drivers/iommu/iommu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007-2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   4  * Author: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt)    "iommu: " fmt
   8
   9 #include <linux/amba/bus.h>
  10 #include <linux/device.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/bits.h>
  13 #include <linux/bug.h>
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/export.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/host1x_context_bus.h>
  20 #include <linux/iommu.h>
  21 #include <linux/idr.h>
  22 #include <linux/err.h>
  23 #include <linux/pci.h>
  24 #include <linux/bitops.h>
  25 #include <linux/platform_device.h>
  26 #include <linux/property.h>
  27 #include <linux/fsl/mc.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <linux/cc_platform.h>
  30 #include <trace/events/iommu.h>
  31
  32 #include "dma-iommu.h"
  33
  34 static struct kset *iommu_group_kset;
  35 static DEFINE_IDA(iommu_group_ida);
  36
  37 static unsigned int iommu_def_domain_type __read_mostly;
  38 static bool iommu_dma_strict __read_mostly = IS_ENABLED(CONFIG_IOMMU_DEFAULT_DMA_STRICT);
  39 static u32 iommu_cmd_line __read_mostly;
  40
  41 struct iommu_group {
  42         struct kobject kobj;
  43         struct kobject *devices_kobj;
  44         struct list_head devices;
  45         struct mutex mutex;
  46         void *iommu_data;
  47         void (*iommu_data_release)(void *iommu_data);
  48         char *name;
  49         int id;
  50         struct iommu_domain *default_domain;
  51         struct iommu_domain *blocking_domain;
  52         struct iommu_domain *domain;
  53         struct list_head entry;
  54         unsigned int owner_cnt;
  55         void *owner;
  56 };
  57
  58 struct group_device {
  59         struct list_head list;
  60         struct device *dev;
  61         char *name;
  62 };
  63
  64 struct iommu_group_attribute {
  65         struct attribute attr;
  66         ssize_t (*show)(struct iommu_group *group, char *buf);
  67         ssize_t (*store)(struct iommu_group *group,
  68                          const char *buf, size_t count);
  69 };
  70
  71 static const char * const iommu_group_resv_type_string[] = {
  72         [IOMMU_RESV_DIRECT]                     = "direct",
  73         [IOMMU_RESV_DIRECT_RELAXABLE]           = "direct-relaxable",
  74         [IOMMU_RESV_RESERVED]                   = "reserved",
  75         [IOMMU_RESV_MSI]                        = "msi",
  76         [IOMMU_RESV_SW_MSI]                     = "msi",
  77 };
  78
  79 #define IOMMU_CMD_LINE_DMA_API          BIT(0)
  80 #define IOMMU_CMD_LINE_STRICT           BIT(1)
  81
  82 static int iommu_bus_notifier(struct notifier_block *nb,
  83                               unsigned long action, void *data);
  84 static int iommu_alloc_default_domain(struct iommu_group *group,
  85                                       struct device *dev);
  86 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
  87                                                  unsigned type);
  88 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
  89                                  struct device *dev);
  90 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
  91                                 struct iommu_group *group);
  92 static int __iommu_group_set_domain(struct iommu_group *group,
  93                                     struct iommu_domain *new_domain);
  94 static int iommu_create_device_direct_mappings(struct iommu_group *group,
  95                                                struct device *dev);
  96 static struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev);
  97 static ssize_t iommu_group_store_type(struct iommu_group *group,
  98                                       const char *buf, size_t count);
  99
 100 #define IOMMU_GROUP_ATTR(_name, _mode, _show, _store)           \
 101 struct iommu_group_attribute iommu_group_attr_##_name =         \
 102         __ATTR(_name, _mode, _show, _store)
 103
 104 #define to_iommu_group_attr(_attr)      \
 105         container_of(_attr, struct iommu_group_attribute, attr)
 106 #define to_iommu_group(_kobj)           \
 107         container_of(_kobj, struct iommu_group, kobj)
 108
 109 static LIST_HEAD(iommu_device_list);
 110 static DEFINE_SPINLOCK(iommu_device_lock);
 111
 112 static struct bus_type * const iommu_buses[] = {
 113         &platform_bus_type,
 114 #ifdef CONFIG_PCI
 115         &pci_bus_type,
 116 #endif
 117 #ifdef CONFIG_ARM_AMBA
 118         &amba_bustype,
 119 #endif
 120 #ifdef CONFIG_FSL_MC_BUS
 121         &fsl_mc_bus_type,
 122 #endif
 123 #ifdef CONFIG_TEGRA_HOST1X_CONTEXT_BUS
 124         &host1x_context_device_bus_type,
 125 #endif
 126 };
 127
 128 /*
 129  * Use a function instead of an array here because the domain-type is a
 130  * bit-field, so an array would waste memory.
 131  */
 132 static const char *iommu_domain_type_str(unsigned int t)
 133 {
 134         switch (t) {
 135         case IOMMU_DOMAIN_BLOCKED:
 136                 return "Blocked";
 137         case IOMMU_DOMAIN_IDENTITY:
 138                 return "Passthrough";
 139         case IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED:
 140                 return "Unmanaged";
 141         case IOMMU_DOMAIN_DMA:
 142         case IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ:
 143                 return "Translated";
 144         default:
 145                 return "Unknown";
 146         }
 147 }
 148
 149 static int __init iommu_subsys_init(void)
 150 {
 151         struct notifier_block *nb;
 152
 153         if (!(iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_DMA_API)) {
 154                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IOMMU_DEFAULT_PASSTHROUGH))
 155                         iommu_set_default_passthrough(false);
 156                 else
 157                         iommu_set_default_translated(false);
 158
 159                 if (iommu_default_passthrough() && cc_platform_has(CC_ATTR_MEM_ENCRYPT)) {
 160                         pr_info("Memory encryption detected - Disabling default IOMMU Passthrough\n");
 161                         iommu_set_default_translated(false);
 162                 }
 163         }
 164
 165         if (!iommu_default_passthrough() && !iommu_dma_strict)
 166                 iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
 167
 168         pr_info("Default domain type: %s %s\n",
 169                 iommu_domain_type_str(iommu_def_domain_type),
 170                 (iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_DMA_API) ?
 171                         "(set via kernel command line)" : "");
 172
 173         if (!iommu_default_passthrough())
 174                 pr_info("DMA domain TLB invalidation policy: %s mode %s\n",
 175                         iommu_dma_strict ? "strict" : "lazy",
 176                         (iommu_cmd_line & IOMMU_CMD_LINE_STRICT) ?
 177                                 "(set via kernel command line)" : "");
 178
 179         nb = kcalloc(ARRAY_SIZE(iommu_buses), sizeof(*nb), GFP_KERNEL);
 180         if (!nb)
 181                 return -ENOMEM;
 182
 183         for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(iommu_buses); i++) {
 184                 nb[i].notifier_call = iommu_bus_notifier;
 185                 bus_register_notifier(iommu_buses[i], &nb[i]);
 186         }
 187
 188         return 0;
 189 }
 190 subsys_initcall(iommu_subsys_init);
 191
 192 static int remove_iommu_group(struct device *dev, void *data)
 193 {
 194         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev == data)
 195                 iommu_release_device(dev);
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 /**
 201  * iommu_device_register() - Register an IOMMU hardware instance
 202  * @iommu: IOMMU handle for the instance
 203  * @ops:   IOMMU ops to associate with the instance
 204  * @hwdev: (optional) actual instance device, used for fwnode lookup
 205  *
 206  * Return: 0 on success, or an error.
 207  */
 208 int iommu_device_register(struct iommu_device *iommu,
 209                           const struct iommu_ops *ops, struct device *hwdev)
 210 {
 211         int err = 0;
 212
 213         /* We need to be able to take module references appropriately */
 214         if (WARN_ON(is_module_address((unsigned long)ops) && !ops->owner))
 215                 return -EINVAL;
 216         /*
 217          * Temporarily enforce global restriction to a single driver. This was
 218          * already the de-facto behaviour, since any possible combination of
 219          * existing drivers would compete for at least the PCI or platform bus.
 220          */
 221         if (iommu_buses[0]->iommu_ops && iommu_buses[0]->iommu_ops != ops)
 222                 return -EBUSY;
 223
 224         iommu->ops = ops;
 225         if (hwdev)
 226                 iommu->fwnode = dev_fwnode(hwdev);
 227
 228         spin_lock(&iommu_device_lock);
 229         list_add_tail(&iommu->list, &iommu_device_list);
 230         spin_unlock(&iommu_device_lock);
 231
 232         for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(iommu_buses) && !err; i++) {
 233                 iommu_buses[i]->iommu_ops = ops;
 234                 err = bus_iommu_probe(iommu_buses[i]);
 235         }
 236         if (err)
 237                 iommu_device_unregister(iommu);
 238         return err;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_device_register);
 241
 242 void iommu_device_unregister(struct iommu_device *iommu)
 243 {
 244         for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(iommu_buses); i++)
 245                 bus_for_each_dev(iommu_buses[i], NULL, iommu, remove_iommu_group);
 246
 247         spin_lock(&iommu_device_lock);
 248         list_del(&iommu->list);
 249         spin_unlock(&iommu_device_lock);
 250 }
 251 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_device_unregister);
 252
 253 static struct dev_iommu *dev_iommu_get(struct device *dev)
 254 {
 255         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
 256
 257         if (param)
 258                 return param;
 259
 260         param = kzalloc(sizeof(*param), GFP_KERNEL);
 261         if (!param)
 262                 return NULL;
 263
 264         mutex_init(&param->lock);
 265         dev->iommu = param;
 266         return param;
 267 }
 268
 269 static void dev_iommu_free(struct device *dev)
 270 {
 271         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
 272
 273         dev->iommu = NULL;
 274         if (param->fwspec) {
 275                 fwnode_handle_put(param->fwspec->iommu_fwnode);
 276                 kfree(param->fwspec);
 277         }
 278         kfree(param);
 279 }
 280
 281 static int __iommu_probe_device(struct device *dev, struct list_head *group_list)
 282 {
 283         const struct iommu_ops *ops = dev->bus->iommu_ops;
 284         struct iommu_device *iommu_dev;
 285         struct iommu_group *group;
 286         int ret;
 287
 288         if (!ops)
 289                 return -ENODEV;
 290
 291         if (!dev_iommu_get(dev))
 292                 return -ENOMEM;
 293
 294         if (!try_module_get(ops->owner)) {
 295                 ret = -EINVAL;
 296                 goto err_free;
 297         }
 298
 299         iommu_dev = ops->probe_device(dev);
 300         if (IS_ERR(iommu_dev)) {
 301                 ret = PTR_ERR(iommu_dev);
 302                 goto out_module_put;
 303         }
 304
 305         dev->iommu->iommu_dev = iommu_dev;
 306
 307         group = iommu_group_get_for_dev(dev);
 308         if (IS_ERR(group)) {
 309                 ret = PTR_ERR(group);
 310                 goto out_release;
 311         }
 312         iommu_group_put(group);
 313
 314         if (group_list && !group->default_domain && list_empty(&group->entry))
 315                 list_add_tail(&group->entry, group_list);
 316
 317         iommu_device_link(iommu_dev, dev);
 318
 319         return 0;
 320
 321 out_release:
 322         if (ops->release_device)
 323                 ops->release_device(dev);
 324
 325 out_module_put:
 326         module_put(ops->owner);
 327
 328 err_free:
 329         dev_iommu_free(dev);
 330
 331         return ret;
 332 }
 333
 334 int iommu_probe_device(struct device *dev)
 335 {
 336         const struct iommu_ops *ops;
 337         struct iommu_group *group;
 338         int ret;
 339
 340         ret = __iommu_probe_device(dev, NULL);
 341         if (ret)
 342                 goto err_out;
 343
 344         group = iommu_group_get(dev);
 345         if (!group) {
 346                 ret = -ENODEV;
 347                 goto err_release;
 348         }
 349
 350         /*
 351          * Try to allocate a default domain - needs support from the
 352          * IOMMU driver. There are still some drivers which don't
 353          * support default domains, so the return value is not yet
 354          * checked.
