 333         unsigned long flags;
 334         int (*commit)(struct cxl_decoder *cxld);
 335         int (*reset)(struct cxl_decoder *cxld);
 336 };
 337
 338 /*
 339  * CXL_DECODER_DEAD prevents endpoints from being reattached to regions
 340  * while cxld_unregister() is running
 341  */
 342 enum cxl_decoder_mode {
 343         CXL_DECODER_NONE,
 344         CXL_DECODER_RAM,
 345         CXL_DECODER_PMEM,
 346         CXL_DECODER_MIXED,
 347         CXL_DECODER_DEAD,
 348 };
 349
 350 static inline const char *cxl_decoder_mode_name(enum cxl_decoder_mode mode)
 351 {
 352         static const char * const names[] = {
 353                 [CXL_DECODER_NONE] = "none",
 354                 [CXL_DECODER_RAM] = "ram",
 355                 [CXL_DECODER_PMEM] = "pmem",
 356                 [CXL_DECODER_MIXED] = "mixed",
 357         };
 358
 359         if (mode >= CXL_DECODER_NONE && mode <= CXL_DECODER_MIXED)
 360                 return names[mode];
 361         return "mixed";
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Track whether this decoder is reserved for region autodiscovery, or
 366  * free for userspace provisioning.
 367  */
 368 enum cxl_decoder_state {
 369         CXL_DECODER_STATE_MANUAL,
 370         CXL_DECODER_STATE_AUTO,
 371 };
 372
 373 /**
 374  * struct cxl_endpoint_decoder - Endpoint  / SPA to DPA decoder
 375  * @cxld: base cxl_decoder_object
 376  * @dpa_res: actively claimed DPA span of this decoder
 377  * @skip: offset into @dpa_res where @cxld.hpa_range maps
 378  * @mode: which memory type / access-mode-partition this decoder targets
 379  * @state: autodiscovery state
 380  * @pos: interleave position in @cxld.region
 381  */
 382 struct cxl_endpoint_decoder {
 383         struct cxl_decoder cxld;
 384         struct resource *dpa_res;
 385         resource_size_t skip;
 386         enum cxl_decoder_mode mode;
 387         enum cxl_decoder_state state;
 388         int pos;
 389 };
 390
 391 /**
 392  * struct cxl_switch_decoder - Switch specific CXL HDM Decoder
 393  * @cxld: base cxl_decoder object
 394  * @target_lock: coordinate coherent reads of the target list
 395  * @nr_targets: number of elements in @target
 396  * @target: active ordered target list in current decoder configuration
 397  *
 398  * The 'switch' decoder type represents the decoder instances of cxl_port's that
 399  * route from the root of a CXL memory decode topology to the endpoints. They
 400  * come in two flavors, root-level decoders, statically defined by platform
 401  * firmware, and mid-level decoders, where interleave-granularity,
 402  * interleave-width, and the target list are mutable.
 403  */
 404 struct cxl_switch_decoder {
 405         struct cxl_decoder cxld;
 406         seqlock_t target_lock;
 407         int nr_targets;
 408         struct cxl_dport *target[];
 409 };
 410
 411 struct cxl_root_decoder;
 412 typedef struct cxl_dport *(*cxl_calc_hb_fn)(struct cxl_root_decoder *cxlrd,
 413                                             int pos);
 414
 415 /**
 416  * struct cxl_root_decoder - Static platform CXL address decoder
 417  * @res: host / parent resource for region allocations
 418  * @region_id: region id for next region provisioning event
 419  * @calc_hb: which host bridge covers the n'th position by granularity
 420  * @platform_data: platform specific configuration data
 421  * @range_lock: sync region autodiscovery by address range
 422  * @cxlsd: base cxl switch decoder
 423  */
 424 struct cxl_root_decoder {
 425         struct resource *res;
 426         atomic_t region_id;
 427         cxl_calc_hb_fn calc_hb;
 428         void *platform_data;
 429         struct mutex range_lock;
 430         struct cxl_switch_decoder cxlsd;
 431 };
 432
 433 /*
 434  * enum cxl_config_state - State machine for region configuration
 435  * @CXL_CONFIG_IDLE: Any sysfs attribute can be written freely
 436  * @CXL_CONFIG_INTERLEAVE_ACTIVE: region size has been set, no more
 437  * changes to interleave_ways or interleave_granularity
