drivers/iommu/amd_iommu_init.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007-2010 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
   4  *         Leo Duran <leo.duran@amd.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
   8  * by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  18  */
  19
  20 #include <linux/pci.h>
  21 #include <linux/acpi.h>
  22 #include <linux/list.h>
  23 #include <linux/bitmap.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/syscore_ops.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/msi.h>
  28 #include <linux/amd-iommu.h>
  29 #include <linux/export.h>
  30 #include <linux/iommu.h>
  31 #include <linux/kmemleak.h>
  32 #include <linux/mem_encrypt.h>
  33 #include <asm/pci-direct.h>
  34 #include <asm/iommu.h>
  35 #include <asm/gart.h>
  36 #include <asm/x86_init.h>
  37 #include <asm/iommu_table.h>
  38 #include <asm/io_apic.h>
  39 #include <asm/irq_remapping.h>
  40
  41 #include <linux/crash_dump.h>
  42 #include "amd_iommu_proto.h"
  43 #include "amd_iommu_types.h"
  44 #include "irq_remapping.h"
  45
  46 /*
  47  * definitions for the ACPI scanning code
  48  */
  49 #define IVRS_HEADER_LENGTH 48
  50
  51 #define ACPI_IVHD_TYPE_MAX_SUPPORTED    0x40
  52 #define ACPI_IVMD_TYPE_ALL              0x20
  53 #define ACPI_IVMD_TYPE                  0x21
  54 #define ACPI_IVMD_TYPE_RANGE            0x22
  55
  56 #define IVHD_DEV_ALL                    0x01
  57 #define IVHD_DEV_SELECT                 0x02
  58 #define IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START     0x03
  59 #define IVHD_DEV_RANGE_END              0x04
  60 #define IVHD_DEV_ALIAS                  0x42
  61 #define IVHD_DEV_ALIAS_RANGE            0x43
  62 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT             0x46
  63 #define IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE       0x47
  64 #define IVHD_DEV_SPECIAL                0x48
  65 #define IVHD_DEV_ACPI_HID               0xf0
  66
  67 #define UID_NOT_PRESENT                 0
  68 #define UID_IS_INTEGER                  1
  69 #define UID_IS_CHARACTER                2
  70
  71 #define IVHD_SPECIAL_IOAPIC             1
  72 #define IVHD_SPECIAL_HPET               2
  73
  74 #define IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK        0x01
  75 #define IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK        0x02
  76 #define IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK     0x04
  77 #define IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK          0x08
  78
  79 #define IVMD_FLAG_EXCL_RANGE            0x08
  80 #define IVMD_FLAG_UNITY_MAP             0x01
  81
  82 #define ACPI_DEVFLAG_INITPASS           0x01
  83 #define ACPI_DEVFLAG_EXTINT             0x02
  84 #define ACPI_DEVFLAG_NMI                0x04
  85 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1            0x10
  86 #define ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2            0x20
  87 #define ACPI_DEVFLAG_LINT0              0x40
  88 #define ACPI_DEVFLAG_LINT1              0x80
  89 #define ACPI_DEVFLAG_ATSDIS             0x10000000
  90
  91 #define LOOP_TIMEOUT    100000
  92 /*
  93  * ACPI table definitions
  94  *
  95  * These data structures are laid over the table to parse the important values
  96  * out of it.
  97  */
  98
  99 extern const struct iommu_ops amd_iommu_ops;
 100
 101 /*
 102  * structure describing one IOMMU in the ACPI table. Typically followed by one
 103  * or more ivhd_entrys.
 104  */
 105 struct ivhd_header {
 106         u8 type;
 107         u8 flags;
 108         u16 length;
 109         u16 devid;
 110         u16 cap_ptr;
 111         u64 mmio_phys;
 112         u16 pci_seg;
 113         u16 info;
 114         u32 efr_attr;
 115
 116         /* Following only valid on IVHD type 11h and 40h */
 117         u64 efr_reg; /* Exact copy of MMIO_EXT_FEATURES */
 118         u64 res;
 119 } __attribute__((packed));
 120
 121 /*
 122  * A device entry describing which devices a specific IOMMU translates and
 123  * which requestor ids they use.
 124  */
 125 struct ivhd_entry {
 126         u8 type;
 127         u16 devid;
 128         u8 flags;
 129         u32 ext;
 130         u32 hidh;
 131         u64 cid;
 132         u8 uidf;
 133         u8 uidl;
 134         u8 uid;
 135 } __attribute__((packed));
 136
 137 /*
 138  * An AMD IOMMU memory definition structure. It defines things like exclusion
 139  * ranges for devices and regions that should be unity mapped.
 140  */
 141 struct ivmd_header {
 142         u8 type;
 143         u8 flags;
 144         u16 length;
 145         u16 devid;
 146         u16 aux;
 147         u64 resv;
 148         u64 range_start;
 149         u64 range_length;
 150 } __attribute__((packed));
 151
 152 bool amd_iommu_dump;
 153 bool amd_iommu_irq_remap __read_mostly;
 154
 155 int amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC;
 156
 157 static bool amd_iommu_detected;
 158 static bool __initdata amd_iommu_disabled;
 159 static int amd_iommu_target_ivhd_type;
 160
 161 u16 amd_iommu_last_bdf;                 /* largest PCI device id we have
 162                                            to handle */
 163 LIST_HEAD(amd_iommu_unity_map);         /* a list of required unity mappings
 164                                            we find in ACPI */
 165 bool amd_iommu_unmap_flush;             /* if true, flush on every unmap */
 166
 167 LIST_HEAD(amd_iommu_list);              /* list of all AMD IOMMUs in the
 168                                            system */
 169
 170 /* Array to assign indices to IOMMUs*/
 171 struct amd_iommu *amd_iommus[MAX_IOMMUS];
 172
 173 /* Number of IOMMUs present in the system */
 174 static int amd_iommus_present;
 175
 176 /* IOMMUs have a non-present cache? */
 177 bool amd_iommu_np_cache __read_mostly;
 178 bool amd_iommu_iotlb_sup __read_mostly = true;
 179
 180 u32 amd_iommu_max_pasid __read_mostly = ~0;
 181
 182 bool amd_iommu_v2_present __read_mostly;
 183 static bool amd_iommu_pc_present __read_mostly;
 184
 185 bool amd_iommu_force_isolation __read_mostly;
 186
 187 /*
 188  * List of protection domains - used during resume
 189  */
 190 LIST_HEAD(amd_iommu_pd_list);
 191 spinlock_t amd_iommu_pd_lock;
 192
 193 /*
 194  * Pointer to the device table which is shared by all AMD IOMMUs
 195  * it is indexed by the PCI device id or the HT unit id and contains
 196  * information about the domain the device belongs to as well as the
 197  * page table root pointer.
 198  */
 199 struct dev_table_entry *amd_iommu_dev_table;
 200 /*
 201  * Pointer to a device table which the content of old device table
 202  * will be copied to. It's only be used in kdump kernel.
 203  */
 204 static struct dev_table_entry *old_dev_tbl_cpy;
 205
 206 /*
 207  * The alias table is a driver specific data structure which contains the
 208  * mappings of the PCI device ids to the actual requestor ids on the IOMMU.
 209  * More than one device can share the same requestor id.
 210  */
 211 u16 *amd_iommu_alias_table;
 212
 213 /*
 214  * The rlookup table is used to find the IOMMU which is responsible
 215  * for a specific device. It is also indexed by the PCI device id.
 216  */
 217 struct amd_iommu **amd_iommu_rlookup_table;
 218 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_rlookup_table);
 219
 220 /*
 221  * This table is used to find the irq remapping table for a given device id
 222  * quickly.
 223  */
 224 struct irq_remap_table **irq_lookup_table;
 225
 226 /*
 227  * AMD IOMMU allows up to 2^16 different protection domains. This is a bitmap
 228  * to know which ones are already in use.
 229  */
 230 unsigned long *amd_iommu_pd_alloc_bitmap;
 231
 232 static u32 dev_table_size;      /* size of the device table */
 233 static u32 alias_table_size;    /* size of the alias table */
 234 static u32 rlookup_table_size;  /* size if the rlookup table */
 235
 236 enum iommu_init_state {
 237         IOMMU_START_STATE,
 238         IOMMU_IVRS_DETECTED,
 239         IOMMU_ACPI_FINISHED,
 240         IOMMU_ENABLED,
 241         IOMMU_PCI_INIT,
 242         IOMMU_INTERRUPTS_EN,
 243         IOMMU_DMA_OPS,
 244         IOMMU_INITIALIZED,
 245         IOMMU_NOT_FOUND,
 246         IOMMU_INIT_ERROR,
 247         IOMMU_CMDLINE_DISABLED,
 248 };
 249
 250 /* Early ioapic and hpet maps from kernel command line */
 251 #define EARLY_MAP_SIZE          4
 252 static struct devid_map __initdata early_ioapic_map[EARLY_MAP_SIZE];
 253 static struct devid_map __initdata early_hpet_map[EARLY_MAP_SIZE];
 254 static struct acpihid_map_entry __initdata early_acpihid_map[EARLY_MAP_SIZE];
 255
 256 static int __initdata early_ioapic_map_size;
 257 static int __initdata early_hpet_map_size;
 258 static int __initdata early_acpihid_map_size;
 259
 260 static bool __initdata cmdline_maps;
 261
 262 static enum iommu_init_state init_state = IOMMU_START_STATE;
 263
 264 static int amd_iommu_enable_interrupts(void);
 265 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state);
 266 static void init_device_table_dma(void);
 267
 268 static bool amd_iommu_pre_enabled = true;
 269
 270 bool translation_pre_enabled(struct amd_iommu *iommu)
 271 {
 272         return (iommu->flags & AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED);
 273 }
 274 EXPORT_SYMBOL(translation_pre_enabled);
 275
 276 static void clear_translation_pre_enabled(struct amd_iommu *iommu)
 277 {
 278         iommu->flags &= ~AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED;
 279 }
 280
 281 static void init_translation_status(struct amd_iommu *iommu)
 282 {
 283         u32 ctrl;
 284
 285         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 286         if (ctrl & (1<<CONTROL_IOMMU_EN))
 287                 iommu->flags |= AMD_IOMMU_FLAG_TRANS_PRE_ENABLED;
 288 }
 289
 290 static inline void update_last_devid(u16 devid)
 291 {
 292         if (devid > amd_iommu_last_bdf)
 293                 amd_iommu_last_bdf = devid;
 294 }
 295
 296 static inline unsigned long tbl_size(int entry_size)
 297 {
 298         unsigned shift = PAGE_SHIFT +
 299                          get_order(((int)amd_iommu_last_bdf + 1) * entry_size);
 300
 301         return 1UL << shift;
 302 }
 303
 304 int amd_iommu_get_num_iommus(void)
 305 {
 306         return amd_iommus_present;
 307 }
 308
 309 /* Access to l1 and l2 indexed register spaces */
 310
 311 static u32 iommu_read_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address)
 312 {
 313         u32 val;
 314
 315         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
 316         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xfc, &val);
 317         return val;
 318 }
 319
 320 static void iommu_write_l1(struct amd_iommu *iommu, u16 l1, u8 address, u32 val)
 321 {
 322         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16 | 1 << 31));
 323         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xfc, val);
 324         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf8, (address | l1 << 16));
 325 }
 326
 327 static u32 iommu_read_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address)
 328 {
 329         u32 val;
 330
 331         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, address);
 332         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &val);
 333         return val;
 334 }
 335
 336 static void iommu_write_l2(struct amd_iommu *iommu, u8 address, u32 val)
 337 {
 338         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, (address | 1 << 8));
 339         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, val);
 340 }
 341
 342 /****************************************************************************
 343  *
 344  * AMD IOMMU MMIO register space handling functions
 345  *
 346  * These functions are used to program the IOMMU device registers in
 347  * MMIO space required for that driver.