 355          */
 356         mutex_lock(&group->mutex);
 357         iommu_alloc_default_domain(group, dev);
 358
 359         /*
 360          * If device joined an existing group which has been claimed, don't
 361          * attach the default domain.
 362          */
 363         if (group->default_domain && !group->owner) {
 364                 ret = __iommu_attach_device(group->default_domain, dev);
 365                 if (ret) {
 366                         mutex_unlock(&group->mutex);
 367                         iommu_group_put(group);
 368                         goto err_release;
 369                 }
 370         }
 371
 372         iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
 373
 374         mutex_unlock(&group->mutex);
 375         iommu_group_put(group);
 376
 377         ops = dev_iommu_ops(dev);
 378         if (ops->probe_finalize)
 379                 ops->probe_finalize(dev);
 380
 381         return 0;
 382
 383 err_release:
 384         iommu_release_device(dev);
 385
 386 err_out:
 387         return ret;
 388
 389 }
 390
 391 void iommu_release_device(struct device *dev)
 392 {
 393         const struct iommu_ops *ops;
 394
 395         if (!dev->iommu)
 396                 return;
 397
 398         iommu_device_unlink(dev->iommu->iommu_dev, dev);
 399
 400         ops = dev_iommu_ops(dev);
 401         if (ops->release_device)
 402                 ops->release_device(dev);
 403
 404         iommu_group_remove_device(dev);
 405         module_put(ops->owner);
 406         dev_iommu_free(dev);
 407 }
 408
 409 static int __init iommu_set_def_domain_type(char *str)
 410 {
 411         bool pt;
 412         int ret;
 413
 414         ret = kstrtobool(str, &pt);
 415         if (ret)
 416                 return ret;
 417
 418         if (pt)
 419                 iommu_set_default_passthrough(true);
 420         else
 421                 iommu_set_default_translated(true);
 422
 423         return 0;
 424 }
 425 early_param("iommu.passthrough", iommu_set_def_domain_type);
 426
 427 static int __init iommu_dma_setup(char *str)
 428 {
 429         int ret = kstrtobool(str, &iommu_dma_strict);
 430
 431         if (!ret)
 432                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_STRICT;
 433         return ret;
 434 }
 435 early_param("iommu.strict", iommu_dma_setup);
 436
 437 void iommu_set_dma_strict(void)
 438 {
 439         iommu_dma_strict = true;
 440         if (iommu_def_domain_type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ)
 441                 iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
 442 }
 443
 444 static ssize_t iommu_group_attr_show(struct kobject *kobj,
 445                                      struct attribute *__attr, char *buf)
 446 {
 447         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
 448         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 449         ssize_t ret = -EIO;
 450
 451         if (attr->show)
 452                 ret = attr->show(group, buf);
 453         return ret;
 454 }
 455
 456 static ssize_t iommu_group_attr_store(struct kobject *kobj,
 457                                       struct attribute *__attr,
 458                                       const char *buf, size_t count)
 459 {
 460         struct iommu_group_attribute *attr = to_iommu_group_attr(__attr);
 461         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 462         ssize_t ret = -EIO;
 463
 464         if (attr->store)
 465                 ret = attr->store(group, buf, count);
 466         return ret;
 467 }
 468
 469 static const struct sysfs_ops iommu_group_sysfs_ops = {
 470         .show = iommu_group_attr_show,
 471         .store = iommu_group_attr_store,
 472 };
 473
 474 static int iommu_group_create_file(struct iommu_group *group,
 475                                    struct iommu_group_attribute *attr)
 476 {
 477         return sysfs_create_file(&group->kobj, &attr->attr);
 478 }
 479
 480 static void iommu_group_remove_file(struct iommu_group *group,
 481                                     struct iommu_group_attribute *attr)
 482 {
 483         sysfs_remove_file(&group->kobj, &attr->attr);
 484 }
 485
 486 static ssize_t iommu_group_show_name(struct iommu_group *group, char *buf)
 487 {
 488         return sprintf(buf, "%s\n", group->name);
 489 }
 490
 491 /**
 492  * iommu_insert_resv_region - Insert a new region in the
 493  * list of reserved regions.
 494  * @new: new region to insert
 495  * @regions: list of regions
 496  *
 497  * Elements are sorted by start address and overlapping segments
 498  * of the same type are merged.
 499  */
 500 static int iommu_insert_resv_region(struct iommu_resv_region *new,
 501                                     struct list_head *regions)
 502 {
 503         struct iommu_resv_region *iter, *tmp, *nr, *top;
 504         LIST_HEAD(stack);
 505
 506         nr = iommu_alloc_resv_region(new->start, new->length,
 507                                      new->prot, new->type, GFP_KERNEL);
 508         if (!nr)
 509                 return -ENOMEM;
 510
 511         /* First add the new element based on start address sorting */
 512         list_for_each_entry(iter, regions, list) {
 513                 if (nr->start < iter->start ||
 514                     (nr->start == iter->start && nr->type <= iter->type))
 515                         break;
 516         }
 517         list_add_tail(&nr->list, &iter->list);
 518
 519         /* Merge overlapping segments of type nr->type in @regions, if any */
 520         list_for_each_entry_safe(iter, tmp, regions, list) {
 521                 phys_addr_t top_end, iter_end = iter->start + iter->length - 1;
 522
 523                 /* no merge needed on elements of different types than @new */
 524                 if (iter->type != new->type) {
 525                         list_move_tail(&iter->list, &stack);
 526                         continue;
 527                 }
 528
 529                 /* look for the last stack element of same type as @iter */
 530                 list_for_each_entry_reverse(top, &stack, list)
 531                         if (top->type == iter->type)
 532                                 goto check_overlap;
 533
 534                 list_move_tail(&iter->list, &stack);
 535                 continue;
 536
 537 check_overlap:
 538                 top_end = top->start + top->length - 1;
 539
 540                 if (iter->start > top_end + 1) {
 541                         list_move_tail(&iter->list, &stack);
 542                 } else {
 543                         top->length = max(top_end, iter_end) - top->start + 1;
 544                         list_del(&iter->list);
 545                         kfree(iter);
 546                 }
 547         }
 548         list_splice(&stack, regions);
 549         return 0;
 550 }
 551
 552 static int
 553 iommu_insert_device_resv_regions(struct list_head *dev_resv_regions,
 554                                  struct list_head *group_resv_regions)
 555 {
 556         struct iommu_resv_region *entry;
 557         int ret = 0;
 558
 559         list_for_each_entry(entry, dev_resv_regions, list) {
 560                 ret = iommu_insert_resv_region(entry, group_resv_regions);
 561                 if (ret)
 562                         break;
 563         }
 564         return ret;
 565 }
 566
 567 int iommu_get_group_resv_regions(struct iommu_group *group,
 568                                  struct list_head *head)
 569 {
 570         struct group_device *device;
 571         int ret = 0;
 572
 573         mutex_lock(&group->mutex);
 574         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
 575                 struct list_head dev_resv_regions;
 576
 577                 /*
 578                  * Non-API groups still expose reserved_regions in sysfs,
 579                  * so filter out calls that get here that way.