 438  * @CXL_CONFIG_ACTIVE: All targets have been added the region is now
 439  * active
 440  * @CXL_CONFIG_RESET_PENDING: see commit_store()
 441  * @CXL_CONFIG_COMMIT: Soft-config has been committed to hardware
 442  */
 443 enum cxl_config_state {
 444         CXL_CONFIG_IDLE,
 445         CXL_CONFIG_INTERLEAVE_ACTIVE,
 446         CXL_CONFIG_ACTIVE,
 447         CXL_CONFIG_RESET_PENDING,
 448         CXL_CONFIG_COMMIT,
 449 };
 450
 451 /**
 452  * struct cxl_region_params - region settings
 453  * @state: allow the driver to lockdown further parameter changes
 454  * @uuid: unique id for persistent regions
 455  * @interleave_ways: number of endpoints in the region
 456  * @interleave_granularity: capacity each endpoint contributes to a stripe
 457  * @res: allocated iomem capacity for this region
 458  * @targets: active ordered targets in current decoder configuration
 459  * @nr_targets: number of targets
 460  *
 461  * State transitions are protected by the cxl_region_rwsem
 462  */
 463 struct cxl_region_params {
 464         enum cxl_config_state state;
 465         uuid_t uuid;
 466         int interleave_ways;
 467         int interleave_granularity;
 468         struct resource *res;
 469         struct cxl_endpoint_decoder *targets[CXL_DECODER_MAX_INTERLEAVE];
 470         int nr_targets;
 471 };
 472
 473 /*
 474  * Indicate whether this region has been assembled by autodetection or
 475  * userspace assembly. Prevent endpoint decoders outside of automatic
 476  * detection from being added to the region.
 477  */
 478 #define CXL_REGION_F_AUTO 0
 479
 480 /*
 481  * Require that a committed region successfully complete a teardown once
 482  * any of its associated decoders have been torn down. This maintains
 483  * the commit state for the region since there are committed decoders,
 484  * but blocks cxl_region_probe().
 485  */
 486 #define CXL_REGION_F_NEEDS_RESET 1
 487
 488 /**
 489  * struct cxl_region - CXL region
 490  * @dev: This region's device
 491  * @id: This region's id. Id is globally unique across all regions
 492  * @mode: Endpoint decoder allocation / access mode
 493  * @type: Endpoint decoder target type
 494  * @cxl_nvb: nvdimm bridge for coordinating @cxlr_pmem setup / shutdown
 495  * @cxlr_pmem: (for pmem regions) cached copy of the nvdimm bridge
 496  * @flags: Region state flags
 497  * @params: active + config params for the region
 498  */
 499 struct cxl_region {
 500         struct device dev;
 501         int id;
 502         enum cxl_decoder_mode mode;
 503         enum cxl_decoder_type type;
 504         struct cxl_nvdimm_bridge *cxl_nvb;
 505         struct cxl_pmem_region *cxlr_pmem;
 506         unsigned long flags;
 507         struct cxl_region_params params;
 508 };
 509
 510 struct cxl_nvdimm_bridge {
 511         int id;
 512         struct device dev;
 513         struct cxl_port *port;
 514         struct nvdimm_bus *nvdimm_bus;
 515         struct nvdimm_bus_descriptor nd_desc;
 516 };
 517
 518 #define CXL_DEV_ID_LEN 19
 519
 520 struct cxl_nvdimm {
 521         struct device dev;
 522         struct cxl_memdev *cxlmd;
 523         u8 dev_id[CXL_DEV_ID_LEN]; /* for nvdimm, string of 'serial' */
 524 };
 525
 526 struct cxl_pmem_region_mapping {
 527         struct cxl_memdev *cxlmd;
 528         struct cxl_nvdimm *cxl_nvd;
 529         u64 start;
 530         u64 size;
 531         int position;
 532 };
 533
 534 struct cxl_pmem_region {
 535         struct device dev;
 536         struct cxl_region *cxlr;
 537         struct nd_region *nd_region;
 538         struct range hpa_range;
 539         int nr_mappings;
 540         struct cxl_pmem_region_mapping mapping[];
 541 };
 542
 543 struct cxl_dax_region {
 544         struct device dev;
 545         struct cxl_region *cxlr;
 546         struct range hpa_range;
 547 };
 548
 549 /**
 550  * struct cxl_port - logical collection of upstream port devices and
 551  *                   downstream port devices to construct a CXL memory
 552  *                   decode hierarchy.