 348  *
 349  ****************************************************************************/
 350
 351 /*
 352  * This function set the exclusion range in the IOMMU. DMA accesses to the
 353  * exclusion range are passed through untranslated
 354  */
 355 static void iommu_set_exclusion_range(struct amd_iommu *iommu)
 356 {
 357         u64 start = iommu->exclusion_start & PAGE_MASK;
 358         u64 limit = (start + iommu->exclusion_length) & PAGE_MASK;
 359         u64 entry;
 360
 361         if (!iommu->exclusion_start)
 362                 return;
 363
 364         entry = start | MMIO_EXCL_ENABLE_MASK;
 365         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_BASE_OFFSET,
 366                         &entry, sizeof(entry));
 367
 368         entry = limit;
 369         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EXCL_LIMIT_OFFSET,
 370                         &entry, sizeof(entry));
 371 }
 372
 373 /* Programs the physical address of the device table into the IOMMU hardware */
 374 static void iommu_set_device_table(struct amd_iommu *iommu)
 375 {
 376         u64 entry;
 377
 378         BUG_ON(iommu->mmio_base == NULL);
 379
 380         entry = iommu_virt_to_phys(amd_iommu_dev_table);
 381         entry |= (dev_table_size >> 12) - 1;
 382         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET,
 383                         &entry, sizeof(entry));
 384 }
 385
 386 /* Generic functions to enable/disable certain features of the IOMMU. */
 387 static void iommu_feature_enable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
 388 {
 389         u32 ctrl;
 390
 391         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 392         ctrl |= (1 << bit);
 393         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 394 }
 395
 396 static void iommu_feature_disable(struct amd_iommu *iommu, u8 bit)
 397 {
 398         u32 ctrl;
 399
 400         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 401         ctrl &= ~(1 << bit);
 402         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 403 }
 404
 405 static void iommu_set_inv_tlb_timeout(struct amd_iommu *iommu, int timeout)
 406 {
 407         u32 ctrl;
 408
 409         ctrl = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 410         ctrl &= ~CTRL_INV_TO_MASK;
 411         ctrl |= (timeout << CONTROL_INV_TIMEOUT) & CTRL_INV_TO_MASK;
 412         writel(ctrl, iommu->mmio_base + MMIO_CONTROL_OFFSET);
 413 }
 414
 415 /* Function to enable the hardware */
 416 static void iommu_enable(struct amd_iommu *iommu)
 417 {
 418         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
 419 }
 420
 421 static void iommu_disable(struct amd_iommu *iommu)
 422 {
 423         /* Disable command buffer */
 424         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 425
 426         /* Disable event logging and event interrupts */
 427         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
 428         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
 429
 430         /* Disable IOMMU GA_LOG */
 431         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GALOG_EN);
 432         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_GAINT_EN);
 433
 434         /* Disable IOMMU hardware itself */
 435         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_IOMMU_EN);
 436 }
 437
 438 /*
 439  * mapping and unmapping functions for the IOMMU MMIO space. Each AMD IOMMU in
 440  * the system has one.
 441  */
 442 static u8 __iomem * __init iommu_map_mmio_space(u64 address, u64 end)
 443 {
 444         if (!request_mem_region(address, end, "amd_iommu")) {
 445                 pr_err("AMD-Vi: Can not reserve memory region %llx-%llx for mmio\n",
 446                         address, end);
 447                 pr_err("AMD-Vi: This is a BIOS bug. Please contact your hardware vendor\n");
 448                 return NULL;
 449         }
 450
 451         return (u8 __iomem *)ioremap_nocache(address, end);
 452 }
 453
 454 static void __init iommu_unmap_mmio_space(struct amd_iommu *iommu)
 455 {
 456         if (iommu->mmio_base)
 457                 iounmap(iommu->mmio_base);
 458         release_mem_region(iommu->mmio_phys, iommu->mmio_phys_end);
 459 }
 460
 461 static inline u32 get_ivhd_header_size(struct ivhd_header *h)
 462 {
 463         u32 size = 0;
 464
 465         switch (h->type) {
 466         case 0x10:
 467                 size = 24;
 468                 break;
 469         case 0x11:
 470         case 0x40:
 471                 size = 40;
 472                 break;
 473         }
 474         return size;
 475 }
 476
 477 /****************************************************************************
 478  *
 479  * The functions below belong to the first pass of AMD IOMMU ACPI table
 480  * parsing. In this pass we try to find out the highest device id this
 481  * code has to handle. Upon this information the size of the shared data
 482  * structures is determined later.
 483  *
 484  ****************************************************************************/
 485
 486 /*
 487  * This function calculates the length of a given IVHD entry
 488  */
 489 static inline int ivhd_entry_length(u8 *ivhd)
 490 {
 491         u32 type = ((struct ivhd_entry *)ivhd)->type;
 492
 493         if (type < 0x80) {
 494                 return 0x04 << (*ivhd >> 6);
 495         } else if (type == IVHD_DEV_ACPI_HID) {
 496                 /* For ACPI_HID, offset 21 is uid len */
 497                 return *((u8 *)ivhd + 21) + 22;
 498         }
 499         return 0;
 500 }
 501
 502 /*
 503  * After reading the highest device id from the IOMMU PCI capability header
 504  * this function looks if there is a higher device id defined in the ACPI table
 505  */
 506 static int __init find_last_devid_from_ivhd(struct ivhd_header *h)
 507 {
 508         u8 *p = (void *)h, *end = (void *)h;
 509         struct ivhd_entry *dev;
 510
 511         u32 ivhd_size = get_ivhd_header_size(h);
 512
 513         if (!ivhd_size) {
 514                 pr_err("AMD-Vi: Unsupported IVHD type %#x\n", h->type);
 515                 return -EINVAL;
 516         }
 517
 518         p += ivhd_size;
 519         end += h->length;
 520
 521         while (p < end) {
 522                 dev = (struct ivhd_entry *)p;
 523                 switch (dev->type) {
 524                 case IVHD_DEV_ALL:
 525                         /* Use maximum BDF value for DEV_ALL */
 526                         update_last_devid(0xffff);
 527                         break;
 528                 case IVHD_DEV_SELECT:
 529                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
 530                 case IVHD_DEV_ALIAS:
 531                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
 532                         /* all the above subfield types refer to device ids */
 533                         update_last_devid(dev->devid);
 534                         break;
 535                 default:
 536                         break;
 537                 }
 538                 p += ivhd_entry_length(p);
 539         }
 540
 541         WARN_ON(p != end);
 542
 543         return 0;
 544 }
 545
 546 static int __init check_ivrs_checksum(struct acpi_table_header *table)
 547 {
 548         int i;
 549         u8 checksum = 0, *p = (u8 *)table;
 550
 551         for (i = 0; i < table->length; ++i)
 552                 checksum += p[i];
 553         if (checksum != 0) {
 554                 /* ACPI table corrupt */
 555                 pr_err(FW_BUG "AMD-Vi: IVRS invalid checksum\n");
 556                 return -ENODEV;
 557         }
 558
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Iterate over all IVHD entries in the ACPI table and find the highest device
 564  * id which we need to handle. This is the first of three functions which parse
 565  * the ACPI table. So we check the checksum here.
 566  */
 567 static int __init find_last_devid_acpi(struct acpi_table_header *table)
 568 {
 569         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
 570         struct ivhd_header *h;
 571
 572         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
 573
 574         end += table->length;
 575         while (p < end) {
 576                 h = (struct ivhd_header *)p;
 577                 if (h->type == amd_iommu_target_ivhd_type) {
 578                         int ret = find_last_devid_from_ivhd(h);
 579
 580                         if (ret)
 581                                 return ret;
 582                 }
 583                 p += h->length;
 584         }
 585         WARN_ON(p != end);
 586
 587         return 0;
 588 }
 589
 590 /****************************************************************************
 591  *
 592  * The following functions belong to the code path which parses the ACPI table
 593  * the second time. In this ACPI parsing iteration we allocate IOMMU specific
 594  * data structures, initialize the device/alias/rlookup table and also
 595  * basically initialize the hardware.
 596  *
 597  ****************************************************************************/
 598
 599 /*
 600  * Allocates the command buffer. This buffer is per AMD IOMMU. We can
 601  * write commands to that buffer later and the IOMMU will execute them
 602  * asynchronously
 603  */
 604 static int __init alloc_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 605 {
 606         iommu->cmd_buf = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 607                                                   get_order(CMD_BUFFER_SIZE));
 608
 609         return iommu->cmd_buf ? 0 : -ENOMEM;
 610 }
 611
 612 /*
 613  * This function resets the command buffer if the IOMMU stopped fetching
 614  * commands from it.
 615  */
 616 void amd_iommu_reset_cmd_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 617 {
 618         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 619
 620         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_HEAD_OFFSET);
 621         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_CMD_TAIL_OFFSET);
 622         iommu->cmd_buf_head = 0;
 623         iommu->cmd_buf_tail = 0;
 624
 625         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 626 }
 627
 628 /*
 629  * This function writes the command buffer address to the hardware and
 630  * enables it.
 631  */
 632 static void iommu_enable_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 633 {
 634         u64 entry;
 635
 636         BUG_ON(iommu->cmd_buf == NULL);
 637
 638         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->cmd_buf);
 639         entry |= MMIO_CMD_SIZE_512;
 640
 641         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_CMD_BUF_OFFSET,
 642                     &entry, sizeof(entry));
 643
 644         amd_iommu_reset_cmd_buffer(iommu);
 645 }
 646
 647 /*
 648  * This function disables the command buffer
 649  */
 650 static void iommu_disable_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 651 {
 652         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_CMDBUF_EN);
 653 }
 654
 655 static void __init free_command_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 656 {
 657         free_pages((unsigned long)iommu->cmd_buf, get_order(CMD_BUFFER_SIZE));
 658 }
 659
 660 /* allocates the memory where the IOMMU will log its events to */
 661 static int __init alloc_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 662 {
 663         iommu->evt_buf = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 664                                                   get_order(EVT_BUFFER_SIZE));
 665
 666         return iommu->evt_buf ? 0 : -ENOMEM;
 667 }
 668
 669 static void iommu_enable_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 670 {
 671         u64 entry;
 672
 673         BUG_ON(iommu->evt_buf == NULL);
 674
 675         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->evt_buf) | EVT_LEN_MASK;
 676
 677         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_EVT_BUF_OFFSET,
 678                     &entry, sizeof(entry));
 679
 680         /* set head and tail to zero manually */
 681         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_HEAD_OFFSET);
 682         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_EVT_TAIL_OFFSET);
 683
 684         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
 685 }
 686
 687 /*
 688  * This function disables the event log buffer
 689  */
 690 static void iommu_disable_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 691 {
 692         iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_EVT_LOG_EN);
 693 }
 694
 695 static void __init free_event_buffer(struct amd_iommu *iommu)
 696 {
 697         free_pages((unsigned long)iommu->evt_buf, get_order(EVT_BUFFER_SIZE));
 698 }
 699
 700 /* allocates the memory where the IOMMU will log its events to */
 701 static int __init alloc_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 702 {
 703         iommu->ppr_log = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 704                                                   get_order(PPR_LOG_SIZE));
 705
 706         return iommu->ppr_log ? 0 : -ENOMEM;
 707 }
 708
 709 static void iommu_enable_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 710 {
 711         u64 entry;
 712
 713         if (iommu->ppr_log == NULL)
 714                 return;
 715
 716         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->ppr_log) | PPR_LOG_SIZE_512;
 717
 718         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_PPR_LOG_OFFSET,
 719                     &entry, sizeof(entry));
 720
 721         /* set head and tail to zero manually */
 722         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_PPR_HEAD_OFFSET);
 723         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_PPR_TAIL_OFFSET);
 724
 725         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPFLOG_EN);
 726         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPR_EN);
 727 }
 728
 729 static void __init free_ppr_log(struct amd_iommu *iommu)
 730 {
 731         if (iommu->ppr_log == NULL)
 732                 return;
 733
 734         free_pages((unsigned long)iommu->ppr_log, get_order(PPR_LOG_SIZE));
 735 }
 736
 737 static void free_ga_log(struct amd_iommu *iommu)
 738 {
 739 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
 740         if (iommu->ga_log)
 741                 free_pages((unsigned long)iommu->ga_log,
 742                             get_order(GA_LOG_SIZE));
 743         if (iommu->ga_log_tail)
 744                 free_pages((unsigned long)iommu->ga_log_tail,
 745                             get_order(8));
 746 #endif
 747 }
 748
 749 static int iommu_ga_log_enable(struct amd_iommu *iommu)
 750 {
 751 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
 752         u32 status, i;
 753
 754         if (!iommu->ga_log)
 755                 return -EINVAL;
 756
 757         status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
 758
 759         /* Check if already running */
 760         if (status & (MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK))
 761                 return 0;
 762
 763         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GAINT_EN);
 764         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GALOG_EN);
 765
 766         for (i = 0; i < LOOP_TIMEOUT; ++i) {
 767                 status = readl(iommu->mmio_base + MMIO_STATUS_OFFSET);
 768                 if (status & (MMIO_STATUS_GALOG_RUN_MASK))
 769                         break;
 770         }
 771
 772         if (i >= LOOP_TIMEOUT)
 773                 return -EINVAL;
 774 #endif /* CONFIG_IRQ_REMAP */
 775         return 0;
 776 }
 777
 778 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
 779 static int iommu_init_ga_log(struct amd_iommu *iommu)
 780 {
 781         u64 entry;
 782
 783         if (!AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
 784                 return 0;
 785
 786         iommu->ga_log = (u8 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 787                                         get_order(GA_LOG_SIZE));
 788         if (!iommu->ga_log)
 789                 goto err_out;
 790
 791         iommu->ga_log_tail = (u8 *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
 792                                         get_order(8));
 793         if (!iommu->ga_log_tail)
 794                 goto err_out;
 795
 796         entry = iommu_virt_to_phys(iommu->ga_log) | GA_LOG_SIZE_512;
 797         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_GA_LOG_BASE_OFFSET,
 798                     &entry, sizeof(entry));
 799         entry = (iommu_virt_to_phys(iommu->ga_log) & 0xFFFFFFFFFFFFFULL) & ~7ULL;
 800         memcpy_toio(iommu->mmio_base + MMIO_GA_LOG_TAIL_OFFSET,
 801                     &entry, sizeof(entry));
 802         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_GA_HEAD_OFFSET);
 803         writel(0x00, iommu->mmio_base + MMIO_GA_TAIL_OFFSET);
 804
 805         return 0;
 806 err_out:
 807         free_ga_log(iommu);
 808         return -EINVAL;
 809 }
 810 #endif /* CONFIG_IRQ_REMAP */
 811
 812 static int iommu_init_ga(struct amd_iommu *iommu)
 813 {
 814         int ret = 0;
 815
 816 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
 817         /* Note: We have already checked GASup from IVRS table.