 580                  */
 581                 if (!device->dev->iommu)
 582                         break;
 583
 584                 INIT_LIST_HEAD(&dev_resv_regions);
 585                 iommu_get_resv_regions(device->dev, &dev_resv_regions);
 586                 ret = iommu_insert_device_resv_regions(&dev_resv_regions, head);
 587                 iommu_put_resv_regions(device->dev, &dev_resv_regions);
 588                 if (ret)
 589                         break;
 590         }
 591         mutex_unlock(&group->mutex);
 592         return ret;
 593 }
 594 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_group_resv_regions);
 595
 596 static ssize_t iommu_group_show_resv_regions(struct iommu_group *group,
 597                                              char *buf)
 598 {
 599         struct iommu_resv_region *region, *next;
 600         struct list_head group_resv_regions;
 601         char *str = buf;
 602
 603         INIT_LIST_HEAD(&group_resv_regions);
 604         iommu_get_group_resv_regions(group, &group_resv_regions);
 605
 606         list_for_each_entry_safe(region, next, &group_resv_regions, list) {
 607                 str += sprintf(str, "0x%016llx 0x%016llx %s\n",
 608                                (long long int)region->start,
 609                                (long long int)(region->start +
 610                                                 region->length - 1),
 611                                iommu_group_resv_type_string[region->type]);
 612                 kfree(region);
 613         }
 614
 615         return (str - buf);
 616 }
 617
 618 static ssize_t iommu_group_show_type(struct iommu_group *group,
 619                                      char *buf)
 620 {
 621         char *type = "unknown\n";
 622
 623         mutex_lock(&group->mutex);
 624         if (group->default_domain) {
 625                 switch (group->default_domain->type) {
 626                 case IOMMU_DOMAIN_BLOCKED:
 627                         type = "blocked\n";
 628                         break;
 629                 case IOMMU_DOMAIN_IDENTITY:
 630                         type = "identity\n";
 631                         break;
 632                 case IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED:
 633                         type = "unmanaged\n";
 634                         break;
 635                 case IOMMU_DOMAIN_DMA:
 636                         type = "DMA\n";
 637                         break;
 638                 case IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ:
 639                         type = "DMA-FQ\n";
 640                         break;
 641                 }
 642         }
 643         mutex_unlock(&group->mutex);
 644         strcpy(buf, type);
 645
 646         return strlen(type);
 647 }
 648
 649 static IOMMU_GROUP_ATTR(name, S_IRUGO, iommu_group_show_name, NULL);
 650
 651 static IOMMU_GROUP_ATTR(reserved_regions, 0444,
 652                         iommu_group_show_resv_regions, NULL);
 653
 654 static IOMMU_GROUP_ATTR(type, 0644, iommu_group_show_type,
 655                         iommu_group_store_type);
 656
 657 static void iommu_group_release(struct kobject *kobj)
 658 {
 659         struct iommu_group *group = to_iommu_group(kobj);
 660
 661         pr_debug("Releasing group %d\n", group->id);
 662
 663         if (group->iommu_data_release)
 664                 group->iommu_data_release(group->iommu_data);
 665
 666         ida_free(&iommu_group_ida, group->id);
 667
 668         if (group->default_domain)
 669                 iommu_domain_free(group->default_domain);
 670         if (group->blocking_domain)
 671                 iommu_domain_free(group->blocking_domain);
 672
 673         kfree(group->name);
 674         kfree(group);
 675 }
 676
 677 static struct kobj_type iommu_group_ktype = {
 678         .sysfs_ops = &iommu_group_sysfs_ops,
 679         .release = iommu_group_release,
 680 };
 681
 682 /**
 683  * iommu_group_alloc - Allocate a new group
 684  *
 685  * This function is called by an iommu driver to allocate a new iommu
 686  * group.  The iommu group represents the minimum granularity of the iommu.
 687  * Upon successful return, the caller holds a reference to the supplied
 688  * group in order to hold the group until devices are added.  Use
 689  * iommu_group_put() to release this extra reference count, allowing the
 690  * group to be automatically reclaimed once it has no devices or external
 691  * references.
 692  */
 693 struct iommu_group *iommu_group_alloc(void)
 694 {
 695         struct iommu_group *group;
 696         int ret;
 697
 698         group = kzalloc(sizeof(*group), GFP_KERNEL);
 699         if (!group)
 700                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 701
 702         group->kobj.kset = iommu_group_kset;
 703         mutex_init(&group->mutex);
 704         INIT_LIST_HEAD(&group->devices);
 705         INIT_LIST_HEAD(&group->entry);
 706
 707         ret = ida_alloc(&iommu_group_ida, GFP_KERNEL);
 708         if (ret < 0) {
 709                 kfree(group);
 710                 return ERR_PTR(ret);
 711         }
 712         group->id = ret;
 713
 714         ret = kobject_init_and_add(&group->kobj, &iommu_group_ktype,
 715                                    NULL, "%d", group->id);
 716         if (ret) {
 717                 kobject_put(&group->kobj);
 718                 return ERR_PTR(ret);
 719         }
 720
 721         group->devices_kobj = kobject_create_and_add("devices", &group->kobj);
 722         if (!group->devices_kobj) {
 723                 kobject_put(&group->kobj); /* triggers .release & free */
 724                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 725         }
 726
 727         /*
 728          * The devices_kobj holds a reference on the group kobject, so
 729          * as long as that exists so will the group.  We can therefore
 730          * use the devices_kobj for reference counting.
 731          */
 732         kobject_put(&group->kobj);
 733
 734         ret = iommu_group_create_file(group,
 735                                       &iommu_group_attr_reserved_regions);
 736         if (ret)
 737                 return ERR_PTR(ret);
 738
 739         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_type);
 740         if (ret)
 741                 return ERR_PTR(ret);
 742
 743         pr_debug("Allocated group %d\n", group->id);
 744
 745         return group;
 746 }
 747 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_alloc);
 748
 749 struct iommu_group *iommu_group_get_by_id(int id)
 750 {
 751         struct kobject *group_kobj;
 752         struct iommu_group *group;
 753         const char *name;
 754
 755         if (!iommu_group_kset)
 756                 return NULL;
 757
 758         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d", id);
 759         if (!name)
 760                 return NULL;
 761
 762         group_kobj = kset_find_obj(iommu_group_kset, name);
 763         kfree(name);
 764
 765         if (!group_kobj)
 766                 return NULL;
 767
 768         group = container_of(group_kobj, struct iommu_group, kobj);
 769         BUG_ON(group->id != id);
 770
 771         kobject_get(group->devices_kobj);
 772         kobject_put(&group->kobj);
 773
 774         return group;
 775 }
 776 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_by_id);
 777
 778 /**
 779  * iommu_group_get_iommudata - retrieve iommu_data registered for a group
 780  * @group: the group
 781  *
 782  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 783  * operations.  This function provides a way to retrieve it.  Caller
 784  * should hold a group reference.
 785  */
 786 void *iommu_group_get_iommudata(struct iommu_group *group)
 787 {
 788         return group->iommu_data;
 789 }
 790 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get_iommudata);
 791
 792 /**
 793  * iommu_group_set_iommudata - set iommu_data for a group
 794  * @group: the group
 795  * @iommu_data: new data
 796  * @release: release function for iommu_data
 797  *
 798  * iommu drivers can store data in the group for use when doing iommu
 799  * operations.  This function provides a way to set the data after
 800  * the group has been allocated.  Caller should hold a group reference.
 801  */
 802 void iommu_group_set_iommudata(struct iommu_group *group, void *iommu_data,
 803                                void (*release)(void *iommu_data))
 804 {
 805         group->iommu_data = iommu_data;
 806         group->iommu_data_release = release;
 807 }
 808 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_iommudata);
 809
 810 /**
 811  * iommu_group_set_name - set name for a group
 812  * @group: the group
 813  * @name: name
 814  *
 815  * Allow iommu driver to set a name for a group.  When set it will
 816  * appear in a name attribute file under the group in sysfs.
 817  */
 818 int iommu_group_set_name(struct iommu_group *group, const char *name)
 819 {
 820         int ret;
 821
 822         if (group->name) {
 823                 iommu_group_remove_file(group, &iommu_group_attr_name);
 824                 kfree(group->name);
 825                 group->name = NULL;
 826                 if (!name)
 827                         return 0;
 828         }
 829
 830         group->name = kstrdup(name, GFP_KERNEL);
 831         if (!group->name)
 832                 return -ENOMEM;
 833
 834         ret = iommu_group_create_file(group, &iommu_group_attr_name);
 835         if (ret) {
 836                 kfree(group->name);
 837                 group->name = NULL;
 838                 return ret;
 839         }
 840
 841         return 0;
 842 }
 843 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_set_name);
 844
 845 static int iommu_create_device_direct_mappings(struct iommu_group *group,
 846                                                struct device *dev)
 847 {
 848         struct iommu_domain *domain = group->default_domain;
 849         struct iommu_resv_region *entry;
 850         struct list_head mappings;
 851         unsigned long pg_size;
 852         int ret = 0;
 853
 854         if (!domain || !iommu_is_dma_domain(domain))
 855                 return 0;
 856
 857         BUG_ON(!domain->pgsize_bitmap);
 858
 859         pg_size = 1UL << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
 860         INIT_LIST_HEAD(&mappings);
 861
 862         iommu_get_resv_regions(dev, &mappings);
 863
 864         /* We need to consider overlapping regions for different devices */
 865         list_for_each_entry(entry, &mappings, list) {
 866                 dma_addr_t start, end, addr;
 867                 size_t map_size = 0;
 868
 869                 start = ALIGN(entry->start, pg_size);
 870                 end   = ALIGN(entry->start + entry->length, pg_size);
 871
 872                 if (entry->type != IOMMU_RESV_DIRECT &&
 873                     entry->type != IOMMU_RESV_DIRECT_RELAXABLE)
 874                         continue;
 875
 876                 for (addr = start; addr <= end; addr += pg_size) {
 877                         phys_addr_t phys_addr;
 878
 879                         if (addr == end)
 880                                 goto map_end;
 881
 882                         phys_addr = iommu_iova_to_phys(domain, addr);
 883                         if (!phys_addr) {
 884                                 map_size += pg_size;
 885                                 continue;
 886                         }
 887
 888 map_end:
 889                         if (map_size) {
 890                                 ret = iommu_map(domain, addr - map_size,
 891                                                 addr - map_size, map_size,
 892                                                 entry->prot);
 893                                 if (ret)
 894                                         goto out;
 895                                 map_size = 0;
 896                         }
 897                 }
 898
 899         }
 900
 901         iommu_flush_iotlb_all(domain);
 902
 903 out:
 904         iommu_put_resv_regions(dev, &mappings);
 905
 906         return ret;
 907 }
 908
 909 static bool iommu_is_attach_deferred(struct device *dev)
 910 {
 911         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
 912
 913         if (ops->is_attach_deferred)
 914                 return ops->is_attach_deferred(dev);
 915
 916         return false;
 917 }
 918
 919 /**
 920  * iommu_group_add_device - add a device to an iommu group
 921  * @group: the group into which to add the device (reference should be held)
 922  * @dev: the device
 923  *
 924  * This function is called by an iommu driver to add a device into a
 925  * group.  Adding a device increments the group reference count.