 553  * @dev: this port's device
 554  * @uport: PCI or platform device implementing the upstream port capability
 555  * @host_bridge: Shortcut to the platform attach point for this port
 556  * @id: id for port device-name
 557  * @dports: cxl_dport instances referenced by decoders
 558  * @endpoints: cxl_ep instances, endpoints that are a descendant of this port
 559  * @regions: cxl_region_ref instances, regions mapped by this port
 560  * @parent_dport: dport that points to this port in the parent
 561  * @decoder_ida: allocator for decoder ids
 562  * @nr_dports: number of entries in @dports
 563  * @hdm_end: track last allocated HDM decoder instance for allocation ordering
 564  * @commit_end: cursor to track highest committed decoder for commit ordering
 565  * @component_reg_phys: component register capability base address (optional)
 566  * @dead: last ep has been removed, force port re-creation
 567  * @depth: How deep this port is relative to the root. depth 0 is the root.
 568  * @cdat: Cached CDAT data
 569  * @cdat_available: Should a CDAT attribute be available in sysfs
 570  */
 571 struct cxl_port {
 572         struct device dev;
 573         struct device *uport;
 574         struct device *host_bridge;
 575         int id;
 576         struct xarray dports;
 577         struct xarray endpoints;
 578         struct xarray regions;
 579         struct cxl_dport *parent_dport;
 580         struct ida decoder_ida;
 581         int nr_dports;
 582         int hdm_end;
 583         int commit_end;
 584         resource_size_t component_reg_phys;
 585         bool dead;
 586         unsigned int depth;
 587         struct cxl_cdat {
 588                 void *table;
 589                 size_t length;
 590         } cdat;
 591         bool cdat_available;
 592 };
 593
 594 static inline struct cxl_dport *
 595 cxl_find_dport_by_dev(struct cxl_port *port, const struct device *dport_dev)
 596 {
 597         return xa_load(&port->dports, (unsigned long)dport_dev);
 598 }
 599
 600 /**
 601  * struct cxl_dport - CXL downstream port
 602  * @dport: PCI bridge or firmware device representing the downstream link
 603  * @port_id: unique hardware identifier for dport in decoder target list
 604  * @component_reg_phys: downstream port component registers
 605  * @rcrb: base address for the Root Complex Register Block
 606  * @rch: Indicate whether this dport was enumerated in RCH or VH mode
 607  * @port: reference to cxl_port that contains this downstream port
 608  */
 609 struct cxl_dport {
 610         struct device *dport;
 611         int port_id;
 612         resource_size_t component_reg_phys;
 613         resource_size_t rcrb;
 614         bool rch;
 615         struct cxl_port *port;
 616 };
 617
 618 /**
 619  * struct cxl_ep - track an endpoint's interest in a port
 620  * @ep: device that hosts a generic CXL endpoint (expander or accelerator)
 621  * @dport: which dport routes to this endpoint on @port
 622  * @next: cxl switch port across the link attached to @dport NULL if
 623  *        attached to an endpoint
 624  */
 625 struct cxl_ep {
 626         struct device *ep;
 627         struct cxl_dport *dport;
 628         struct cxl_port *next;
 629 };
 630
 631 /**
 632  * struct cxl_region_ref - track a region's interest in a port
 633  * @port: point in topology to install this reference
 634  * @decoder: decoder assigned for @region in @port
 635  * @region: region for this reference
 636  * @endpoints: cxl_ep references for region members beneath @port
 637  * @nr_targets_set: track how many targets have been programmed during setup
 638  * @nr_eps: number of endpoints beneath @port
 639  * @nr_targets: number of distinct targets needed to reach @nr_eps
 640  */
 641 struct cxl_region_ref {
 642         struct cxl_port *port;
 643         struct cxl_decoder *decoder;
 644         struct cxl_region *region;
 645         struct xarray endpoints;
 646         int nr_targets_set;
 647         int nr_eps;
 648         int nr_targets;
 649 };
 650
 651 /*
 652  * The platform firmware device hosting the root is also the top of the
 653  * CXL port topology. All other CXL ports have another CXL port as their
 654  * parent and their ->uport / host device is out-of-line of the port
 655  * ancestry.