 818          *       Now, we need to make sure that GAMSup is set.
 819          */
 820         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir) &&
 821             !iommu_feature(iommu, FEATURE_GAM_VAPIC))
 822                 amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA;
 823
 824         ret = iommu_init_ga_log(iommu);
 825 #endif /* CONFIG_IRQ_REMAP */
 826
 827         return ret;
 828 }
 829
 830 static void iommu_enable_gt(struct amd_iommu *iommu)
 831 {
 832         if (!iommu_feature(iommu, FEATURE_GT))
 833                 return;
 834
 835         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GT_EN);
 836 }
 837
 838 /* sets a specific bit in the device table entry. */
 839 static void set_dev_entry_bit(u16 devid, u8 bit)
 840 {
 841         int i = (bit >> 6) & 0x03;
 842         int _bit = bit & 0x3f;
 843
 844         amd_iommu_dev_table[devid].data[i] |= (1UL << _bit);
 845 }
 846
 847 static int get_dev_entry_bit(u16 devid, u8 bit)
 848 {
 849         int i = (bit >> 6) & 0x03;
 850         int _bit = bit & 0x3f;
 851
 852         return (amd_iommu_dev_table[devid].data[i] & (1UL << _bit)) >> _bit;
 853 }
 854
 855
 856 static bool copy_device_table(void)
 857 {
 858         u64 int_ctl, int_tab_len, entry = 0, last_entry = 0;
 859         struct dev_table_entry *old_devtb = NULL;
 860         u32 lo, hi, devid, old_devtb_size;
 861         phys_addr_t old_devtb_phys;
 862         struct amd_iommu *iommu;
 863         u16 dom_id, dte_v, irq_v;
 864         gfp_t gfp_flag;
 865         u64 tmp;
 866
 867         if (!amd_iommu_pre_enabled)
 868                 return false;
 869
 870         pr_warn("Translation is already enabled - trying to copy translation structures\n");
 871         for_each_iommu(iommu) {
 872                 /* All IOMMUs should use the same device table with the same size */
 873                 lo = readl(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET);
 874                 hi = readl(iommu->mmio_base + MMIO_DEV_TABLE_OFFSET + 4);
 875                 entry = (((u64) hi) << 32) + lo;
 876                 if (last_entry && last_entry != entry) {
 877                         pr_err("IOMMU:%d should use the same dev table as others!\n",
 878                                 iommu->index);
 879                         return false;
 880                 }
 881                 last_entry = entry;
 882
 883                 old_devtb_size = ((entry & ~PAGE_MASK) + 1) << 12;
 884                 if (old_devtb_size != dev_table_size) {
 885                         pr_err("The device table size of IOMMU:%d is not expected!\n",
 886                                 iommu->index);
 887                         return false;
 888                 }
 889         }
 890
 891         old_devtb_phys = entry & PAGE_MASK;
 892         if (old_devtb_phys >= 0x100000000ULL) {
 893                 pr_err("The address of old device table is above 4G, not trustworthy!\n");
 894                 return false;
 895         }
 896         old_devtb = memremap(old_devtb_phys, dev_table_size, MEMREMAP_WB);
 897         if (!old_devtb)
 898                 return false;
 899
 900         gfp_flag = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA32;
 901         old_dev_tbl_cpy = (void *)__get_free_pages(gfp_flag,
 902                                 get_order(dev_table_size));
 903         if (old_dev_tbl_cpy == NULL) {
 904                 pr_err("Failed to allocate memory for copying old device table!\n");
 905                 return false;
 906         }
 907
 908         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid) {
 909                 old_dev_tbl_cpy[devid] = old_devtb[devid];
 910                 dom_id = old_devtb[devid].data[1] & DEV_DOMID_MASK;
 911                 dte_v = old_devtb[devid].data[0] & DTE_FLAG_V;
 912
 913                 if (dte_v && dom_id) {
 914                         old_dev_tbl_cpy[devid].data[0] = old_devtb[devid].data[0];
 915                         old_dev_tbl_cpy[devid].data[1] = old_devtb[devid].data[1];
 916                         __set_bit(dom_id, amd_iommu_pd_alloc_bitmap);
 917                         /* If gcr3 table existed, mask it out */
 918                         if (old_devtb[devid].data[0] & DTE_FLAG_GV) {
 919                                 tmp = DTE_GCR3_VAL_B(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_B;
 920                                 tmp |= DTE_GCR3_VAL_C(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_C;
 921                                 old_dev_tbl_cpy[devid].data[1] &= ~tmp;
 922                                 tmp = DTE_GCR3_VAL_A(~0ULL) << DTE_GCR3_SHIFT_A;
 923                                 tmp |= DTE_FLAG_GV;
 924                                 old_dev_tbl_cpy[devid].data[0] &= ~tmp;
 925                         }
 926                 }
 927
 928                 irq_v = old_devtb[devid].data[2] & DTE_IRQ_REMAP_ENABLE;
 929                 int_ctl = old_devtb[devid].data[2] & DTE_IRQ_REMAP_INTCTL_MASK;
 930                 int_tab_len = old_devtb[devid].data[2] & DTE_IRQ_TABLE_LEN_MASK;
 931                 if (irq_v && (int_ctl || int_tab_len)) {
 932                         if ((int_ctl != DTE_IRQ_REMAP_INTCTL) ||
 933                             (int_tab_len != DTE_IRQ_TABLE_LEN)) {
 934                                 pr_err("Wrong old irq remapping flag: %#x\n", devid);
 935                                 return false;
 936                         }
 937
 938                         old_dev_tbl_cpy[devid].data[2] = old_devtb[devid].data[2];
 939                 }
 940         }
 941         memunmap(old_devtb);
 942
 943         return true;
 944 }
 945
 946 void amd_iommu_apply_erratum_63(u16 devid)
 947 {
 948         int sysmgt;
 949
 950         sysmgt = get_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1) |
 951                  (get_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2) << 1);
 952
 953         if (sysmgt == 0x01)
 954                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_IW);
 955 }
 956
 957 /* Writes the specific IOMMU for a device into the rlookup table */
 958 static void __init set_iommu_for_device(struct amd_iommu *iommu, u16 devid)
 959 {
 960         amd_iommu_rlookup_table[devid] = iommu;
 961 }
 962
 963 /*
 964  * This function takes the device specific flags read from the ACPI
 965  * table and sets up the device table entry with that information
 966  */
 967 static void __init set_dev_entry_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
 968                                            u16 devid, u32 flags, u32 ext_flags)
 969 {
 970         if (flags & ACPI_DEVFLAG_INITPASS)
 971                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_INIT_PASS);
 972         if (flags & ACPI_DEVFLAG_EXTINT)
 973                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_EINT_PASS);
 974         if (flags & ACPI_DEVFLAG_NMI)
 975                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_NMI_PASS);
 976         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT1)
 977                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT1);
 978         if (flags & ACPI_DEVFLAG_SYSMGT2)
 979                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_SYSMGT2);
 980         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT0)
 981                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_LINT0_PASS);
 982         if (flags & ACPI_DEVFLAG_LINT1)
 983                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_LINT1_PASS);
 984
 985         amd_iommu_apply_erratum_63(devid);
 986
 987         set_iommu_for_device(iommu, devid);
 988 }
 989
 990 static int __init add_special_device(u8 type, u8 id, u16 *devid, bool cmd_line)
 991 {
 992         struct devid_map *entry;
 993         struct list_head *list;
 994
 995         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
 996                 list = &ioapic_map;
 997         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
 998                 list = &hpet_map;
 999         else
1000                 return -EINVAL;
1001
1002         list_for_each_entry(entry, list, list) {
1003                 if (!(entry->id == id && entry->cmd_line))
1004                         continue;
1005
1006                 pr_info("AMD-Vi: Command-line override present for %s id %d - ignoring\n",
1007                         type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC ? "IOAPIC" : "HPET", id);
1008
1009                 *devid = entry->devid;
1010
1011                 return 0;
1012         }
1013
1014         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
1015         if (!entry)
1016                 return -ENOMEM;
1017
1018         entry->id       = id;
1019         entry->devid    = *devid;
1020         entry->cmd_line = cmd_line;
1021
1022         list_add_tail(&entry->list, list);
1023
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 static int __init add_acpi_hid_device(u8 *hid, u8 *uid, u16 *devid,
1028                                       bool cmd_line)
1029 {
1030         struct acpihid_map_entry *entry;
1031         struct list_head *list = &acpihid_map;
1032
1033         list_for_each_entry(entry, list, list) {
1034                 if (strcmp(entry->hid, hid) ||
1035                     (*uid && *entry->uid && strcmp(entry->uid, uid)) ||
1036                     !entry->cmd_line)
1037                         continue;
1038
1039                 pr_info("AMD-Vi: Command-line override for hid:%s uid:%s\n",
1040                         hid, uid);
1041                 *devid = entry->devid;
1042                 return 0;
1043         }
1044
1045         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_KERNEL);
1046         if (!entry)
1047                 return -ENOMEM;
1048
1049         memcpy(entry->uid, uid, strlen(uid));
1050         memcpy(entry->hid, hid, strlen(hid));
1051         entry->devid = *devid;
1052         entry->cmd_line = cmd_line;
1053         entry->root_devid = (entry->devid & (~0x7));
1054
1055         pr_info("AMD-Vi:%s, add hid:%s, uid:%s, rdevid:%d\n",
1056                 entry->cmd_line ? "cmd" : "ivrs",
1057                 entry->hid, entry->uid, entry->root_devid);
1058
1059         list_add_tail(&entry->list, list);
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 static int __init add_early_maps(void)
1064 {
1065         int i, ret;
1066
1067         for (i = 0; i < early_ioapic_map_size; ++i) {
1068                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_IOAPIC,
1069                                          early_ioapic_map[i].id,
1070                                          &early_ioapic_map[i].devid,
1071                                          early_ioapic_map[i].cmd_line);
1072                 if (ret)
1073                         return ret;
1074         }
1075
1076         for (i = 0; i < early_hpet_map_size; ++i) {
1077                 ret = add_special_device(IVHD_SPECIAL_HPET,
1078                                          early_hpet_map[i].id,
1079                                          &early_hpet_map[i].devid,
1080                                          early_hpet_map[i].cmd_line);
1081                 if (ret)
1082                         return ret;
1083         }
1084
1085         for (i = 0; i < early_acpihid_map_size; ++i) {
1086                 ret = add_acpi_hid_device(early_acpihid_map[i].hid,
1087                                           early_acpihid_map[i].uid,
1088                                           &early_acpihid_map[i].devid,
1089                                           early_acpihid_map[i].cmd_line);
1090                 if (ret)
1091                         return ret;
1092         }
1093
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Reads the device exclusion range from ACPI and initializes the IOMMU with
1099  * it
1100  */
1101 static void __init set_device_exclusion_range(u16 devid, struct ivmd_header *m)
1102 {
1103         struct amd_iommu *iommu = amd_iommu_rlookup_table[devid];
1104
1105         if (!(m->flags & IVMD_FLAG_EXCL_RANGE))
1106                 return;
1107
1108         if (iommu) {
1109                 /*
1110                  * We only can configure exclusion ranges per IOMMU, not
1111                  * per device. But we can enable the exclusion range per
1112                  * device. This is done here
1113                  */
1114                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_EX);
1115                 iommu->exclusion_start = m->range_start;
1116                 iommu->exclusion_length = m->range_length;
1117         }
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Takes a pointer to an AMD IOMMU entry in the ACPI table and
1122  * initializes the hardware and our data structures with it.