 926  */
 927 int iommu_group_add_device(struct iommu_group *group, struct device *dev)
 928 {
 929         int ret, i = 0;
 930         struct group_device *device;
 931
 932         device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_KERNEL);
 933         if (!device)
 934                 return -ENOMEM;
 935
 936         device->dev = dev;
 937
 938         ret = sysfs_create_link(&dev->kobj, &group->kobj, "iommu_group");
 939         if (ret)
 940                 goto err_free_device;
 941
 942         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s", kobject_name(&dev->kobj));
 943 rename:
 944         if (!device->name) {
 945                 ret = -ENOMEM;
 946                 goto err_remove_link;
 947         }
 948
 949         ret = sysfs_create_link_nowarn(group->devices_kobj,
 950                                        &dev->kobj, device->name);
 951         if (ret) {
 952                 if (ret == -EEXIST && i >= 0) {
 953                         /*
 954                          * Account for the slim chance of collision
 955                          * and append an instance to the name.
 956                          */
 957                         kfree(device->name);
 958                         device->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s.%d",
 959                                                  kobject_name(&dev->kobj), i++);
 960                         goto rename;
 961                 }
 962                 goto err_free_name;
 963         }
 964
 965         kobject_get(group->devices_kobj);
 966
 967         dev->iommu_group = group;
 968
 969         mutex_lock(&group->mutex);
 970         list_add_tail(&device->list, &group->devices);
 971         if (group->domain  && !iommu_is_attach_deferred(dev))
 972                 ret = __iommu_attach_device(group->domain, dev);
 973         mutex_unlock(&group->mutex);
 974         if (ret)
 975                 goto err_put_group;
 976
 977         trace_add_device_to_group(group->id, dev);
 978
 979         dev_info(dev, "Adding to iommu group %d\n", group->id);
 980
 981         return 0;
 982
 983 err_put_group:
 984         mutex_lock(&group->mutex);
 985         list_del(&device->list);
 986         mutex_unlock(&group->mutex);
 987         dev->iommu_group = NULL;
 988         kobject_put(group->devices_kobj);
 989         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
 990 err_free_name:
 991         kfree(device->name);
 992 err_remove_link:
 993         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
 994 err_free_device:
 995         kfree(device);
 996         dev_err(dev, "Failed to add to iommu group %d: %d\n", group->id, ret);
 997         return ret;
 998 }
 999 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_add_device);
1000
1001 /**
1002  * iommu_group_remove_device - remove a device from it's current group
1003  * @dev: device to be removed
1004  *
1005  * This function is called by an iommu driver to remove the device from
1006  * it's current group.  This decrements the iommu group reference count.
1007  */
1008 void iommu_group_remove_device(struct device *dev)
1009 {
1010         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
1011         struct group_device *tmp_device, *device = NULL;
1012
1013         if (!group)
1014                 return;
1015
1016         dev_info(dev, "Removing from iommu group %d\n", group->id);
1017
1018         mutex_lock(&group->mutex);
1019         list_for_each_entry(tmp_device, &group->devices, list) {
1020                 if (tmp_device->dev == dev) {
1021                         device = tmp_device;
1022                         list_del(&device->list);
1023                         break;
1024                 }
1025         }
1026         mutex_unlock(&group->mutex);
1027
1028         if (!device)
1029                 return;
1030
1031         sysfs_remove_link(group->devices_kobj, device->name);
1032         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "iommu_group");
1033
1034         trace_remove_device_from_group(group->id, dev);
1035
1036         kfree(device->name);
1037         kfree(device);
1038         dev->iommu_group = NULL;
1039         kobject_put(group->devices_kobj);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_remove_device);
1042
1043 static int iommu_group_device_count(struct iommu_group *group)
1044 {
1045         struct group_device *entry;
1046         int ret = 0;
1047
1048         list_for_each_entry(entry, &group->devices, list)
1049                 ret++;
1050
1051         return ret;
1052 }
1053
1054 static int __iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
1055                                       int (*fn)(struct device *, void *))
1056 {
1057         struct group_device *device;
1058         int ret = 0;
1059
1060         list_for_each_entry(device, &group->devices, list) {
1061                 ret = fn(device->dev, data);
1062                 if (ret)
1063                         break;
1064         }
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * iommu_group_for_each_dev - iterate over each device in the group
1070  * @group: the group
1071  * @data: caller opaque data to be passed to callback function
1072  * @fn: caller supplied callback function
1073  *
1074  * This function is called by group users to iterate over group devices.
1075  * Callers should hold a reference count to the group during callback.
1076  * The group->mutex is held across callbacks, which will block calls to
1077  * iommu_group_add/remove_device.
1078  */
1079 int iommu_group_for_each_dev(struct iommu_group *group, void *data,
1080                              int (*fn)(struct device *, void *))
1081 {
1082         int ret;
1083
1084         mutex_lock(&group->mutex);
1085         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, data, fn);
1086         mutex_unlock(&group->mutex);
1087
1088         return ret;
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_for_each_dev);
1091
1092 /**
1093  * iommu_group_get - Return the group for a device and increment reference
1094  * @dev: get the group that this device belongs to
1095  *
1096  * This function is called by iommu drivers and users to get the group
1097  * for the specified device.  If found, the group is returned and the group
1098  * reference in incremented, else NULL.
1099  */
1100 struct iommu_group *iommu_group_get(struct device *dev)
1101 {
1102         struct iommu_group *group = dev->iommu_group;
1103
1104         if (group)
1105                 kobject_get(group->devices_kobj);
1106
1107         return group;
1108 }
1109 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_get);
1110
1111 /**
1112  * iommu_group_ref_get - Increment reference on a group
1113  * @group: the group to use, must not be NULL
1114  *
1115  * This function is called by iommu drivers to take additional references on an
1116  * existing group.  Returns the given group for convenience.
1117  */
1118 struct iommu_group *iommu_group_ref_get(struct iommu_group *group)
1119 {
1120         kobject_get(group->devices_kobj);
1121         return group;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_ref_get);
1124
1125 /**
1126  * iommu_group_put - Decrement group reference
1127  * @group: the group to use
1128  *
1129  * This function is called by iommu drivers and users to release the
1130  * iommu group.  Once the reference count is zero, the group is released.
1131  */
1132 void iommu_group_put(struct iommu_group *group)
1133 {
1134         if (group)
1135                 kobject_put(group->devices_kobj);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_put);
1138
1139 /**
1140  * iommu_register_device_fault_handler() - Register a device fault handler
1141  * @dev: the device
1142  * @handler: the fault handler
1143  * @data: private data passed as argument to the handler
1144  *
1145  * When an IOMMU fault event is received, this handler gets called with the
1146  * fault event and data as argument. The handler should return 0 on success. If
1147  * the fault is recoverable (IOMMU_FAULT_PAGE_REQ), the consumer should also
1148  * complete the fault by calling iommu_page_response() with one of the following
1149  * response code:
1150  * - IOMMU_PAGE_RESP_SUCCESS: retry the translation
1151  * - IOMMU_PAGE_RESP_INVALID: terminate the fault
1152  * - IOMMU_PAGE_RESP_FAILURE: terminate the fault and stop reporting
1153  *   page faults if possible.
1154  *
1155  * Return 0 if the fault handler was installed successfully, or an error.
1156  */
1157 int iommu_register_device_fault_handler(struct device *dev,
1158                                         iommu_dev_fault_handler_t handler,
1159                                         void *data)
1160 {
1161         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1162         int ret = 0;
1163
1164         if (!param)
1165                 return -EINVAL;
1166
1167         mutex_lock(&param->lock);
1168         /* Only allow one fault handler registered for each device */
1169         if (param->fault_param) {
1170                 ret = -EBUSY;
1171                 goto done_unlock;
1172         }
1173
1174         get_device(dev);
1175         param->fault_param = kzalloc(sizeof(*param->fault_param), GFP_KERNEL);
1176         if (!param->fault_param) {
1177                 put_device(dev);
1178                 ret = -ENOMEM;
1179                 goto done_unlock;
1180         }
1181         param->fault_param->handler = handler;
1182         param->fault_param->data = data;
1183         mutex_init(&param->fault_param->lock);
1184         INIT_LIST_HEAD(&param->fault_param->faults);
1185
1186 done_unlock:
1187         mutex_unlock(&param->lock);
1188
1189         return ret;
1190 }
1191 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_register_device_fault_handler);
1192
1193 /**
1194  * iommu_unregister_device_fault_handler() - Unregister the device fault handler
1195  * @dev: the device
1196  *
1197  * Remove the device fault handler installed with
1198  * iommu_register_device_fault_handler().
1199  *
1200  * Return 0 on success, or an error.
1201  */
1202 int iommu_unregister_device_fault_handler(struct device *dev)
1203 {
1204         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1205         int ret = 0;
1206
1207         if (!param)
1208                 return -EINVAL;
1209
1210         mutex_lock(&param->lock);
1211
1212         if (!param->fault_param)
1213                 goto unlock;
1214
1215         /* we cannot unregister handler if there are pending faults */
1216         if (!list_empty(&param->fault_param->faults)) {
1217                 ret = -EBUSY;
1218                 goto unlock;
1219         }
1220
1221         kfree(param->fault_param);
1222         param->fault_param = NULL;
1223         put_device(dev);
1224 unlock:
1225         mutex_unlock(&param->lock);
1226
1227         return ret;
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unregister_device_fault_handler);
1230
1231 /**
1232  * iommu_report_device_fault() - Report fault event to device driver
1233  * @dev: the device
1234  * @evt: fault event data
1235  *
1236  * Called by IOMMU drivers when a fault is detected, typically in a threaded IRQ
1237  * handler. When this function fails and the fault is recoverable, it is the
1238  * caller's responsibility to complete the fault.
1239  *
1240  * Return 0 on success, or an error.