 656  */
 657 static inline bool is_cxl_root(struct cxl_port *port)
 658 {
 659         return port->uport == port->dev.parent;
 660 }
 661
 662 bool is_cxl_port(const struct device *dev);
 663 struct cxl_port *to_cxl_port(const struct device *dev);
 664 struct pci_bus;
 665 int devm_cxl_register_pci_bus(struct device *host, struct device *uport,
 666                               struct pci_bus *bus);
 667 struct pci_bus *cxl_port_to_pci_bus(struct cxl_port *port);
 668 struct cxl_port *devm_cxl_add_port(struct device *host, struct device *uport,
 669                                    resource_size_t component_reg_phys,
 670                                    struct cxl_dport *parent_dport);
 671 struct cxl_port *find_cxl_root(struct cxl_port *port);
 672 int devm_cxl_enumerate_ports(struct cxl_memdev *cxlmd);
 673 void cxl_bus_rescan(void);
 674 void cxl_bus_drain(void);
 675 struct cxl_port *cxl_mem_find_port(struct cxl_memdev *cxlmd,
 676                                    struct cxl_dport **dport);
 677 bool schedule_cxl_memdev_detach(struct cxl_memdev *cxlmd);
 678
 679 struct cxl_dport *devm_cxl_add_dport(struct cxl_port *port,
 680                                      struct device *dport, int port_id,
 681                                      resource_size_t component_reg_phys);
 682 struct cxl_dport *devm_cxl_add_rch_dport(struct cxl_port *port,
 683                                          struct device *dport_dev, int port_id,
 684                                          resource_size_t component_reg_phys,
 685                                          resource_size_t rcrb);
 686
 687 struct cxl_decoder *to_cxl_decoder(struct device *dev);
 688 struct cxl_root_decoder *to_cxl_root_decoder(struct device *dev);
 689 struct cxl_switch_decoder *to_cxl_switch_decoder(struct device *dev);
 690 struct cxl_endpoint_decoder *to_cxl_endpoint_decoder(struct device *dev);
 691 bool is_root_decoder(struct device *dev);
 692 bool is_switch_decoder(struct device *dev);
 693 bool is_endpoint_decoder(struct device *dev);
 694 struct cxl_root_decoder *cxl_root_decoder_alloc(struct cxl_port *port,
 695                                                 unsigned int nr_targets,
 696                                                 cxl_calc_hb_fn calc_hb);
 697 struct cxl_dport *cxl_hb_modulo(struct cxl_root_decoder *cxlrd, int pos);
 698 struct cxl_switch_decoder *cxl_switch_decoder_alloc(struct cxl_port *port,
 699                                                     unsigned int nr_targets);
 700 int cxl_decoder_add(struct cxl_decoder *cxld, int *target_map);
 701 struct cxl_endpoint_decoder *cxl_endpoint_decoder_alloc(struct cxl_port *port);
 702 int cxl_decoder_add_locked(struct cxl_decoder *cxld, int *target_map);
 703 int cxl_decoder_autoremove(struct device *host, struct cxl_decoder *cxld);
 704 int cxl_endpoint_autoremove(struct cxl_memdev *cxlmd, struct cxl_port *endpoint);
 705
 706 /**
 707  * struct cxl_endpoint_dvsec_info - Cached DVSEC info
 708  * @mem_enabled: cached value of mem_enabled in the DVSEC at init time
 709  * @ranges: Number of active HDM ranges this device uses.