1123  */
1124 static int __init init_iommu_from_acpi(struct amd_iommu *iommu,
1125                                         struct ivhd_header *h)
1126 {
1127         u8 *p = (u8 *)h;
1128         u8 *end = p, flags = 0;
1129         u16 devid = 0, devid_start = 0, devid_to = 0;
1130         u32 dev_i, ext_flags = 0;
1131         bool alias = false;
1132         struct ivhd_entry *e;
1133         u32 ivhd_size;
1134         int ret;
1135
1136
1137         ret = add_early_maps();
1138         if (ret)
1139                 return ret;
1140
1141         /*
1142          * First save the recommended feature enable bits from ACPI
1143          */
1144         iommu->acpi_flags = h->flags;
1145
1146         /*
1147          * Done. Now parse the device entries
1148          */
1149         ivhd_size = get_ivhd_header_size(h);
1150         if (!ivhd_size) {
1151                 pr_err("AMD-Vi: Unsupported IVHD type %#x\n", h->type);
1152                 return -EINVAL;
1153         }
1154
1155         p += ivhd_size;
1156
1157         end += h->length;
1158
1159
1160         while (p < end) {
1161                 e = (struct ivhd_entry *)p;
1162                 switch (e->type) {
1163                 case IVHD_DEV_ALL:
1164
1165                         DUMP_printk("  DEV_ALL\t\t\tflags: %02x\n", e->flags);
1166
1167                         for (dev_i = 0; dev_i <= amd_iommu_last_bdf; ++dev_i)
1168                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i, e->flags, 0);
1169                         break;
1170                 case IVHD_DEV_SELECT:
1171
1172                         DUMP_printk("  DEV_SELECT\t\t\t devid: %02x:%02x.%x "
1173                                     "flags: %02x\n",
1174                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1175                                     PCI_SLOT(e->devid),
1176                                     PCI_FUNC(e->devid),
1177                                     e->flags);
1178
1179                         devid = e->devid;
1180                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1181                         break;
1182                 case IVHD_DEV_SELECT_RANGE_START:
1183
1184                         DUMP_printk("  DEV_SELECT_RANGE_START\t "
1185                                     "devid: %02x:%02x.%x flags: %02x\n",
1186                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1187                                     PCI_SLOT(e->devid),
1188                                     PCI_FUNC(e->devid),
1189                                     e->flags);
1190
1191                         devid_start = e->devid;
1192                         flags = e->flags;
1193                         ext_flags = 0;
1194                         alias = false;
1195                         break;
1196                 case IVHD_DEV_ALIAS:
1197
1198                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS\t\t\t devid: %02x:%02x.%x "
1199                                     "flags: %02x devid_to: %02x:%02x.%x\n",
1200                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1201                                     PCI_SLOT(e->devid),
1202                                     PCI_FUNC(e->devid),
1203                                     e->flags,
1204                                     PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
1205                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
1206                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
1207
1208                         devid = e->devid;
1209                         devid_to = e->ext >> 8;
1210                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid   , e->flags, 0);
1211                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid_to, e->flags, 0);
1212                         amd_iommu_alias_table[devid] = devid_to;
1213                         break;
1214                 case IVHD_DEV_ALIAS_RANGE:
1215
1216                         DUMP_printk("  DEV_ALIAS_RANGE\t\t "
1217                                     "devid: %02x:%02x.%x flags: %02x "
1218                                     "devid_to: %02x:%02x.%x\n",
1219                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1220                                     PCI_SLOT(e->devid),
1221                                     PCI_FUNC(e->devid),
1222                                     e->flags,
1223                                     PCI_BUS_NUM(e->ext >> 8),
1224                                     PCI_SLOT(e->ext >> 8),
1225                                     PCI_FUNC(e->ext >> 8));
1226
1227                         devid_start = e->devid;
1228                         flags = e->flags;
1229                         devid_to = e->ext >> 8;
1230                         ext_flags = 0;
1231                         alias = true;
1232                         break;
1233                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT:
1234
1235                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT\t\t devid: %02x:%02x.%x "
1236                                     "flags: %02x ext: %08x\n",
1237                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1238                                     PCI_SLOT(e->devid),
1239                                     PCI_FUNC(e->devid),
1240                                     e->flags, e->ext);
1241
1242                         devid = e->devid;
1243                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags,
1244                                                 e->ext);
1245                         break;
1246                 case IVHD_DEV_EXT_SELECT_RANGE:
1247
1248                         DUMP_printk("  DEV_EXT_SELECT_RANGE\t devid: "
1249                                     "%02x:%02x.%x flags: %02x ext: %08x\n",
1250                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1251                                     PCI_SLOT(e->devid),
1252                                     PCI_FUNC(e->devid),
1253                                     e->flags, e->ext);
1254
1255                         devid_start = e->devid;
1256                         flags = e->flags;
1257                         ext_flags = e->ext;
1258                         alias = false;
1259                         break;
1260                 case IVHD_DEV_RANGE_END:
1261
1262                         DUMP_printk("  DEV_RANGE_END\t\t devid: %02x:%02x.%x\n",
1263                                     PCI_BUS_NUM(e->devid),
1264                                     PCI_SLOT(e->devid),
1265                                     PCI_FUNC(e->devid));
1266
1267                         devid = e->devid;
1268                         for (dev_i = devid_start; dev_i <= devid; ++dev_i) {
1269                                 if (alias) {
1270                                         amd_iommu_alias_table[dev_i] = devid_to;
1271                                         set_dev_entry_from_acpi(iommu,
1272                                                 devid_to, flags, ext_flags);
1273                                 }
1274                                 set_dev_entry_from_acpi(iommu, dev_i,
1275                                                         flags, ext_flags);
1276                         }
1277                         break;
1278                 case IVHD_DEV_SPECIAL: {
1279                         u8 handle, type;
1280                         const char *var;
1281                         u16 devid;
1282                         int ret;
1283
1284                         handle = e->ext & 0xff;
1285                         devid  = (e->ext >>  8) & 0xffff;
1286                         type   = (e->ext >> 24) & 0xff;
1287
1288                         if (type == IVHD_SPECIAL_IOAPIC)
1289                                 var = "IOAPIC";
1290                         else if (type == IVHD_SPECIAL_HPET)
1291                                 var = "HPET";
1292                         else
1293                                 var = "UNKNOWN";
1294
1295                         DUMP_printk("  DEV_SPECIAL(%s[%d])\t\tdevid: %02x:%02x.%x\n",
1296                                     var, (int)handle,
1297                                     PCI_BUS_NUM(devid),
1298                                     PCI_SLOT(devid),
1299                                     PCI_FUNC(devid));
1300
1301                         ret = add_special_device(type, handle, &devid, false);
1302                         if (ret)
1303                                 return ret;
1304
1305                         /*
1306                          * add_special_device might update the devid in case a
1307                          * command-line override is present. So call
1308                          * set_dev_entry_from_acpi after add_special_device.
1309                          */
1310                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1311
1312                         break;
1313                 }
1314                 case IVHD_DEV_ACPI_HID: {
1315                         u16 devid;
1316                         u8 hid[ACPIHID_HID_LEN] = {0};
1317                         u8 uid[ACPIHID_UID_LEN] = {0};
1318                         int ret;
1319
1320                         if (h->type != 0x40) {
1321                                 pr_err(FW_BUG "Invalid IVHD device type %#x\n",
1322                                        e->type);
1323                                 break;
1324                         }
1325
1326                         memcpy(hid, (u8 *)(&e->ext), ACPIHID_HID_LEN - 1);
1327                         hid[ACPIHID_HID_LEN - 1] = '\0';
1328
1329                         if (!(*hid)) {
1330                                 pr_err(FW_BUG "Invalid HID.\n");
1331                                 break;
1332                         }
1333
1334                         switch (e->uidf) {
1335                         case UID_NOT_PRESENT:
1336
1337                                 if (e->uidl != 0)
1338                                         pr_warn(FW_BUG "Invalid UID length.\n");
1339
1340                                 break;
1341                         case UID_IS_INTEGER:
1342
1343                                 sprintf(uid, "%d", e->uid);
1344
1345                                 break;
1346                         case UID_IS_CHARACTER:
1347
1348                                 memcpy(uid, (u8 *)(&e->uid), ACPIHID_UID_LEN - 1);
1349                                 uid[ACPIHID_UID_LEN - 1] = '\0';
1350
1351                                 break;
1352                         default:
1353                                 break;
1354                         }
1355
1356                         devid = e->devid;
1357                         DUMP_printk("  DEV_ACPI_HID(%s[%s])\t\tdevid: %02x:%02x.%x\n",
1358                                     hid, uid,
1359                                     PCI_BUS_NUM(devid),
1360                                     PCI_SLOT(devid),
1361                                     PCI_FUNC(devid));
1362
1363                         flags = e->flags;
1364
1365                         ret = add_acpi_hid_device(hid, uid, &devid, false);
1366                         if (ret)
1367                                 return ret;
1368
1369                         /*
1370                          * add_special_device might update the devid in case a
1371                          * command-line override is present. So call
1372                          * set_dev_entry_from_acpi after add_special_device.
1373                          */
1374                         set_dev_entry_from_acpi(iommu, devid, e->flags, 0);
1375
1376                         break;
1377                 }
1378                 default:
1379                         break;
1380                 }
1381
1382                 p += ivhd_entry_length(p);
1383         }
1384
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 static void __init free_iommu_one(struct amd_iommu *iommu)
1389 {
1390         free_command_buffer(iommu);
1391         free_event_buffer(iommu);
1392         free_ppr_log(iommu);
1393         free_ga_log(iommu);
1394         iommu_unmap_mmio_space(iommu);
1395 }
1396
1397 static void __init free_iommu_all(void)
1398 {
1399         struct amd_iommu *iommu, *next;
1400
1401         for_each_iommu_safe(iommu, next) {
1402                 list_del(&iommu->list);
1403                 free_iommu_one(iommu);
1404                 kfree(iommu);
1405         }
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Family15h Model 10h-1fh erratum 746 (IOMMU Logging May Stall Translations)
1410  * Workaround:
1411  *     BIOS should disable L2B micellaneous clock gating by setting
1412  *     L2_L2B_CK_GATE_CONTROL[CKGateL2BMiscDisable](D0F2xF4_x90[2]) = 1b
1413  */
1414 static void amd_iommu_erratum_746_workaround(struct amd_iommu *iommu)
1415 {
1416         u32 value;
1417
1418         if ((boot_cpu_data.x86 != 0x15) ||
1419             (boot_cpu_data.x86_model < 0x10) ||
1420             (boot_cpu_data.x86_model > 0x1f))
1421                 return;
1422
1423         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1424         pci_read_config_dword(iommu->dev, 0xf4, &value);
1425
1426         if (value & BIT(2))
1427                 return;
1428
1429         /* Select NB indirect register 0x90 and enable writing */
1430         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90 | (1 << 8));
1431
1432         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf4, value | 0x4);
1433         pr_info("AMD-Vi: Applying erratum 746 workaround for IOMMU at %s\n",
1434                 dev_name(&iommu->dev->dev));
1435
1436         /* Clear the enable writing bit */
1437         pci_write_config_dword(iommu->dev, 0xf0, 0x90);
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Family15h Model 30h-3fh (IOMMU Mishandles ATS Write Permission)
1442  * Workaround:
1443  *     BIOS should enable ATS write permission check by setting
1444  *     L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis](D0F2xF4_x47[0]) = 1b
1445  */
1446 static void amd_iommu_ats_write_check_workaround(struct amd_iommu *iommu)
1447 {
1448         u32 value;
1449
1450         if ((boot_cpu_data.x86 != 0x15) ||
1451             (boot_cpu_data.x86_model < 0x30) ||
1452             (boot_cpu_data.x86_model > 0x3f))
1453                 return;
1454
1455         /* Test L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis] == 1 */
1456         value = iommu_read_l2(iommu, 0x47);
1457
1458         if (value & BIT(0))
1459                 return;
1460
1461         /* Set L2_DEBUG_3[AtsIgnoreIWDis] = 1 */
1462         iommu_write_l2(iommu, 0x47, value | BIT(0));
1463
1464         pr_info("AMD-Vi: Applying ATS write check workaround for IOMMU at %s\n",
1465                 dev_name(&iommu->dev->dev));
1466 }
1467
1468 /*
1469  * This function clues the initialization function for one IOMMU
1470  * together and also allocates the command buffer and programs the
1471  * hardware. It does NOT enable the IOMMU. This is done afterwards.
1472  */
1473 static int __init init_iommu_one(struct amd_iommu *iommu, struct ivhd_header *h)
1474 {
1475         int ret;
1476
1477         spin_lock_init(&iommu->lock);
1478
1479         /* Add IOMMU to internal data structures */
1480         list_add_tail(&iommu->list, &amd_iommu_list);
1481         iommu->index = amd_iommus_present++;
1482
1483         if (unlikely(iommu->index >= MAX_IOMMUS)) {
1484                 WARN(1, "AMD-Vi: System has more IOMMUs than supported by this driver\n");
1485                 return -ENOSYS;
1486         }
1487
1488         /* Index is fine - add IOMMU to the array */
1489         amd_iommus[iommu->index] = iommu;
1490
1491         /*
1492          * Copy data from ACPI table entry to the iommu struct
1493          */
1494         iommu->devid   = h->devid;
1495         iommu->cap_ptr = h->cap_ptr;
1496         iommu->pci_seg = h->pci_seg;
1497         iommu->mmio_phys = h->mmio_phys;
1498
1499         switch (h->type) {
1500         case 0x10:
1501                 /* Check if IVHD EFR contains proper max banks/counters */
1502                 if ((h->efr_attr != 0) &&
1503                     ((h->efr_attr & (0xF << 13)) != 0) &&
1504                     ((h->efr_attr & (0x3F << 17)) != 0))
1505                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_REG_END_OFFSET;
1506                 else
1507                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_CNTR_CONF_OFFSET;
1508                 if (((h->efr_attr & (0x1 << IOMMU_FEAT_GASUP_SHIFT)) == 0))
1509                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY;
1510                 break;
1511         case 0x11:
1512         case 0x40:
1513                 if (h->efr_reg & (1 << 9))
1514                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_REG_END_OFFSET;
1515                 else
1516                         iommu->mmio_phys_end = MMIO_CNTR_CONF_OFFSET;
1517                 if (((h->efr_reg & (0x1 << IOMMU_EFR_GASUP_SHIFT)) == 0))
1518                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY;
1519                 break;
1520         default:
1521                 return -EINVAL;
1522         }
1523
1524         iommu->mmio_base = iommu_map_mmio_space(iommu->mmio_phys,
1525                                                 iommu->mmio_phys_end);
1526         if (!iommu->mmio_base)
1527                 return -ENOMEM;
1528
1529         if (alloc_command_buffer(iommu))
1530                 return -ENOMEM;
1531
1532         if (alloc_event_buffer(iommu))
1533                 return -ENOMEM;
1534
1535         iommu->int_enabled = false;
1536
1537         init_translation_status(iommu);
1538         if (translation_pre_enabled(iommu) && !is_kdump_kernel()) {
1539                 iommu_disable(iommu);
1540                 clear_translation_pre_enabled(iommu);
1541                 pr_warn("Translation was enabled for IOMMU:%d but we are not in kdump mode\n",
1542                         iommu->index);
1543         }
1544         if (amd_iommu_pre_enabled)
1545                 amd_iommu_pre_enabled = translation_pre_enabled(iommu);
1546
1547         ret = init_iommu_from_acpi(iommu, h);
1548         if (ret)
1549                 return ret;
1550
1551         ret = amd_iommu_create_irq_domain(iommu);
1552         if (ret)
1553                 return ret;
1554
1555         /*
1556          * Make sure IOMMU is not considered to translate itself. The IVRS
1557          * table tells us so, but this is a lie!