1241  */
1242 int iommu_report_device_fault(struct device *dev, struct iommu_fault_event *evt)
1243 {
1244         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1245         struct iommu_fault_event *evt_pending = NULL;
1246         struct iommu_fault_param *fparam;
1247         int ret = 0;
1248
1249         if (!param || !evt)
1250                 return -EINVAL;
1251
1252         /* we only report device fault if there is a handler registered */
1253         mutex_lock(&param->lock);
1254         fparam = param->fault_param;
1255         if (!fparam || !fparam->handler) {
1256                 ret = -EINVAL;
1257                 goto done_unlock;
1258         }
1259
1260         if (evt->fault.type == IOMMU_FAULT_PAGE_REQ &&
1261             (evt->fault.prm.flags & IOMMU_FAULT_PAGE_REQUEST_LAST_PAGE)) {
1262                 evt_pending = kmemdup(evt, sizeof(struct iommu_fault_event),
1263                                       GFP_KERNEL);
1264                 if (!evt_pending) {
1265                         ret = -ENOMEM;
1266                         goto done_unlock;
1267                 }
1268                 mutex_lock(&fparam->lock);
1269                 list_add_tail(&evt_pending->list, &fparam->faults);
1270                 mutex_unlock(&fparam->lock);
1271         }
1272
1273         ret = fparam->handler(&evt->fault, fparam->data);
1274         if (ret && evt_pending) {
1275                 mutex_lock(&fparam->lock);
1276                 list_del(&evt_pending->list);
1277                 mutex_unlock(&fparam->lock);
1278                 kfree(evt_pending);
1279         }
1280 done_unlock:
1281         mutex_unlock(&param->lock);
1282         return ret;
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_report_device_fault);
1285
1286 int iommu_page_response(struct device *dev,
1287                         struct iommu_page_response *msg)
1288 {
1289         bool needs_pasid;
1290         int ret = -EINVAL;
1291         struct iommu_fault_event *evt;
1292         struct iommu_fault_page_request *prm;
1293         struct dev_iommu *param = dev->iommu;
1294         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1295         bool has_pasid = msg->flags & IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID;
1296
1297         if (!ops->page_response)
1298                 return -ENODEV;
1299
1300         if (!param || !param->fault_param)
1301                 return -EINVAL;
1302
1303         if (msg->version != IOMMU_PAGE_RESP_VERSION_1 ||
1304             msg->flags & ~IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID)
1305                 return -EINVAL;
1306
1307         /* Only send response if there is a fault report pending */
1308         mutex_lock(&param->fault_param->lock);
1309         if (list_empty(&param->fault_param->faults)) {
1310                 dev_warn_ratelimited(dev, "no pending PRQ, drop response\n");
1311                 goto done_unlock;
1312         }
1313         /*
1314          * Check if we have a matching page request pending to respond,
1315          * otherwise return -EINVAL
1316          */
1317         list_for_each_entry(evt, &param->fault_param->faults, list) {
1318                 prm = &evt->fault.prm;
1319                 if (prm->grpid != msg->grpid)
1320                         continue;
1321
1322                 /*
1323                  * If the PASID is required, the corresponding request is
1324                  * matched using the group ID, the PASID valid bit and the PASID
1325                  * value. Otherwise only the group ID matches request and
1326                  * response.
1327                  */
1328                 needs_pasid = prm->flags & IOMMU_FAULT_PAGE_RESPONSE_NEEDS_PASID;
1329                 if (needs_pasid && (!has_pasid || msg->pasid != prm->pasid))
1330                         continue;
1331
1332                 if (!needs_pasid && has_pasid) {
1333                         /* No big deal, just clear it. */
1334                         msg->flags &= ~IOMMU_PAGE_RESP_PASID_VALID;
1335                         msg->pasid = 0;
1336                 }
1337
1338                 ret = ops->page_response(dev, evt, msg);
1339                 list_del(&evt->list);
1340                 kfree(evt);
1341                 break;
1342         }
1343
1344 done_unlock:
1345         mutex_unlock(&param->fault_param->lock);
1346         return ret;
1347 }
1348 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_page_response);
1349
1350 /**
1351  * iommu_group_id - Return ID for a group
1352  * @group: the group to ID
1353  *
1354  * Return the unique ID for the group matching the sysfs group number.
1355  */
1356 int iommu_group_id(struct iommu_group *group)
1357 {
1358         return group->id;
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_id);
1361
1362 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1363                                                unsigned long *devfns);
1364
1365 /*
1366  * To consider a PCI device isolated, we require ACS to support Source
1367  * Validation, Request Redirection, Completer Redirection, and Upstream
1368  * Forwarding.  This effectively means that devices cannot spoof their
1369  * requester ID, requests and completions cannot be redirected, and all
1370  * transactions are forwarded upstream, even as it passes through a
1371  * bridge where the target device is downstream.
1372  */
1373 #define REQ_ACS_FLAGS   (PCI_ACS_SV | PCI_ACS_RR | PCI_ACS_CR | PCI_ACS_UF)
1374
1375 /*
1376  * For multifunction devices which are not isolated from each other, find
1377  * all the other non-isolated functions and look for existing groups.  For
1378  * each function, we also need to look for aliases to or from other devices
1379  * that may already have a group.
1380  */
1381 static struct iommu_group *get_pci_function_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1382                                                         unsigned long *devfns)
1383 {
1384         struct pci_dev *tmp = NULL;
1385         struct iommu_group *group;
1386
1387         if (!pdev->multifunction || pci_acs_enabled(pdev, REQ_ACS_FLAGS))
1388                 return NULL;
1389
1390         for_each_pci_dev(tmp) {
1391                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus ||
1392                     PCI_SLOT(tmp->devfn) != PCI_SLOT(pdev->devfn) ||
1393                     pci_acs_enabled(tmp, REQ_ACS_FLAGS))
1394                         continue;
1395
1396                 group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
1397                 if (group) {
1398                         pci_dev_put(tmp);
1399                         return group;
1400                 }
1401         }
1402
1403         return NULL;
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Look for aliases to or from the given device for existing groups. DMA
1408  * aliases are only supported on the same bus, therefore the search
1409  * space is quite small (especially since we're really only looking at pcie
1410  * device, and therefore only expect multiple slots on the root complex or
1411  * downstream switch ports).  It's conceivable though that a pair of
1412  * multifunction devices could have aliases between them that would cause a
1413  * loop.  To prevent this, we use a bitmap to track where we've been.
1414  */
1415 static struct iommu_group *get_pci_alias_group(struct pci_dev *pdev,
1416                                                unsigned long *devfns)
1417 {
1418         struct pci_dev *tmp = NULL;
1419         struct iommu_group *group;
1420
1421         if (test_and_set_bit(pdev->devfn & 0xff, devfns))
1422                 return NULL;
1423
1424         group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1425         if (group)
1426                 return group;
1427
1428         for_each_pci_dev(tmp) {
1429                 if (tmp == pdev || tmp->bus != pdev->bus)
1430                         continue;
1431
1432                 /* We alias them or they alias us */
1433                 if (pci_devs_are_dma_aliases(pdev, tmp)) {
1434                         group = get_pci_alias_group(tmp, devfns);
1435                         if (group) {
1436                                 pci_dev_put(tmp);
1437                                 return group;
1438                         }
1439
1440                         group = get_pci_function_alias_group(tmp, devfns);
1441                         if (group) {
1442                                 pci_dev_put(tmp);
1443                                 return group;
1444                         }
1445                 }
1446         }
1447
1448         return NULL;
1449 }
1450
1451 struct group_for_pci_data {
1452         struct pci_dev *pdev;
1453         struct iommu_group *group;
1454 };
1455
1456 /*
1457  * DMA alias iterator callback, return the last seen device.  Stop and return
1458  * the IOMMU group if we find one along the way.
1459  */
1460 static int get_pci_alias_or_group(struct pci_dev *pdev, u16 alias, void *opaque)
1461 {
1462         struct group_for_pci_data *data = opaque;
1463
1464         data->pdev = pdev;
1465         data->group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1466
1467         return data->group != NULL;
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Generic device_group call-back function. It just allocates one
1472  * iommu-group per device.
1473  */
1474 struct iommu_group *generic_device_group(struct device *dev)
1475 {
1476         return iommu_group_alloc();
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_device_group);
1479
1480 /*
1481  * Use standard PCI bus topology, isolation features, and DMA alias quirks
1482  * to find or create an IOMMU group for a device.
1483  */
1484 struct iommu_group *pci_device_group(struct device *dev)
1485 {
1486         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1487         struct group_for_pci_data data;
1488         struct pci_bus *bus;
1489         struct iommu_group *group = NULL;
1490         u64 devfns[4] = { 0 };
1491
1492         if (WARN_ON(!dev_is_pci(dev)))
1493                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1494
1495         /*
1496          * Find the upstream DMA alias for the device.  A device must not
1497          * be aliased due to topology in order to have its own IOMMU group.
1498          * If we find an alias along the way that already belongs to a
1499          * group, use it.
1500          */
1501         if (pci_for_each_dma_alias(pdev, get_pci_alias_or_group, &data))
1502                 return data.group;
1503
1504         pdev = data.pdev;
1505
1506         /*
1507          * Continue upstream from the point of minimum IOMMU granularity
1508          * due to aliases to the point where devices are protected from
1509          * peer-to-peer DMA by PCI ACS.  Again, if we find an existing
1510          * group, use it.
1511          */
1512         for (bus = pdev->bus; !pci_is_root_bus(bus); bus = bus->parent) {
1513                 if (!bus->self)
1514                         continue;
1515
1516                 if (pci_acs_path_enabled(bus->self, NULL, REQ_ACS_FLAGS))
1517                         break;
1518
1519                 pdev = bus->self;
1520
1521                 group = iommu_group_get(&pdev->dev);
1522                 if (group)
1523                         return group;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * Look for existing groups on device aliases.  If we alias another
1528          * device or another device aliases us, use the same group.
1529          */
1530         group = get_pci_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
1531         if (group)
1532                 return group;
1533
1534         /*
1535          * Look for existing groups on non-isolated functions on the same
1536          * slot and aliases of those funcions, if any.  No need to clear
1537          * the search bitmap, the tested devfns are still valid.