 710  * @port: endpoint port associated with this info instance
 711  * @dvsec_range: cached attributes of the ranges in the DVSEC, PCIE_DEVICE
 712  */
 713 struct cxl_endpoint_dvsec_info {
 714         bool mem_enabled;
 715         int ranges;
 716         struct cxl_port *port;
 717         struct range dvsec_range[2];
 718 };
 719
 720 struct cxl_hdm;
 721 struct cxl_hdm *devm_cxl_setup_hdm(struct cxl_port *port,
 722                                    struct cxl_endpoint_dvsec_info *info);
 723 int devm_cxl_enumerate_decoders(struct cxl_hdm *cxlhdm,
 724                                 struct cxl_endpoint_dvsec_info *info);
 725 int devm_cxl_add_passthrough_decoder(struct cxl_port *port);
 726 int cxl_dvsec_rr_decode(struct device *dev, int dvsec,
 727                         struct cxl_endpoint_dvsec_info *info);
 728
 729 bool is_cxl_region(struct device *dev);
 730
 731 extern struct bus_type cxl_bus_type;
 732
 733 struct cxl_driver {
 734         const char *name;
 735         int (*probe)(struct device *dev);
 736         void (*remove)(struct device *dev);
 737         struct device_driver drv;
 738         int id;
 739 };
 740
 741 static inline struct cxl_driver *to_cxl_drv(struct device_driver *drv)
 742 {
 743         return container_of(drv, struct cxl_driver, drv);
 744 }
 745
 746 int __cxl_driver_register(struct cxl_driver *cxl_drv, struct module *owner,
 747                           const char *modname);
 748 #define cxl_driver_register(x) __cxl_driver_register(x, THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME)
 749 void cxl_driver_unregister(struct cxl_driver *cxl_drv);
 750
 751 #define module_cxl_driver(__cxl_driver) \
 752         module_driver(__cxl_driver, cxl_driver_register, cxl_driver_unregister)
 753
 754 #define CXL_DEVICE_NVDIMM_BRIDGE        1
 755 #define CXL_DEVICE_NVDIMM               2
 756 #define CXL_DEVICE_PORT                 3
 757 #define CXL_DEVICE_ROOT                 4
 758 #define CXL_DEVICE_MEMORY_EXPANDER      5
 759 #define CXL_DEVICE_REGION               6
 760 #define CXL_DEVICE_PMEM_REGION          7
 761 #define CXL_DEVICE_DAX_REGION           8
 762
 763 #define MODULE_ALIAS_CXL(type) MODULE_ALIAS("cxl:t" __stringify(type) "*")
 764 #define CXL_MODALIAS_FMT "cxl:t%d"
 765
 766 struct cxl_nvdimm_bridge *to_cxl_nvdimm_bridge(struct device *dev);
 767 struct cxl_nvdimm_bridge *devm_cxl_add_nvdimm_bridge(struct device *host,
 768                                                      struct cxl_port *port);
 769 struct cxl_nvdimm *to_cxl_nvdimm(struct device *dev);
 770 bool is_cxl_nvdimm(struct device *dev);
 771 bool is_cxl_nvdimm_bridge(struct device *dev);
 772 int devm_cxl_add_nvdimm(struct cxl_memdev *cxlmd);
 773 struct cxl_nvdimm_bridge *cxl_find_nvdimm_bridge(struct cxl_memdev *cxlmd);
 774
 775 #ifdef CONFIG_CXL_REGION
 776 bool is_cxl_pmem_region(struct device *dev);
 777 struct cxl_pmem_region *to_cxl_pmem_region(struct device *dev);
 778 int cxl_add_to_region(struct cxl_port *root,
 779                       struct cxl_endpoint_decoder *cxled);
 780 struct cxl_dax_region *to_cxl_dax_region(struct device *dev);
 781 #else
 782 static inline bool is_cxl_pmem_region(struct device *dev)
 783 {
 784         return false;
 785 }
 786 static inline struct cxl_pmem_region *to_cxl_pmem_region(struct device *dev)
 787 {
 788         return NULL;
 789 }
 790 static inline int cxl_add_to_region(struct cxl_port *root,
 791                                     struct cxl_endpoint_decoder *cxled)
 792 {
 793         return 0;
 794 }
 795 static inline struct cxl_dax_region *to_cxl_dax_region(struct device *dev)
 796 {
 797         return NULL;
 798 }
 799 #endif
 800
 801 /*
 802  * Unit test builds overrides this to __weak, find the 'strong' version
 803  * of these symbols in tools/testing/cxl/.
 804  */
 805 #ifndef __mock
 806 #define __mock static
 807 #endif
 808
 809 #endif /* __CXL_H__ */