1558          */
1559         amd_iommu_rlookup_table[iommu->devid] = NULL;
1560
1561         return 0;
1562 }
1563
1564 /**
1565  * get_highest_supported_ivhd_type - Look up the appropriate IVHD type
1566  * @ivrs          Pointer to the IVRS header
1567  *
1568  * This function search through all IVDB of the maximum supported IVHD
1569  */
1570 static u8 get_highest_supported_ivhd_type(struct acpi_table_header *ivrs)
1571 {
1572         u8 *base = (u8 *)ivrs;
1573         struct ivhd_header *ivhd = (struct ivhd_header *)
1574                                         (base + IVRS_HEADER_LENGTH);
1575         u8 last_type = ivhd->type;
1576         u16 devid = ivhd->devid;
1577
1578         while (((u8 *)ivhd - base < ivrs->length) &&
1579                (ivhd->type <= ACPI_IVHD_TYPE_MAX_SUPPORTED)) {
1580                 u8 *p = (u8 *) ivhd;
1581
1582                 if (ivhd->devid == devid)
1583                         last_type = ivhd->type;
1584                 ivhd = (struct ivhd_header *)(p + ivhd->length);
1585         }
1586
1587         return last_type;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Iterates over all IOMMU entries in the ACPI table, allocates the
1592  * IOMMU structure and initializes it with init_iommu_one()
1593  */
1594 static int __init init_iommu_all(struct acpi_table_header *table)
1595 {
1596         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
1597         struct ivhd_header *h;
1598         struct amd_iommu *iommu;
1599         int ret;
1600
1601         end += table->length;
1602         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
1603
1604         while (p < end) {
1605                 h = (struct ivhd_header *)p;
1606                 if (*p == amd_iommu_target_ivhd_type) {
1607
1608                         DUMP_printk("device: %02x:%02x.%01x cap: %04x "
1609                                     "seg: %d flags: %01x info %04x\n",
1610                                     PCI_BUS_NUM(h->devid), PCI_SLOT(h->devid),
1611                                     PCI_FUNC(h->devid), h->cap_ptr,
1612                                     h->pci_seg, h->flags, h->info);
1613                         DUMP_printk("       mmio-addr: %016llx\n",
1614                                     h->mmio_phys);
1615
1616                         iommu = kzalloc(sizeof(struct amd_iommu), GFP_KERNEL);
1617                         if (iommu == NULL)
1618                                 return -ENOMEM;
1619
1620                         ret = init_iommu_one(iommu, h);
1621                         if (ret)
1622                                 return ret;
1623                 }
1624                 p += h->length;
1625
1626         }
1627         WARN_ON(p != end);
1628
1629         return 0;
1630 }
1631
1632 static int iommu_pc_get_set_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr,
1633                                 u8 fxn, u64 *value, bool is_write);
1634
1635 static void init_iommu_perf_ctr(struct amd_iommu *iommu)
1636 {
1637         u64 val = 0xabcd, val2 = 0;
1638
1639         if (!iommu_feature(iommu, FEATURE_PC))
1640                 return;
1641
1642         amd_iommu_pc_present = true;
1643
1644         /* Check if the performance counters can be written to */
1645         if ((iommu_pc_get_set_reg(iommu, 0, 0, 0, &val, true)) ||
1646             (iommu_pc_get_set_reg(iommu, 0, 0, 0, &val2, false)) ||
1647             (val != val2)) {
1648                 pr_err("AMD-Vi: Unable to write to IOMMU perf counter.\n");
1649                 amd_iommu_pc_present = false;
1650                 return;
1651         }
1652
1653         pr_info("AMD-Vi: IOMMU performance counters supported\n");
1654
1655         val = readl(iommu->mmio_base + MMIO_CNTR_CONF_OFFSET);
1656         iommu->max_banks = (u8) ((val >> 12) & 0x3f);
1657         iommu->max_counters = (u8) ((val >> 7) & 0xf);
1658 }
1659
1660 static ssize_t amd_iommu_show_cap(struct device *dev,
1661                                   struct device_attribute *attr,
1662                                   char *buf)
1663 {
1664         struct amd_iommu *iommu = dev_to_amd_iommu(dev);
1665         return sprintf(buf, "%x\n", iommu->cap);
1666 }
1667 static DEVICE_ATTR(cap, S_IRUGO, amd_iommu_show_cap, NULL);
1668
1669 static ssize_t amd_iommu_show_features(struct device *dev,
1670                                        struct device_attribute *attr,
1671                                        char *buf)
1672 {
1673         struct amd_iommu *iommu = dev_to_amd_iommu(dev);
1674         return sprintf(buf, "%llx\n", iommu->features);
1675 }
1676 static DEVICE_ATTR(features, S_IRUGO, amd_iommu_show_features, NULL);
1677
1678 static struct attribute *amd_iommu_attrs[] = {
1679         &dev_attr_cap.attr,
1680         &dev_attr_features.attr,
1681         NULL,
1682 };
1683
1684 static struct attribute_group amd_iommu_group = {
1685         .name = "amd-iommu",
1686         .attrs = amd_iommu_attrs,
1687 };
1688
1689 static const struct attribute_group *amd_iommu_groups[] = {
1690         &amd_iommu_group,
1691         NULL,
1692 };
1693
1694 static int iommu_init_pci(struct amd_iommu *iommu)
1695 {
1696         int cap_ptr = iommu->cap_ptr;
1697         u32 range, misc, low, high;
1698         int ret;
1699
1700         iommu->dev = pci_get_bus_and_slot(PCI_BUS_NUM(iommu->devid),
1701                                           iommu->devid & 0xff);
1702         if (!iommu->dev)
1703                 return -ENODEV;
1704
1705         /* Prevent binding other PCI device drivers to IOMMU devices */
1706         iommu->dev->match_driver = false;
1707
1708         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_CAP_HDR_OFFSET,
1709                               &iommu->cap);
1710         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_RANGE_OFFSET,
1711                               &range);
1712         pci_read_config_dword(iommu->dev, cap_ptr + MMIO_MISC_OFFSET,
1713                               &misc);
1714
1715         if (!(iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_IOTLB)))
1716                 amd_iommu_iotlb_sup = false;
1717
1718         /* read extended feature bits */
1719         low  = readl(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES);
1720         high = readl(iommu->mmio_base + MMIO_EXT_FEATURES + 4);
1721
1722         iommu->features = ((u64)high << 32) | low;
1723
1724         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_GT)) {
1725                 int glxval;
1726                 u32 max_pasid;
1727                 u64 pasmax;
1728
1729                 pasmax = iommu->features & FEATURE_PASID_MASK;
1730                 pasmax >>= FEATURE_PASID_SHIFT;
1731                 max_pasid  = (1 << (pasmax + 1)) - 1;
1732
1733                 amd_iommu_max_pasid = min(amd_iommu_max_pasid, max_pasid);
1734
1735                 BUG_ON(amd_iommu_max_pasid & ~PASID_MASK);
1736
1737                 glxval   = iommu->features & FEATURE_GLXVAL_MASK;
1738                 glxval >>= FEATURE_GLXVAL_SHIFT;
1739
1740                 if (amd_iommu_max_glx_val == -1)
1741                         amd_iommu_max_glx_val = glxval;
1742                 else
1743                         amd_iommu_max_glx_val = min(amd_iommu_max_glx_val, glxval);
1744         }
1745
1746         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_GT) &&
1747             iommu_feature(iommu, FEATURE_PPR)) {
1748                 iommu->is_iommu_v2   = true;
1749                 amd_iommu_v2_present = true;
1750         }
1751
1752         if (iommu_feature(iommu, FEATURE_PPR) && alloc_ppr_log(iommu))
1753                 return -ENOMEM;
1754
1755         ret = iommu_init_ga(iommu);
1756         if (ret)
1757                 return ret;
1758
1759         if (iommu->cap & (1UL << IOMMU_CAP_NPCACHE))
1760                 amd_iommu_np_cache = true;
1761
1762         init_iommu_perf_ctr(iommu);
1763
1764         if (is_rd890_iommu(iommu->dev)) {
1765                 int i, j;
1766
1767                 iommu->root_pdev = pci_get_bus_and_slot(iommu->dev->bus->number,
1768                                 PCI_DEVFN(0, 0));
1769
1770                 /*
1771                  * Some rd890 systems may not be fully reconfigured by the
1772                  * BIOS, so it's necessary for us to store this information so
1773                  * it can be reprogrammed on resume
1774                  */
1775                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
1776                                 &iommu->stored_addr_lo);
1777                 pci_read_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
1778                                 &iommu->stored_addr_hi);
1779
1780                 /* Low bit locks writes to configuration space */
1781                 iommu->stored_addr_lo &= ~1;
1782
1783                 for (i = 0; i < 6; i++)
1784                         for (j = 0; j < 0x12; j++)
1785                                 iommu->stored_l1[i][j] = iommu_read_l1(iommu, i, j);
1786
1787                 for (i = 0; i < 0x83; i++)
1788                         iommu->stored_l2[i] = iommu_read_l2(iommu, i);
1789         }
1790
1791         amd_iommu_erratum_746_workaround(iommu);
1792         amd_iommu_ats_write_check_workaround(iommu);
1793
1794         iommu_device_sysfs_add(&iommu->iommu, &iommu->dev->dev,
1795                                amd_iommu_groups, "ivhd%d", iommu->index);
1796         iommu_device_set_ops(&iommu->iommu, &amd_iommu_ops);
1797         iommu_device_register(&iommu->iommu);
1798
1799         return pci_enable_device(iommu->dev);
1800 }
1801
1802 static void print_iommu_info(void)
1803 {
1804         static const char * const feat_str[] = {
1805                 "PreF", "PPR", "X2APIC", "NX", "GT", "[5]",
1806                 "IA", "GA", "HE", "PC"
1807         };
1808         struct amd_iommu *iommu;
1809
1810         for_each_iommu(iommu) {
1811                 int i;
1812
1813                 pr_info("AMD-Vi: Found IOMMU at %s cap 0x%hx\n",
1814                         dev_name(&iommu->dev->dev), iommu->cap_ptr);
1815
1816                 if (iommu->cap & (1 << IOMMU_CAP_EFR)) {
1817                         pr_info("AMD-Vi: Extended features (%#llx):\n",
1818                                 iommu->features);
1819                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(feat_str); ++i) {
1820                                 if (iommu_feature(iommu, (1ULL << i)))
1821                                         pr_cont(" %s", feat_str[i]);
1822                         }
1823
1824                         if (iommu->features & FEATURE_GAM_VAPIC)
1825                                 pr_cont(" GA_vAPIC");
1826
1827                         pr_cont("\n");
1828                 }
1829         }
1830         if (irq_remapping_enabled) {
1831                 pr_info("AMD-Vi: Interrupt remapping enabled\n");
1832                 if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
1833                         pr_info("AMD-Vi: virtual APIC enabled\n");
1834         }
1835 }
1836
1837 static int __init amd_iommu_init_pci(void)
1838 {
1839         struct amd_iommu *iommu;
1840         int ret = 0;
1841
1842         for_each_iommu(iommu) {
1843                 ret = iommu_init_pci(iommu);
1844                 if (ret)
1845                         break;
1846         }
1847
1848         /*
1849          * Order is important here to make sure any unity map requirements are
1850          * fulfilled. The unity mappings are created and written to the device
1851          * table during the amd_iommu_init_api() call.
1852          *
1853          * After that we call init_device_table_dma() to make sure any
1854          * uninitialized DTE will block DMA, and in the end we flush the caches
1855          * of all IOMMUs to make sure the changes to the device table are
1856          * active.
1857          */
1858         ret = amd_iommu_init_api();
1859
1860         init_device_table_dma();
1861
1862         for_each_iommu(iommu)
1863                 iommu_flush_all_caches(iommu);
1864
1865         if (!ret)
1866                 print_iommu_info();
1867
1868         return ret;
1869 }
1870
1871 /****************************************************************************
1872  *
1873  * The following functions initialize the MSI interrupts for all IOMMUs
1874  * in the system. It's a bit challenging because there could be multiple
1875  * IOMMUs per PCI BDF but we can call pci_enable_msi(x) only once per
1876  * pci_dev.