1538          */
1539         group = get_pci_function_alias_group(pdev, (unsigned long *)devfns);
1540         if (group)
1541                 return group;
1542
1543         /* No shared group found, allocate new */
1544         return iommu_group_alloc();
1545 }
1546 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_device_group);
1547
1548 /* Get the IOMMU group for device on fsl-mc bus */
1549 struct iommu_group *fsl_mc_device_group(struct device *dev)
1550 {
1551         struct device *cont_dev = fsl_mc_cont_dev(dev);
1552         struct iommu_group *group;
1553
1554         group = iommu_group_get(cont_dev);
1555         if (!group)
1556                 group = iommu_group_alloc();
1557         return group;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL_GPL(fsl_mc_device_group);
1560
1561 static int iommu_get_def_domain_type(struct device *dev)
1562 {
1563         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1564
1565         if (dev_is_pci(dev) && to_pci_dev(dev)->untrusted)
1566                 return IOMMU_DOMAIN_DMA;
1567
1568         if (ops->def_domain_type)
1569                 return ops->def_domain_type(dev);
1570
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 static int iommu_group_alloc_default_domain(struct bus_type *bus,
1575                                             struct iommu_group *group,
1576                                             unsigned int type)
1577 {
1578         struct iommu_domain *dom;
1579
1580         dom = __iommu_domain_alloc(bus, type);
1581         if (!dom && type != IOMMU_DOMAIN_DMA) {
1582                 dom = __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_DMA);
1583                 if (dom)
1584                         pr_warn("Failed to allocate default IOMMU domain of type %u for group %s - Falling back to IOMMU_DOMAIN_DMA",
1585                                 type, group->name);
1586         }
1587
1588         if (!dom)
1589                 return -ENOMEM;
1590
1591         group->default_domain = dom;
1592         if (!group->domain)
1593                 group->domain = dom;
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 static int iommu_alloc_default_domain(struct iommu_group *group,
1598                                       struct device *dev)
1599 {
1600         unsigned int type;
1601
1602         if (group->default_domain)
1603                 return 0;
1604
1605         type = iommu_get_def_domain_type(dev) ? : iommu_def_domain_type;
1606
1607         return iommu_group_alloc_default_domain(dev->bus, group, type);
1608 }
1609
1610 /**
1611  * iommu_group_get_for_dev - Find or create the IOMMU group for a device
1612  * @dev: target device
1613  *
1614  * This function is intended to be called by IOMMU drivers and extended to
1615  * support common, bus-defined algorithms when determining or creating the
1616  * IOMMU group for a device.  On success, the caller will hold a reference
1617  * to the returned IOMMU group, which will already include the provided
1618  * device.  The reference should be released with iommu_group_put().
1619  */
1620 static struct iommu_group *iommu_group_get_for_dev(struct device *dev)
1621 {
1622         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1623         struct iommu_group *group;
1624         int ret;
1625
1626         group = iommu_group_get(dev);
1627         if (group)
1628                 return group;
1629
1630         group = ops->device_group(dev);
1631         if (WARN_ON_ONCE(group == NULL))
1632                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1633
1634         if (IS_ERR(group))
1635                 return group;
1636
1637         ret = iommu_group_add_device(group, dev);
1638         if (ret)
1639                 goto out_put_group;
1640
1641         return group;
1642
1643 out_put_group:
1644         iommu_group_put(group);
1645
1646         return ERR_PTR(ret);
1647 }
1648
1649 struct iommu_domain *iommu_group_default_domain(struct iommu_group *group)
1650 {
1651         return group->default_domain;
1652 }
1653
1654 static int probe_iommu_group(struct device *dev, void *data)
1655 {
1656         struct list_head *group_list = data;
1657         struct iommu_group *group;
1658         int ret;
1659
1660         /* Device is probed already if in a group */
1661         group = iommu_group_get(dev);
1662         if (group) {
1663                 iommu_group_put(group);
1664                 return 0;
1665         }
1666
1667         ret = __iommu_probe_device(dev, group_list);
1668         if (ret == -ENODEV)
1669                 ret = 0;
1670
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 static int iommu_bus_notifier(struct notifier_block *nb,
1675                               unsigned long action, void *data)
1676 {
1677         struct device *dev = data;
1678
1679         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE) {
1680                 int ret;
1681
1682                 ret = iommu_probe_device(dev);
1683                 return (ret) ? NOTIFY_DONE : NOTIFY_OK;
1684         } else if (action == BUS_NOTIFY_REMOVED_DEVICE) {
1685                 iommu_release_device(dev);
1686                 return NOTIFY_OK;
1687         }
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 struct __group_domain_type {
1693         struct device *dev;
1694         unsigned int type;
1695 };
1696
1697 static int probe_get_default_domain_type(struct device *dev, void *data)
1698 {
1699         struct __group_domain_type *gtype = data;
1700         unsigned int type = iommu_get_def_domain_type(dev);
1701
1702         if (type) {
1703                 if (gtype->type && gtype->type != type) {
1704                         dev_warn(dev, "Device needs domain type %s, but device %s in the same iommu group requires type %s - using default\n",
1705                                  iommu_domain_type_str(type),
1706                                  dev_name(gtype->dev),
1707                                  iommu_domain_type_str(gtype->type));
1708                         gtype->type = 0;
1709                 }
1710
1711                 if (!gtype->dev) {
1712                         gtype->dev  = dev;
1713                         gtype->type = type;
1714                 }
1715         }
1716
1717         return 0;
1718 }
1719
1720 static void probe_alloc_default_domain(struct bus_type *bus,
1721                                        struct iommu_group *group)
1722 {
1723         struct __group_domain_type gtype;
1724
1725         memset(&gtype, 0, sizeof(gtype));
1726
1727         /* Ask for default domain requirements of all devices in the group */
1728         __iommu_group_for_each_dev(group, &gtype,
1729                                    probe_get_default_domain_type);
1730
1731         if (!gtype.type)
1732                 gtype.type = iommu_def_domain_type;
1733
1734         iommu_group_alloc_default_domain(bus, group, gtype.type);
1735
1736 }
1737
1738 static int iommu_group_do_dma_attach(struct device *dev, void *data)
1739 {
1740         struct iommu_domain *domain = data;
1741         int ret = 0;
1742
1743         if (!iommu_is_attach_deferred(dev))
1744                 ret = __iommu_attach_device(domain, dev);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 static int __iommu_group_dma_attach(struct iommu_group *group)
1750 {
1751         return __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1752                                           iommu_group_do_dma_attach);
1753 }
1754
1755 static int iommu_group_do_probe_finalize(struct device *dev, void *data)
1756 {
1757         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
1758
1759         if (ops->probe_finalize)
1760                 ops->probe_finalize(dev);
1761
1762         return 0;
1763 }
1764
1765 static void __iommu_group_dma_finalize(struct iommu_group *group)
1766 {
1767         __iommu_group_for_each_dev(group, group->default_domain,
1768                                    iommu_group_do_probe_finalize);
1769 }
1770
1771 static int iommu_do_create_direct_mappings(struct device *dev, void *data)
1772 {
1773         struct iommu_group *group = data;
1774
1775         iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
1776
1777         return 0;
1778 }
1779
1780 static int iommu_group_create_direct_mappings(struct iommu_group *group)
1781 {
1782         return __iommu_group_for_each_dev(group, group,
1783                                           iommu_do_create_direct_mappings);
1784 }
1785
1786 int bus_iommu_probe(struct bus_type *bus)
1787 {
1788         struct iommu_group *group, *next;
1789         LIST_HEAD(group_list);
1790         int ret;
1791
1792         /*
1793          * This code-path does not allocate the default domain when
1794          * creating the iommu group, so do it after the groups are
1795          * created.
1796          */
1797         ret = bus_for_each_dev(bus, NULL, &group_list, probe_iommu_group);
1798         if (ret)
1799                 return ret;
1800
1801         list_for_each_entry_safe(group, next, &group_list, entry) {
1802                 /* Remove item from the list */
1803                 list_del_init(&group->entry);
1804
1805                 mutex_lock(&group->mutex);
1806
1807                 /* Try to allocate default domain */
1808                 probe_alloc_default_domain(bus, group);
1809
1810                 if (!group->default_domain) {
1811                         mutex_unlock(&group->mutex);
1812                         continue;
1813                 }
1814
1815                 iommu_group_create_direct_mappings(group);
1816
1817                 ret = __iommu_group_dma_attach(group);
1818
1819                 mutex_unlock(&group->mutex);
1820
1821                 if (ret)
1822                         break;
1823
1824                 __iommu_group_dma_finalize(group);
1825         }
1826
1827         return ret;
1828 }
1829
1830 bool iommu_present(struct bus_type *bus)
1831 {
1832         return bus->iommu_ops != NULL;
1833 }
1834 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_present);
1835
1836 /**
1837  * device_iommu_capable() - check for a general IOMMU capability
1838  * @dev: device to which the capability would be relevant, if available
1839  * @cap: IOMMU capability
1840  *
1841  * Return: true if an IOMMU is present and supports the given capability
1842  * for the given device, otherwise false.
1843  */
1844 bool device_iommu_capable(struct device *dev, enum iommu_cap cap)
1845 {
1846         const struct iommu_ops *ops;
1847
1848         if (!dev->iommu || !dev->iommu->iommu_dev)
1849                 return false;
1850
1851         ops = dev_iommu_ops(dev);
1852         if (!ops->capable)
1853                 return false;
1854
1855         return ops->capable(dev, cap);
1856 }
1857 EXPORT_SYMBOL_GPL(device_iommu_capable);
1858
1859 /**
1860  * iommu_set_fault_handler() - set a fault handler for an iommu domain
1861  * @domain: iommu domain
1862  * @handler: fault handler
1863  * @token: user data, will be passed back to the fault handler
1864  *
1865  * This function should be used by IOMMU users which want to be notified
1866  * whenever an IOMMU fault happens.
1867  *
1868  * The fault handler itself should return 0 on success, and an appropriate
1869  * error code otherwise.
1870  */
1871 void iommu_set_fault_handler(struct iommu_domain *domain,
1872                                         iommu_fault_handler_t handler,
1873                                         void *token)
1874 {
1875         BUG_ON(!domain);
1876
1877         domain->handler = handler;
1878         domain->handler_token = token;
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_fault_handler);
1881
1882 static struct iommu_domain *__iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus,
1883                                                  unsigned type)
1884 {
1885         struct iommu_domain *domain;
1886
1887         if (bus == NULL || bus->iommu_ops == NULL)
1888                 return NULL;
1889
1890         domain = bus->iommu_ops->domain_alloc(type);
1891         if (!domain)
1892                 return NULL;
1893
1894         domain->type = type;
1895         /* Assume all sizes by default; the driver may override this later */
1896         domain->pgsize_bitmap = bus->iommu_ops->pgsize_bitmap;
1897         if (!domain->ops)
1898                 domain->ops = bus->iommu_ops->default_domain_ops;
1899
1900         if (iommu_is_dma_domain(domain) && iommu_get_dma_cookie(domain)) {
1901                 iommu_domain_free(domain);
1902                 domain = NULL;
1903         }
1904         return domain;
1905 }
1906
1907 struct iommu_domain *iommu_domain_alloc(struct bus_type *bus)
1908 {
1909         return __iommu_domain_alloc(bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_alloc);
1912
1913 void iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
1914 {
1915         iommu_put_dma_cookie(domain);
1916         domain->ops->free(domain);
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_domain_free);
1919
1920 /*
1921  * Put the group's domain back to the appropriate core-owned domain - either the
1922  * standard kernel-mode DMA configuration or an all-DMA-blocked domain.
1923  */
1924 static void __iommu_group_set_core_domain(struct iommu_group *group)
1925 {
1926         struct iommu_domain *new_domain;
1927         int ret;
1928
1929         if (group->owner)
1930                 new_domain = group->blocking_domain;
1931         else
1932                 new_domain = group->default_domain;
1933
1934         ret = __iommu_group_set_domain(group, new_domain);
1935         WARN(ret, "iommu driver failed to attach the default/blocking domain");
1936 }
1937
1938 static int __iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
1939                                  struct device *dev)
1940 {
1941         int ret;
1942
1943         if (unlikely(domain->ops->attach_dev == NULL))
1944                 return -ENODEV;
1945
1946         ret = domain->ops->attach_dev(domain, dev);
1947         if (!ret)
1948                 trace_attach_device_to_domain(dev);
1949         return ret;
1950 }
1951
1952 int iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1953 {
1954         struct iommu_group *group;
1955         int ret;
1956
1957         group = iommu_group_get(dev);
1958         if (!group)
1959                 return -ENODEV;
1960
1961         /*
1962          * Lock the group to make sure the device-count doesn't
1963          * change while we are attaching
1964          */
1965         mutex_lock(&group->mutex);
1966         ret = -EINVAL;
1967         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
1968                 goto out_unlock;
1969
1970         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
1971
1972 out_unlock:
1973         mutex_unlock(&group->mutex);
1974         iommu_group_put(group);
1975
1976         return ret;
1977 }
1978 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_device);
1979
1980 int iommu_deferred_attach(struct device *dev, struct iommu_domain *domain)
1981 {
1982         if (iommu_is_attach_deferred(dev))
1983                 return __iommu_attach_device(domain, dev);
1984
1985         return 0;
1986 }
1987
1988 static void __iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain,
1989                                   struct device *dev)
1990 {
1991         if (iommu_is_attach_deferred(dev))
1992                 return;
1993
1994         domain->ops->detach_dev(domain, dev);
1995         trace_detach_device_from_domain(dev);
1996 }
1997
1998 void iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
1999 {
2000         struct iommu_group *group;
2001
2002         group = iommu_group_get(dev);
2003         if (!group)
2004                 return;
2005
2006         mutex_lock(&group->mutex);
2007         if (WARN_ON(domain != group->domain) ||
2008             WARN_ON(iommu_group_device_count(group) != 1))
2009                 goto out_unlock;
2010         __iommu_group_set_core_domain(group);
2011
2012 out_unlock:
2013         mutex_unlock(&group->mutex);
2014         iommu_group_put(group);
2015 }
2016 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_device);
2017
2018 struct iommu_domain *iommu_get_domain_for_dev(struct device *dev)
2019 {
2020         struct iommu_domain *domain;
2021         struct iommu_group *group;
2022
2023         group = iommu_group_get(dev);
2024         if (!group)
2025                 return NULL;
2026
2027         domain = group->domain;
2028
2029         iommu_group_put(group);
2030
2031         return domain;
2032 }
2033 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_get_domain_for_dev);
2034
2035 /*
2036  * For IOMMU_DOMAIN_DMA implementations which already provide their own
2037  * guarantees that the group and its default domain are valid and correct.
2038  */
2039 struct iommu_domain *iommu_get_dma_domain(struct device *dev)
2040 {
2041         return dev->iommu_group->default_domain;
2042 }
2043
2044 /*
2045  * IOMMU groups are really the natural working unit of the IOMMU, but
2046  * the IOMMU API works on domains and devices.  Bridge that gap by
2047  * iterating over the devices in a group.  Ideally we'd have a single
2048  * device which represents the requestor ID of the group, but we also
2049  * allow IOMMU drivers to create policy defined minimum sets, where
2050  * the physical hardware may be able to distiguish members, but we
2051  * wish to group them at a higher level (ex. untrusted multi-function
2052  * PCI devices).  Thus we attach each device.
2053  */
2054 static int iommu_group_do_attach_device(struct device *dev, void *data)
2055 {
2056         struct iommu_domain *domain = data;
2057
2058         return __iommu_attach_device(domain, dev);
2059 }
2060
2061 static int __iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain,
2062                                 struct iommu_group *group)
2063 {
2064         int ret;
2065
2066         if (group->domain && group->domain != group->default_domain &&
2067             group->domain != group->blocking_domain)
2068                 return -EBUSY;
2069
2070         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, domain,
2071                                          iommu_group_do_attach_device);
2072         if (ret == 0)
2073                 group->domain = domain;
2074
2075         return ret;
2076 }
2077
2078 int iommu_attach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
2079 {
2080         int ret;
2081
2082         mutex_lock(&group->mutex);
2083         ret = __iommu_attach_group(domain, group);
2084         mutex_unlock(&group->mutex);
2085
2086         return ret;
2087 }
2088 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_attach_group);
2089
2090 static int iommu_group_do_detach_device(struct device *dev, void *data)
2091 {
2092         struct iommu_domain *domain = data;
2093
2094         __iommu_detach_device(domain, dev);
2095
2096         return 0;
2097 }
2098
2099 static int __iommu_group_set_domain(struct iommu_group *group,
2100                                     struct iommu_domain *new_domain)
2101 {
2102         int ret;
2103
2104         if (group->domain == new_domain)
2105                 return 0;
2106
2107         /*
2108          * New drivers should support default domains and so the detach_dev() op
2109          * will never be called. Otherwise the NULL domain represents some
2110          * platform specific behavior.
2111          */
2112         if (!new_domain) {
2113                 if (WARN_ON(!group->domain->ops->detach_dev))
2114                         return -EINVAL;
2115                 __iommu_group_for_each_dev(group, group->domain,
2116                                            iommu_group_do_detach_device);
2117                 group->domain = NULL;
2118                 return 0;
2119         }
2120
2121         /*
2122          * Changing the domain is done by calling attach_dev() on the new
2123          * domain. This switch does not have to be atomic and DMA can be
2124          * discarded during the transition. DMA must only be able to access
2125          * either new_domain or group->domain, never something else.
2126          *
2127          * Note that this is called in error unwind paths, attaching to a
2128          * domain that has already been attached cannot fail.
2129          */
2130         ret = __iommu_group_for_each_dev(group, new_domain,
2131                                          iommu_group_do_attach_device);
2132         if (ret)
2133                 return ret;
2134         group->domain = new_domain;
2135         return 0;
2136 }
2137
2138 void iommu_detach_group(struct iommu_domain *domain, struct iommu_group *group)
2139 {
2140         mutex_lock(&group->mutex);
2141         __iommu_group_set_core_domain(group);
2142         mutex_unlock(&group->mutex);
2143 }
2144 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_detach_group);
2145
2146 phys_addr_t iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t iova)
2147 {
2148         if (domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY)
2149                 return iova;
2150
2151         if (domain->type == IOMMU_DOMAIN_BLOCKED)
2152                 return 0;
2153
2154         return domain->ops->iova_to_phys(domain, iova);
2155 }
2156 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_iova_to_phys);
2157
2158 static size_t iommu_pgsize(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2159                            phys_addr_t paddr, size_t size, size_t *count)
2160 {
2161         unsigned int pgsize_idx, pgsize_idx_next;
2162         unsigned long pgsizes;
2163         size_t offset, pgsize, pgsize_next;
2164         unsigned long addr_merge = paddr | iova;
2165
2166         /* Page sizes supported by the hardware and small enough for @size */
2167         pgsizes = domain->pgsize_bitmap & GENMASK(__fls(size), 0);
2168
2169         /* Constrain the page sizes further based on the maximum alignment */
2170         if (likely(addr_merge))
2171                 pgsizes &= GENMASK(__ffs(addr_merge), 0);
2172
2173         /* Make sure we have at least one suitable page size */
2174         BUG_ON(!pgsizes);
2175
2176         /* Pick the biggest page size remaining */
2177         pgsize_idx = __fls(pgsizes);
2178         pgsize = BIT(pgsize_idx);
2179         if (!count)
2180                 return pgsize;
2181
2182         /* Find the next biggest support page size, if it exists */
2183         pgsizes = domain->pgsize_bitmap & ~GENMASK(pgsize_idx, 0);
2184         if (!pgsizes)
2185                 goto out_set_count;
2186
2187         pgsize_idx_next = __ffs(pgsizes);
2188         pgsize_next = BIT(pgsize_idx_next);
2189
2190         /*
2191          * There's no point trying a bigger page size unless the virtual
2192          * and physical addresses are similarly offset within the larger page.