1877  *
1878  ****************************************************************************/
1879
1880 static int iommu_setup_msi(struct amd_iommu *iommu)
1881 {
1882         int r;
1883
1884         r = pci_enable_msi(iommu->dev);
1885         if (r)
1886                 return r;
1887
1888         r = request_threaded_irq(iommu->dev->irq,
1889                                  amd_iommu_int_handler,
1890                                  amd_iommu_int_thread,
1891                                  0, "AMD-Vi",
1892                                  iommu);
1893
1894         if (r) {
1895                 pci_disable_msi(iommu->dev);
1896                 return r;
1897         }
1898
1899         iommu->int_enabled = true;
1900
1901         return 0;
1902 }
1903
1904 static int iommu_init_msi(struct amd_iommu *iommu)
1905 {
1906         int ret;
1907
1908         if (iommu->int_enabled)
1909                 goto enable_faults;
1910
1911         if (iommu->dev->msi_cap)
1912                 ret = iommu_setup_msi(iommu);
1913         else
1914                 ret = -ENODEV;
1915
1916         if (ret)
1917                 return ret;
1918
1919 enable_faults:
1920         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_EVT_INT_EN);
1921
1922         if (iommu->ppr_log != NULL)
1923                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PPFINT_EN);
1924
1925         iommu_ga_log_enable(iommu);
1926
1927         return 0;
1928 }
1929
1930 /****************************************************************************
1931  *
1932  * The next functions belong to the third pass of parsing the ACPI
1933  * table. In this last pass the memory mapping requirements are
1934  * gathered (like exclusion and unity mapping ranges).
1935  *
1936  ****************************************************************************/
1937
1938 static void __init free_unity_maps(void)
1939 {
1940         struct unity_map_entry *entry, *next;
1941
1942         list_for_each_entry_safe(entry, next, &amd_iommu_unity_map, list) {
1943                 list_del(&entry->list);
1944                 kfree(entry);
1945         }
1946 }
1947
1948 /* called when we find an exclusion range definition in ACPI */
1949 static int __init init_exclusion_range(struct ivmd_header *m)
1950 {
1951         int i;
1952
1953         switch (m->type) {
1954         case ACPI_IVMD_TYPE:
1955                 set_device_exclusion_range(m->devid, m);
1956                 break;
1957         case ACPI_IVMD_TYPE_ALL:
1958                 for (i = 0; i <= amd_iommu_last_bdf; ++i)
1959                         set_device_exclusion_range(i, m);
1960                 break;
1961         case ACPI_IVMD_TYPE_RANGE:
1962                 for (i = m->devid; i <= m->aux; ++i)
1963                         set_device_exclusion_range(i, m);
1964                 break;
1965         default:
1966                 break;
1967         }
1968
1969         return 0;
1970 }
1971
1972 /* called for unity map ACPI definition */
1973 static int __init init_unity_map_range(struct ivmd_header *m)
1974 {
1975         struct unity_map_entry *e = NULL;
1976         char *s;
1977
1978         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1979         if (e == NULL)
1980                 return -ENOMEM;
1981
1982         switch (m->type) {
1983         default:
1984                 kfree(e);
1985                 return 0;
1986         case ACPI_IVMD_TYPE:
1987                 s = "IVMD_TYPEi\t\t\t";
1988                 e->devid_start = e->devid_end = m->devid;
1989                 break;
1990         case ACPI_IVMD_TYPE_ALL:
1991                 s = "IVMD_TYPE_ALL\t\t";
1992                 e->devid_start = 0;
1993                 e->devid_end = amd_iommu_last_bdf;
1994                 break;
1995         case ACPI_IVMD_TYPE_RANGE:
1996                 s = "IVMD_TYPE_RANGE\t\t";
1997                 e->devid_start = m->devid;
1998                 e->devid_end = m->aux;
1999                 break;
2000         }
2001         e->address_start = PAGE_ALIGN(m->range_start);
2002         e->address_end = e->address_start + PAGE_ALIGN(m->range_length);
2003         e->prot = m->flags >> 1;
2004
2005         DUMP_printk("%s devid_start: %02x:%02x.%x devid_end: %02x:%02x.%x"
2006                     " range_start: %016llx range_end: %016llx flags: %x\n", s,
2007                     PCI_BUS_NUM(e->devid_start), PCI_SLOT(e->devid_start),
2008                     PCI_FUNC(e->devid_start), PCI_BUS_NUM(e->devid_end),
2009                     PCI_SLOT(e->devid_end), PCI_FUNC(e->devid_end),
2010                     e->address_start, e->address_end, m->flags);
2011
2012         list_add_tail(&e->list, &amd_iommu_unity_map);
2013
2014         return 0;
2015 }
2016
2017 /* iterates over all memory definitions we find in the ACPI table */
2018 static int __init init_memory_definitions(struct acpi_table_header *table)
2019 {
2020         u8 *p = (u8 *)table, *end = (u8 *)table;
2021         struct ivmd_header *m;
2022
2023         end += table->length;
2024         p += IVRS_HEADER_LENGTH;
2025
2026         while (p < end) {
2027                 m = (struct ivmd_header *)p;
2028                 if (m->flags & IVMD_FLAG_EXCL_RANGE)
2029                         init_exclusion_range(m);
2030                 else if (m->flags & IVMD_FLAG_UNITY_MAP)
2031                         init_unity_map_range(m);
2032
2033                 p += m->length;
2034         }
2035
2036         return 0;
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Init the device table to not allow DMA access for devices
2041  */
2042 static void init_device_table_dma(void)
2043 {
2044         u32 devid;
2045
2046         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid) {
2047                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_VALID);
2048                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_TRANSLATION);
2049         }
2050 }
2051
2052 static void __init uninit_device_table_dma(void)
2053 {
2054         u32 devid;
2055
2056         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid) {
2057                 amd_iommu_dev_table[devid].data[0] = 0ULL;
2058                 amd_iommu_dev_table[devid].data[1] = 0ULL;
2059         }
2060 }
2061
2062 static void init_device_table(void)
2063 {
2064         u32 devid;
2065
2066         if (!amd_iommu_irq_remap)
2067                 return;
2068
2069         for (devid = 0; devid <= amd_iommu_last_bdf; ++devid)
2070                 set_dev_entry_bit(devid, DEV_ENTRY_IRQ_TBL_EN);
2071 }
2072
2073 static void iommu_init_flags(struct amd_iommu *iommu)
2074 {
2075         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_HT_TUN_EN_MASK ?
2076                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN) :
2077                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_HT_TUN_EN);
2078
2079         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_PASSPW_EN_MASK ?
2080                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN) :
2081                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_PASSPW_EN);
2082
2083         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_RESPASSPW_EN_MASK ?
2084                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN) :
2085                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_RESPASSPW_EN);
2086
2087         iommu->acpi_flags & IVHD_FLAG_ISOC_EN_MASK ?
2088                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_ISOC_EN) :
2089                 iommu_feature_disable(iommu, CONTROL_ISOC_EN);
2090
2091         /*
2092          * make IOMMU memory accesses cache coherent
2093          */
2094         iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_COHERENT_EN);
2095
2096         /* Set IOTLB invalidation timeout to 1s */
2097         iommu_set_inv_tlb_timeout(iommu, CTRL_INV_TO_1S);
2098 }
2099
2100 static void iommu_apply_resume_quirks(struct amd_iommu *iommu)
2101 {
2102         int i, j;
2103         u32 ioc_feature_control;
2104         struct pci_dev *pdev = iommu->root_pdev;
2105
2106         /* RD890 BIOSes may not have completely reconfigured the iommu */
2107         if (!is_rd890_iommu(iommu->dev) || !pdev)
2108                 return;
2109
2110         /*
2111          * First, we need to ensure that the iommu is enabled. This is
2112          * controlled by a register in the northbridge
2113          */
2114
2115         /* Select Northbridge indirect register 0x75 and enable writing */
2116         pci_write_config_dword(pdev, 0x60, 0x75 | (1 << 7));
2117         pci_read_config_dword(pdev, 0x64, &ioc_feature_control);
2118
2119         /* Enable the iommu */
2120         if (!(ioc_feature_control & 0x1))
2121                 pci_write_config_dword(pdev, 0x64, ioc_feature_control | 1);
2122
2123         /* Restore the iommu BAR */
2124         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
2125                                iommu->stored_addr_lo);
2126         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 8,
2127                                iommu->stored_addr_hi);
2128
2129         /* Restore the l1 indirect regs for each of the 6 l1s */
2130         for (i = 0; i < 6; i++)
2131                 for (j = 0; j < 0x12; j++)
2132                         iommu_write_l1(iommu, i, j, iommu->stored_l1[i][j]);
2133
2134         /* Restore the l2 indirect regs */
2135         for (i = 0; i < 0x83; i++)
2136                 iommu_write_l2(iommu, i, iommu->stored_l2[i]);
2137
2138         /* Lock PCI setup registers */
2139         pci_write_config_dword(iommu->dev, iommu->cap_ptr + 4,
2140                                iommu->stored_addr_lo | 1);
2141 }
2142
2143 static void iommu_enable_ga(struct amd_iommu *iommu)
2144 {
2145 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2146         switch (amd_iommu_guest_ir) {
2147         case AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC:
2148                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GAM_EN);
2149                 /* Fall through */
2150         case AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY_GA:
2151                 iommu_feature_enable(iommu, CONTROL_GA_EN);
2152                 iommu->irte_ops = &irte_128_ops;
2153                 break;
2154         default:
2155                 iommu->irte_ops = &irte_32_ops;
2156                 break;
2157         }
2158 #endif
2159 }
2160
2161 static void early_enable_iommu(struct amd_iommu *iommu)
2162 {
2163         iommu_disable(iommu);
2164         iommu_init_flags(iommu);
2165         iommu_set_device_table(iommu);
2166         iommu_enable_command_buffer(iommu);
2167         iommu_enable_event_buffer(iommu);
2168         iommu_set_exclusion_range(iommu);
2169         iommu_enable_ga(iommu);
2170         iommu_enable(iommu);
2171         iommu_flush_all_caches(iommu);
2172 }
2173
2174 /*
2175  * This function finally enables all IOMMUs found in the system after
2176  * they have been initialized.
2177  *
2178  * Or if in kdump kernel and IOMMUs are all pre-enabled, try to copy
2179  * the old content of device table entries. Not this case or copy failed,
2180  * just continue as normal kernel does.
2181  */
2182 static void early_enable_iommus(void)
2183 {
2184         struct amd_iommu *iommu;
2185
2186
2187         if (!copy_device_table()) {
2188                 /*
2189                  * If come here because of failure in copying device table from old
2190                  * kernel with all IOMMUs enabled, print error message and try to
2191                  * free allocated old_dev_tbl_cpy.
2192                  */
2193                 if (amd_iommu_pre_enabled)
2194                         pr_err("Failed to copy DEV table from previous kernel.\n");
2195                 if (old_dev_tbl_cpy != NULL)
2196                         free_pages((unsigned long)old_dev_tbl_cpy,
2197                                         get_order(dev_table_size));
2198
2199                 for_each_iommu(iommu) {
2200                         clear_translation_pre_enabled(iommu);
2201                         early_enable_iommu(iommu);
2202                 }
2203         } else {
2204                 pr_info("Copied DEV table from previous kernel.\n");
2205                 free_pages((unsigned long)amd_iommu_dev_table,
2206                                 get_order(dev_table_size));
2207                 amd_iommu_dev_table = old_dev_tbl_cpy;
2208                 for_each_iommu(iommu) {
2209                         iommu_disable_command_buffer(iommu);
2210                         iommu_disable_event_buffer(iommu);
2211                         iommu_enable_command_buffer(iommu);
2212                         iommu_enable_event_buffer(iommu);
2213                         iommu_enable_ga(iommu);
2214                         iommu_set_device_table(iommu);
2215                         iommu_flush_all_caches(iommu);
2216                 }
2217         }
2218
2219 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2220         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
2221                 amd_iommu_irq_ops.capability |= (1 << IRQ_POSTING_CAP);
2222 #endif
2223 }
2224
2225 static void enable_iommus_v2(void)
2226 {
2227         struct amd_iommu *iommu;
2228
2229         for_each_iommu(iommu) {
2230                 iommu_enable_ppr_log(iommu);
2231                 iommu_enable_gt(iommu);
2232         }
2233 }
2234
2235 static void enable_iommus(void)
2236 {
2237         early_enable_iommus();
2238
2239         enable_iommus_v2();
2240 }
2241
2242 static void disable_iommus(void)
2243 {
2244         struct amd_iommu *iommu;
2245
2246         for_each_iommu(iommu)
2247                 iommu_disable(iommu);
2248
2249 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2250         if (AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC(amd_iommu_guest_ir))
2251                 amd_iommu_irq_ops.capability &= ~(1 << IRQ_POSTING_CAP);
2252 #endif
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Suspend/Resume support
2257  * disable suspend until real resume implemented
2258  */
2259
2260 static void amd_iommu_resume(void)
2261 {
2262         struct amd_iommu *iommu;
2263
2264         for_each_iommu(iommu)
2265                 iommu_apply_resume_quirks(iommu);
2266
2267         /* re-load the hardware */
2268         enable_iommus();
2269
2270         amd_iommu_enable_interrupts();
2271 }
2272
2273 static int amd_iommu_suspend(void)
2274 {
2275         /* disable IOMMUs to go out of the way for BIOS */
2276         disable_iommus();
2277
2278         return 0;
2279 }
2280
2281 static struct syscore_ops amd_iommu_syscore_ops = {
2282         .suspend = amd_iommu_suspend,
2283         .resume = amd_iommu_resume,
2284 };
2285
2286 static void __init free_iommu_resources(void)
2287 {
2288         kmemleak_free(irq_lookup_table);
2289         free_pages((unsigned long)irq_lookup_table,
2290                    get_order(rlookup_table_size));
2291         irq_lookup_table = NULL;
2292
2293         kmem_cache_destroy(amd_iommu_irq_cache);
2294         amd_iommu_irq_cache = NULL;
2295
2296         free_pages((unsigned long)amd_iommu_rlookup_table,
2297                    get_order(rlookup_table_size));
2298         amd_iommu_rlookup_table = NULL;
2299
2300         free_pages((unsigned long)amd_iommu_alias_table,
2301                    get_order(alias_table_size));
2302         amd_iommu_alias_table = NULL;
2303
2304         free_pages((unsigned long)amd_iommu_dev_table,
2305                    get_order(dev_table_size));
2306         amd_iommu_dev_table = NULL;
2307
2308         free_iommu_all();
2309
2310 #ifdef CONFIG_GART_IOMMU
2311         /*
2312          * We failed to initialize the AMD IOMMU - try fallback to GART
2313          * if possible.
2314          */
2315         gart_iommu_init();
2316
2317 #endif
2318 }
2319
2320 /* SB IOAPIC is always on this device in AMD systems */
2321 #define IOAPIC_SB_DEVID         ((0x00 << 8) | PCI_DEVFN(0x14, 0))
2322
2323 static bool __init check_ioapic_information(void)
2324 {
2325         const char *fw_bug = FW_BUG;
2326         bool ret, has_sb_ioapic;
2327         int idx;
2328
2329         has_sb_ioapic = false;
2330         ret           = false;
2331
2332         /*
2333          * If we have map overrides on the kernel command line the
2334          * messages in this function might not describe firmware bugs
2335          * anymore - so be careful
2336          */
2337         if (cmdline_maps)
2338                 fw_bug = "";
2339
2340         for (idx = 0; idx < nr_ioapics; idx++) {
2341                 int devid, id = mpc_ioapic_id(idx);
2342
2343                 devid = get_ioapic_devid(id);
2344                 if (devid < 0) {
2345                         pr_err("%sAMD-Vi: IOAPIC[%d] not in IVRS table\n",
2346                                 fw_bug, id);
2347                         ret = false;
2348                 } else if (devid == IOAPIC_SB_DEVID) {
2349                         has_sb_ioapic = true;
2350                         ret           = true;
2351                 }
2352         }
2353
2354         if (!has_sb_ioapic) {
2355                 /*
2356                  * We expect the SB IOAPIC to be listed in the IVRS
2357                  * table. The system timer is connected to the SB IOAPIC
2358                  * and if we don't have it in the list the system will
2359                  * panic at boot time.  This situation usually happens
2360                  * when the BIOS is buggy and provides us the wrong
2361                  * device id for the IOAPIC in the system.
2362                  */
2363                 pr_err("%sAMD-Vi: No southbridge IOAPIC found\n", fw_bug);
2364         }
2365
2366         if (!ret)
2367                 pr_err("AMD-Vi: Disabling interrupt remapping\n");
2368
2369         return ret;
2370 }
2371
2372 static void __init free_dma_resources(void)
2373 {
2374         free_pages((unsigned long)amd_iommu_pd_alloc_bitmap,
2375                    get_order(MAX_DOMAIN_ID/8));
2376         amd_iommu_pd_alloc_bitmap = NULL;
2377
2378         free_unity_maps();
2379 }
2380
2381 /*
2382  * This is the hardware init function for AMD IOMMU in the system.
2383  * This function is called either from amd_iommu_init or from the interrupt
2384  * remapping setup code.
2385  *
2386  * This function basically parses the ACPI table for AMD IOMMU (IVRS)
2387  * four times:
2388  *
2389  *      1 pass) Discover the most comprehensive IVHD type to use.
2390  *
2391  *      2 pass) Find the highest PCI device id the driver has to handle.
2392  *              Upon this information the size of the data structures is
2393  *              determined that needs to be allocated.
2394  *
2395  *      3 pass) Initialize the data structures just allocated with the
2396  *              information in the ACPI table about available AMD IOMMUs
2397  *              in the system. It also maps the PCI devices in the
2398  *              system to specific IOMMUs
2399  *
2400  *      4 pass) After the basic data structures are allocated and
2401  *              initialized we update them with information about memory
2402  *              remapping requirements parsed out of the ACPI table in
2403  *              this last pass.
2404  *
2405  * After everything is set up the IOMMUs are enabled and the necessary
2406  * hotplug and suspend notifiers are registered.
2407  */
2408 static int __init early_amd_iommu_init(void)
2409 {
2410         struct acpi_table_header *ivrs_base;
2411         acpi_status status;
2412         int i, remap_cache_sz, ret = 0;
2413
2414         if (!amd_iommu_detected)
2415                 return -ENODEV;
2416
2417         status = acpi_get_table("IVRS", 0, &ivrs_base);
2418         if (status == AE_NOT_FOUND)
2419                 return -ENODEV;
2420         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
2421                 const char *err = acpi_format_exception(status);
2422                 pr_err("AMD-Vi: IVRS table error: %s\n", err);
2423                 return -EINVAL;
2424         }
2425
2426         /*
2427          * Validate checksum here so we don't need to do it when
2428          * we actually parse the table
2429          */
2430         ret = check_ivrs_checksum(ivrs_base);
2431         if (ret)
2432                 goto out;
2433
2434         amd_iommu_target_ivhd_type = get_highest_supported_ivhd_type(ivrs_base);
2435         DUMP_printk("Using IVHD type %#x\n", amd_iommu_target_ivhd_type);
2436
2437         /*
2438          * First parse ACPI tables to find the largest Bus/Dev/Func
2439          * we need to handle. Upon this information the shared data
2440          * structures for the IOMMUs in the system will be allocated
2441          */
2442         ret = find_last_devid_acpi(ivrs_base);
2443         if (ret)
2444                 goto out;
2445
2446         dev_table_size     = tbl_size(DEV_TABLE_ENTRY_SIZE);
2447         alias_table_size   = tbl_size(ALIAS_TABLE_ENTRY_SIZE);
2448         rlookup_table_size = tbl_size(RLOOKUP_TABLE_ENTRY_SIZE);
2449
2450         /* Device table - directly used by all IOMMUs */
2451         ret = -ENOMEM;
2452         amd_iommu_dev_table = (void *)__get_free_pages(
2453                                       GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA32,
2454                                       get_order(dev_table_size));
2455         if (amd_iommu_dev_table == NULL)
2456                 goto out;
2457
2458         /*
2459          * Alias table - map PCI Bus/Dev/Func to Bus/Dev/Func the
2460          * IOMMU see for that device
2461          */
2462         amd_iommu_alias_table = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
2463                         get_order(alias_table_size));
2464         if (amd_iommu_alias_table == NULL)
2465                 goto out;
2466
2467         /* IOMMU rlookup table - find the IOMMU for a specific device */
2468         amd_iommu_rlookup_table = (void *)__get_free_pages(
2469                         GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
2470                         get_order(rlookup_table_size));
2471         if (amd_iommu_rlookup_table == NULL)
2472                 goto out;
2473
2474         amd_iommu_pd_alloc_bitmap = (void *)__get_free_pages(
2475                                             GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
2476                                             get_order(MAX_DOMAIN_ID/8));
2477         if (amd_iommu_pd_alloc_bitmap == NULL)
2478                 goto out;
2479
2480         /*
2481          * let all alias entries point to itself
2482          */
2483         for (i = 0; i <= amd_iommu_last_bdf; ++i)
2484                 amd_iommu_alias_table[i] = i;
2485
2486         /*
2487          * never allocate domain 0 because its used as the non-allocated and
2488          * error value placeholder
2489          */
2490         __set_bit(0, amd_iommu_pd_alloc_bitmap);
2491
2492         spin_lock_init(&amd_iommu_pd_lock);
2493
2494         /*
2495          * now the data structures are allocated and basically initialized
2496          * start the real acpi table scan
2497          */
2498         ret = init_iommu_all(ivrs_base);
2499         if (ret)
2500                 goto out;
2501
2502         /* Disable any previously enabled IOMMUs */
2503         if (!is_kdump_kernel() || amd_iommu_disabled)
2504                 disable_iommus();
2505
2506         if (amd_iommu_irq_remap)
2507                 amd_iommu_irq_remap = check_ioapic_information();
2508
2509         if (amd_iommu_irq_remap) {
2510                 /*
2511                  * Interrupt remapping enabled, create kmem_cache for the
2512                  * remapping tables.
2513                  */
2514                 ret = -ENOMEM;
2515                 if (!AMD_IOMMU_GUEST_IR_GA(amd_iommu_guest_ir))
2516                         remap_cache_sz = MAX_IRQS_PER_TABLE * sizeof(u32);
2517                 else
2518                         remap_cache_sz = MAX_IRQS_PER_TABLE * (sizeof(u64) * 2);
2519                 amd_iommu_irq_cache = kmem_cache_create("irq_remap_cache",
2520                                                         remap_cache_sz,
2521                                                         IRQ_TABLE_ALIGNMENT,
2522                                                         0, NULL);
2523                 if (!amd_iommu_irq_cache)
2524                         goto out;
2525
2526                 irq_lookup_table = (void *)__get_free_pages(
2527                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO,
2528                                 get_order(rlookup_table_size));
2529                 kmemleak_alloc(irq_lookup_table, rlookup_table_size,
2530                                1, GFP_KERNEL);
2531                 if (!irq_lookup_table)
2532                         goto out;
2533         }
2534
2535         ret = init_memory_definitions(ivrs_base);
2536         if (ret)
2537                 goto out;
2538
2539         /* init the device table */
2540         init_device_table();
2541
2542 out:
2543         /* Don't leak any ACPI memory */
2544         acpi_put_table(ivrs_base);
2545         ivrs_base = NULL;
2546
2547         return ret;
2548 }
2549
2550 static int amd_iommu_enable_interrupts(void)
2551 {
2552         struct amd_iommu *iommu;
2553         int ret = 0;
2554
2555         for_each_iommu(iommu) {
2556                 ret = iommu_init_msi(iommu);
2557                 if (ret)
2558                         goto out;
2559         }
2560
2561 out:
2562         return ret;
2563 }
2564
2565 static bool detect_ivrs(void)
2566 {
2567         struct acpi_table_header *ivrs_base;
2568         acpi_status status;
2569
2570         status = acpi_get_table("IVRS", 0, &ivrs_base);
2571         if (status == AE_NOT_FOUND)
2572                 return false;
2573         else if (ACPI_FAILURE(status)) {
2574                 const char *err = acpi_format_exception(status);
2575                 pr_err("AMD-Vi: IVRS table error: %s\n", err);
2576                 return false;
2577         }
2578
2579         acpi_put_table(ivrs_base);
2580
2581         /* Make sure ACS will be enabled during PCI probe */
2582         pci_request_acs();
2583
2584         return true;
2585 }
2586
2587 /****************************************************************************
2588  *
2589  * AMD IOMMU Initialization State Machine
2590  *
2591  ****************************************************************************/
2592
2593 static int __init state_next(void)
2594 {
2595         int ret = 0;
2596
2597         switch (init_state) {
2598         case IOMMU_START_STATE:
2599                 if (!detect_ivrs()) {
2600                         init_state      = IOMMU_NOT_FOUND;
2601                         ret             = -ENODEV;
2602                 } else {
2603                         init_state      = IOMMU_IVRS_DETECTED;
2604                 }
2605                 break;
2606         case IOMMU_IVRS_DETECTED:
2607                 ret = early_amd_iommu_init();
2608                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_ACPI_FINISHED;
2609                 if (init_state == IOMMU_ACPI_FINISHED && amd_iommu_disabled) {
2610                         pr_info("AMD-Vi: AMD IOMMU disabled on kernel command-line\n");
2611                         free_dma_resources();
2612                         free_iommu_resources();
2613                         init_state = IOMMU_CMDLINE_DISABLED;
2614                         ret = -EINVAL;
2615                 }
2616                 break;
2617         case IOMMU_ACPI_FINISHED:
2618                 early_enable_iommus();
2619                 x86_platform.iommu_shutdown = disable_iommus;
2620                 init_state = IOMMU_ENABLED;
2621                 break;
2622         case IOMMU_ENABLED:
2623                 register_syscore_ops(&amd_iommu_syscore_ops);
2624                 ret = amd_iommu_init_pci();
2625                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_PCI_INIT;
2626                 enable_iommus_v2();
2627                 break;
2628         case IOMMU_PCI_INIT:
2629                 ret = amd_iommu_enable_interrupts();
2630                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_INTERRUPTS_EN;
2631                 break;
2632         case IOMMU_INTERRUPTS_EN:
2633                 ret = amd_iommu_init_dma_ops();
2634                 init_state = ret ? IOMMU_INIT_ERROR : IOMMU_DMA_OPS;
2635                 break;
2636         case IOMMU_DMA_OPS:
2637                 init_state = IOMMU_INITIALIZED;
2638                 break;
2639         case IOMMU_INITIALIZED:
2640                 /* Nothing to do */
2641                 break;
2642         case IOMMU_NOT_FOUND:
2643         case IOMMU_INIT_ERROR:
2644         case IOMMU_CMDLINE_DISABLED:
2645                 /* Error states => do nothing */
2646                 ret = -EINVAL;
2647                 break;
2648         default:
2649                 /* Unknown state */
2650                 BUG();
2651         }
2652
2653         return ret;
2654 }
2655
2656 static int __init iommu_go_to_state(enum iommu_init_state state)
2657 {
2658         int ret = -EINVAL;
2659
2660         while (init_state != state) {
2661                 if (init_state == IOMMU_NOT_FOUND         ||
2662                     init_state == IOMMU_INIT_ERROR        ||
2663                     init_state == IOMMU_CMDLINE_DISABLED)
2664                         break;
2665                 ret = state_next();
2666         }
2667
2668         return ret;
2669 }
2670
2671 #ifdef CONFIG_IRQ_REMAP
2672 int __init amd_iommu_prepare(void)
2673 {
2674         int ret;
2675
2676         amd_iommu_irq_remap = true;
2677
2678         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_ACPI_FINISHED);
2679         if (ret)
2680                 return ret;
2681         return amd_iommu_irq_remap ? 0 : -ENODEV;
2682 }
2683
2684 int __init amd_iommu_enable(void)
2685 {
2686         int ret;
2687
2688         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_ENABLED);
2689         if (ret)
2690                 return ret;
2691
2692         irq_remapping_enabled = 1;
2693
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 void amd_iommu_disable(void)
2698 {
2699         amd_iommu_suspend();
2700 }
2701
2702 int amd_iommu_reenable(int mode)
2703 {
2704         amd_iommu_resume();
2705
2706         return 0;
2707 }
2708
2709 int __init amd_iommu_enable_faulting(void)
2710 {
2711         /* We enable MSI later when PCI is initialized */
2712         return 0;
2713 }
2714 #endif
2715
2716 /*
2717  * This is the core init function for AMD IOMMU hardware in the system.
2718  * This function is called from the generic x86 DMA layer initialization
2719  * code.
2720  */
2721 static int __init amd_iommu_init(void)
2722 {
2723         int ret;
2724
2725         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_INITIALIZED);
2726         if (ret) {
2727                 free_dma_resources();
2728                 if (!irq_remapping_enabled) {
2729                         disable_iommus();
2730                         free_iommu_resources();
2731                 } else {
2732                         struct amd_iommu *iommu;
2733
2734                         uninit_device_table_dma();
2735                         for_each_iommu(iommu)
2736                                 iommu_flush_all_caches(iommu);
2737                 }
2738         }
2739
2740         return ret;
2741 }
2742
2743 static bool amd_iommu_sme_check(void)
2744 {
2745         if (!sme_active() || (boot_cpu_data.x86 != 0x17))
2746                 return true;
2747
2748         /* For Fam17h, a specific level of support is required */
2749         if (boot_cpu_data.microcode >= 0x08001205)
2750                 return true;
2751
2752         if ((boot_cpu_data.microcode >= 0x08001126) &&
2753             (boot_cpu_data.microcode <= 0x080011ff))
2754                 return true;
2755
2756         pr_notice("AMD-Vi: IOMMU not currently supported when SME is active\n");
2757
2758         return false;
2759 }
2760
2761 /****************************************************************************
2762  *
2763  * Early detect code. This code runs at IOMMU detection time in the DMA
2764  * layer. It just looks if there is an IVRS ACPI table to detect AMD
2765  * IOMMUs
2766  *
2767  ****************************************************************************/
2768 int __init amd_iommu_detect(void)
2769 {
2770         int ret;
2771
2772         if (no_iommu || (iommu_detected && !gart_iommu_aperture))
2773                 return -ENODEV;
2774
2775         if (!amd_iommu_sme_check())
2776                 return -ENODEV;
2777
2778         ret = iommu_go_to_state(IOMMU_IVRS_DETECTED);
2779         if (ret)
2780                 return ret;
2781
2782         amd_iommu_detected = true;
2783         iommu_detected = 1;
2784         x86_init.iommu.iommu_init = amd_iommu_init;
2785
2786         return 1;
2787 }
2788
2789 /****************************************************************************
2790  *
2791  * Parsing functions for the AMD IOMMU specific kernel command line
2792  * options.
2793  *
2794  ****************************************************************************/
2795
2796 static int __init parse_amd_iommu_dump(char *str)
2797 {
2798         amd_iommu_dump = true;
2799
2800         return 1;
2801 }
2802
2803 static int __init parse_amd_iommu_intr(char *str)
2804 {
2805         for (; *str; ++str) {
2806                 if (strncmp(str, "legacy", 6) == 0) {
2807                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_LEGACY;
2808                         break;
2809                 }
2810                 if (strncmp(str, "vapic", 5) == 0) {
2811                         amd_iommu_guest_ir = AMD_IOMMU_GUEST_IR_VAPIC;
2812                         break;
2813                 }
2814         }
2815         return 1;
2816 }
2817
2818 static int __init parse_amd_iommu_options(char *str)
2819 {
2820         for (; *str; ++str) {
2821                 if (strncmp(str, "fullflush", 9) == 0)
2822                         amd_iommu_unmap_flush = true;
2823                 if (strncmp(str, "off", 3) == 0)
2824                         amd_iommu_disabled = true;
2825                 if (strncmp(str, "force_isolation", 15) == 0)
2826                         amd_iommu_force_isolation = true;
2827         }
2828
2829         return 1;
2830 }
2831
2832 static int __init parse_ivrs_ioapic(char *str)
2833 {
2834         unsigned int bus, dev, fn;
2835         int ret, id, i;
2836         u16 devid;
2837
2838         ret = sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn);
2839
2840         if (ret != 4) {
2841                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: ivrs_ioapic%s\n", str);
2842                 return 1;
2843         }
2844
2845         if (early_ioapic_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
2846                 pr_err("AMD-Vi: Early IOAPIC map overflow - ignoring ivrs_ioapic%s\n",
2847                         str);
2848                 return 1;
2849         }
2850
2851         devid = ((bus & 0xff) << 8) | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7);
2852
2853         cmdline_maps                    = true;
2854         i                               = early_ioapic_map_size++;
2855         early_ioapic_map[i].id          = id;
2856         early_ioapic_map[i].devid       = devid;
2857         early_ioapic_map[i].cmd_line    = true;
2858
2859         return 1;
2860 }
2861
2862 static int __init parse_ivrs_hpet(char *str)
2863 {
2864         unsigned int bus, dev, fn;
2865         int ret, id, i;
2866         u16 devid;
2867
2868         ret = sscanf(str, "[%d]=%x:%x.%x", &id, &bus, &dev, &fn);
2869
2870         if (ret != 4) {
2871                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: ivrs_hpet%s\n", str);
2872                 return 1;
2873         }
2874
2875         if (early_hpet_map_size == EARLY_MAP_SIZE) {
2876                 pr_err("AMD-Vi: Early HPET map overflow - ignoring ivrs_hpet%s\n",
2877                         str);
2878                 return 1;
2879         }
2880
2881         devid = ((bus & 0xff) << 8) | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7);
2882
2883         cmdline_maps                    = true;
2884         i                               = early_hpet_map_size++;
2885         early_hpet_map[i].id            = id;
2886         early_hpet_map[i].devid         = devid;
2887         early_hpet_map[i].cmd_line      = true;
2888
2889         return 1;
2890 }
2891
2892 static int __init parse_ivrs_acpihid(char *str)
2893 {
2894         u32 bus, dev, fn;
2895         char *hid, *uid, *p;
2896         char acpiid[ACPIHID_UID_LEN + ACPIHID_HID_LEN] = {0};
2897         int ret, i;
2898
2899         ret = sscanf(str, "[%x:%x.%x]=%s", &bus, &dev, &fn, acpiid);
2900         if (ret != 4) {
2901                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: ivrs_acpihid(%s)\n", str);
2902                 return 1;
2903         }
2904
2905         p = acpiid;
2906         hid = strsep(&p, ":");
2907         uid = p;
2908
2909         if (!hid || !(*hid) || !uid) {
2910                 pr_err("AMD-Vi: Invalid command line: hid or uid\n");
2911                 return 1;
2912         }
2913
2914         i = early_acpihid_map_size++;
2915         memcpy(early_acpihid_map[i].hid, hid, strlen(hid));
2916         memcpy(early_acpihid_map[i].uid, uid, strlen(uid));
2917         early_acpihid_map[i].devid =
2918                 ((bus & 0xff) << 8) | ((dev & 0x1f) << 3) | (fn & 0x7);
2919         early_acpihid_map[i].cmd_line   = true;
2920
2921         return 1;
2922 }
2923
2924 __setup("amd_iommu_dump",       parse_amd_iommu_dump);
2925 __setup("amd_iommu=",           parse_amd_iommu_options);
2926 __setup("amd_iommu_intr=",      parse_amd_iommu_intr);
2927 __setup("ivrs_ioapic",          parse_ivrs_ioapic);
2928 __setup("ivrs_hpet",            parse_ivrs_hpet);
2929 __setup("ivrs_acpihid",         parse_ivrs_acpihid);
2930
2931 IOMMU_INIT_FINISH(amd_iommu_detect,
2932                   gart_iommu_hole_init,
2933                   NULL,
2934                   NULL);
2935
2936 bool amd_iommu_v2_supported(void)
2937 {
2938         return amd_iommu_v2_present;
2939 }
2940 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_v2_supported);
2941
2942 struct amd_iommu *get_amd_iommu(unsigned int idx)
2943 {
2944         unsigned int i = 0;
2945         struct amd_iommu *iommu;
2946
2947         for_each_iommu(iommu)
2948                 if (i++ == idx)
2949                         return iommu;
2950         return NULL;
2951 }
2952 EXPORT_SYMBOL(get_amd_iommu);
2953
2954 /****************************************************************************
2955  *
2956  * IOMMU EFR Performance Counter support functionality. This code allows
2957  * access to the IOMMU PC functionality.
2958  *
2959  ****************************************************************************/
2960
2961 u8 amd_iommu_pc_get_max_banks(unsigned int idx)
2962 {
2963         struct amd_iommu *iommu = get_amd_iommu(idx);
2964
2965         if (iommu)
2966                 return iommu->max_banks;
2967
2968         return 0;
2969 }
2970 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_pc_get_max_banks);
2971
2972 bool amd_iommu_pc_supported(void)
2973 {
2974         return amd_iommu_pc_present;
2975 }
2976 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_pc_supported);
2977
2978 u8 amd_iommu_pc_get_max_counters(unsigned int idx)
2979 {
2980         struct amd_iommu *iommu = get_amd_iommu(idx);
2981
2982         if (iommu)
2983                 return iommu->max_counters;
2984
2985         return 0;
2986 }
2987 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_pc_get_max_counters);
2988
2989 static int iommu_pc_get_set_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr,
2990                                 u8 fxn, u64 *value, bool is_write)
2991 {
2992         u32 offset;
2993         u32 max_offset_lim;
2994
2995         /* Make sure the IOMMU PC resource is available */
2996         if (!amd_iommu_pc_present)
2997                 return -ENODEV;
2998
2999         /* Check for valid iommu and pc register indexing */
3000         if (WARN_ON(!iommu || (fxn > 0x28) || (fxn & 7)))
3001                 return -ENODEV;
3002
3003         offset = (u32)(((0x40 | bank) << 12) | (cntr << 8) | fxn);
3004
3005         /* Limit the offset to the hw defined mmio region aperture */
3006         max_offset_lim = (u32)(((0x40 | iommu->max_banks) << 12) |
3007                                 (iommu->max_counters << 8) | 0x28);
3008         if ((offset < MMIO_CNTR_REG_OFFSET) ||
3009             (offset > max_offset_lim))
3010                 return -EINVAL;
3011
3012         if (is_write) {
3013                 u64 val = *value & GENMASK_ULL(47, 0);
3014
3015                 writel((u32)val, iommu->mmio_base + offset);
3016                 writel((val >> 32), iommu->mmio_base + offset + 4);
3017         } else {
3018                 *value = readl(iommu->mmio_base + offset + 4);
3019                 *value <<= 32;
3020                 *value |= readl(iommu->mmio_base + offset);
3021                 *value &= GENMASK_ULL(47, 0);
3022         }
3023
3024         return 0;
3025 }
3026
3027 int amd_iommu_pc_get_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr, u8 fxn, u64 *value)
3028 {
3029         if (!iommu)
3030                 return -EINVAL;
3031
3032         return iommu_pc_get_set_reg(iommu, bank, cntr, fxn, value, false);
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_pc_get_reg);
3035
3036 int amd_iommu_pc_set_reg(struct amd_iommu *iommu, u8 bank, u8 cntr, u8 fxn, u64 *value)
3037 {
3038         if (!iommu)
3039                 return -EINVAL;
3040
3041         return iommu_pc_get_set_reg(iommu, bank, cntr, fxn, value, true);
3042 }
3043 EXPORT_SYMBOL(amd_iommu_pc_set_reg);