2193          */
2194         if ((iova ^ paddr) & (pgsize_next - 1))
2195                 goto out_set_count;
2196
2197         /* Calculate the offset to the next page size alignment boundary */
2198         offset = pgsize_next - (addr_merge & (pgsize_next - 1));
2199
2200         /*
2201          * If size is big enough to accommodate the larger page, reduce
2202          * the number of smaller pages.
2203          */
2204         if (offset + pgsize_next <= size)
2205                 size = offset;
2206
2207 out_set_count:
2208         *count = size >> pgsize_idx;
2209         return pgsize;
2210 }
2211
2212 static int __iommu_map_pages(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2213                              phys_addr_t paddr, size_t size, int prot,
2214                              gfp_t gfp, size_t *mapped)
2215 {
2216         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2217         size_t pgsize, count;
2218         int ret;
2219
2220         pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, paddr, size, &count);
2221
2222         pr_debug("mapping: iova 0x%lx pa %pa pgsize 0x%zx count %zu\n",
2223                  iova, &paddr, pgsize, count);
2224
2225         if (ops->map_pages) {
2226                 ret = ops->map_pages(domain, iova, paddr, pgsize, count, prot,
2227                                      gfp, mapped);
2228         } else {
2229                 ret = ops->map(domain, iova, paddr, pgsize, prot, gfp);
2230                 *mapped = ret ? 0 : pgsize;
2231         }
2232
2233         return ret;
2234 }
2235
2236 static int __iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2237                        phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
2238 {
2239         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2240         unsigned long orig_iova = iova;
2241         unsigned int min_pagesz;
2242         size_t orig_size = size;
2243         phys_addr_t orig_paddr = paddr;
2244         int ret = 0;
2245
2246         if (unlikely(!(ops->map || ops->map_pages) ||
2247                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
2248                 return -ENODEV;
2249
2250         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
2251                 return -EINVAL;
2252
2253         /* find out the minimum page size supported */
2254         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
2255
2256         /*
2257          * both the virtual address and the physical one, as well as
2258          * the size of the mapping, must be aligned (at least) to the
2259          * size of the smallest page supported by the hardware
2260          */
2261         if (!IS_ALIGNED(iova | paddr | size, min_pagesz)) {
2262                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
2263                        iova, &paddr, size, min_pagesz);
2264                 return -EINVAL;
2265         }
2266
2267         pr_debug("map: iova 0x%lx pa %pa size 0x%zx\n", iova, &paddr, size);
2268
2269         while (size) {
2270                 size_t mapped = 0;
2271
2272                 ret = __iommu_map_pages(domain, iova, paddr, size, prot, gfp,
2273                                         &mapped);
2274                 /*
2275                  * Some pages may have been mapped, even if an error occurred,
2276                  * so we should account for those so they can be unmapped.
2277                  */
2278                 size -= mapped;
2279
2280                 if (ret)
2281                         break;
2282
2283                 iova += mapped;
2284                 paddr += mapped;
2285         }
2286
2287         /* unroll mapping in case something went wrong */
2288         if (ret)
2289                 iommu_unmap(domain, orig_iova, orig_size - size);
2290         else
2291                 trace_map(orig_iova, orig_paddr, orig_size);
2292
2293         return ret;
2294 }
2295
2296 static int _iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2297                       phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
2298 {
2299         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2300         int ret;
2301
2302         ret = __iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, gfp);
2303         if (ret == 0 && ops->iotlb_sync_map)
2304                 ops->iotlb_sync_map(domain, iova, size);
2305
2306         return ret;
2307 }
2308
2309 int iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2310               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
2311 {
2312         might_sleep();
2313         return _iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, GFP_KERNEL);
2314 }
2315 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map);
2316
2317 int iommu_map_atomic(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2318               phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
2319 {
2320         return _iommu_map(domain, iova, paddr, size, prot, GFP_ATOMIC);
2321 }
2322 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map_atomic);
2323
2324 static size_t __iommu_unmap_pages(struct iommu_domain *domain,
2325                                   unsigned long iova, size_t size,
2326                                   struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2327 {
2328         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2329         size_t pgsize, count;
2330
2331         pgsize = iommu_pgsize(domain, iova, iova, size, &count);
2332         return ops->unmap_pages ?
2333                ops->unmap_pages(domain, iova, pgsize, count, iotlb_gather) :
2334                ops->unmap(domain, iova, pgsize, iotlb_gather);
2335 }
2336
2337 static size_t __iommu_unmap(struct iommu_domain *domain,
2338                             unsigned long iova, size_t size,
2339                             struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2340 {
2341         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2342         size_t unmapped_page, unmapped = 0;
2343         unsigned long orig_iova = iova;
2344         unsigned int min_pagesz;
2345
2346         if (unlikely(!(ops->unmap || ops->unmap_pages) ||
2347                      domain->pgsize_bitmap == 0UL))
2348                 return 0;
2349
2350         if (unlikely(!(domain->type & __IOMMU_DOMAIN_PAGING)))
2351                 return 0;
2352
2353         /* find out the minimum page size supported */
2354         min_pagesz = 1 << __ffs(domain->pgsize_bitmap);
2355
2356         /*
2357          * The virtual address, as well as the size of the mapping, must be
2358          * aligned (at least) to the size of the smallest page supported
2359          * by the hardware
2360          */
2361         if (!IS_ALIGNED(iova | size, min_pagesz)) {
2362                 pr_err("unaligned: iova 0x%lx size 0x%zx min_pagesz 0x%x\n",
2363                        iova, size, min_pagesz);
2364                 return 0;
2365         }
2366
2367         pr_debug("unmap this: iova 0x%lx size 0x%zx\n", iova, size);
2368
2369         /*
2370          * Keep iterating until we either unmap 'size' bytes (or more)
2371          * or we hit an area that isn't mapped.
2372          */
2373         while (unmapped < size) {
2374                 unmapped_page = __iommu_unmap_pages(domain, iova,
2375                                                     size - unmapped,
2376                                                     iotlb_gather);
2377                 if (!unmapped_page)
2378                         break;
2379
2380                 pr_debug("unmapped: iova 0x%lx size 0x%zx\n",
2381                          iova, unmapped_page);
2382
2383                 iova += unmapped_page;
2384                 unmapped += unmapped_page;
2385         }
2386
2387         trace_unmap(orig_iova, size, unmapped);
2388         return unmapped;
2389 }
2390
2391 size_t iommu_unmap(struct iommu_domain *domain,
2392                    unsigned long iova, size_t size)
2393 {
2394         struct iommu_iotlb_gather iotlb_gather;
2395         size_t ret;
2396
2397         iommu_iotlb_gather_init(&iotlb_gather);
2398         ret = __iommu_unmap(domain, iova, size, &iotlb_gather);
2399         iommu_iotlb_sync(domain, &iotlb_gather);
2400
2401         return ret;
2402 }
2403 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap);
2404
2405 size_t iommu_unmap_fast(struct iommu_domain *domain,
2406                         unsigned long iova, size_t size,
2407                         struct iommu_iotlb_gather *iotlb_gather)
2408 {
2409         return __iommu_unmap(domain, iova, size, iotlb_gather);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_unmap_fast);
2412
2413 static ssize_t __iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2414                 struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot,
2415                 gfp_t gfp)
2416 {
2417         const struct iommu_domain_ops *ops = domain->ops;
2418         size_t len = 0, mapped = 0;
2419         phys_addr_t start;
2420         unsigned int i = 0;
2421         int ret;
2422
2423         while (i <= nents) {
2424                 phys_addr_t s_phys = sg_phys(sg);
2425
2426                 if (len && s_phys != start + len) {
2427                         ret = __iommu_map(domain, iova + mapped, start,
2428                                         len, prot, gfp);
2429
2430                         if (ret)
2431                                 goto out_err;
2432
2433                         mapped += len;
2434                         len = 0;
2435                 }
2436
2437                 if (sg_is_dma_bus_address(sg))
2438                         goto next;
2439
2440                 if (len) {
2441                         len += sg->length;
2442                 } else {
2443                         len = sg->length;
2444                         start = s_phys;
2445                 }
2446
2447 next:
2448                 if (++i < nents)
2449                         sg = sg_next(sg);
2450         }
2451
2452         if (ops->iotlb_sync_map)
2453                 ops->iotlb_sync_map(domain, iova, mapped);
2454         return mapped;
2455
2456 out_err:
2457         /* undo mappings already done */
2458         iommu_unmap(domain, iova, mapped);
2459
2460         return ret;
2461 }
2462
2463 ssize_t iommu_map_sg(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2464                      struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
2465 {
2466         might_sleep();
2467         return __iommu_map_sg(domain, iova, sg, nents, prot, GFP_KERNEL);
2468 }
2469 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_map_sg);
2470
2471 ssize_t iommu_map_sg_atomic(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
2472                     struct scatterlist *sg, unsigned int nents, int prot)
2473 {
2474         return __iommu_map_sg(domain, iova, sg, nents, prot, GFP_ATOMIC);
2475 }
2476
2477 /**
2478  * report_iommu_fault() - report about an IOMMU fault to the IOMMU framework
2479  * @domain: the iommu domain where the fault has happened
2480  * @dev: the device where the fault has happened
2481  * @iova: the faulting address
2482  * @flags: mmu fault flags (e.g. IOMMU_FAULT_READ/IOMMU_FAULT_WRITE/...)
2483  *
2484  * This function should be called by the low-level IOMMU implementations
2485  * whenever IOMMU faults happen, to allow high-level users, that are
2486  * interested in such events, to know about them.
2487  *
2488  * This event may be useful for several possible use cases:
2489  * - mere logging of the event
2490  * - dynamic TLB/PTE loading
2491  * - if restarting of the faulting device is required
2492  *
2493  * Returns 0 on success and an appropriate error code otherwise (if dynamic
2494  * PTE/TLB loading will one day be supported, implementations will be able
2495  * to tell whether it succeeded or not according to this return value).
2496  *
2497  * Specifically, -ENOSYS is returned if a fault handler isn't installed
2498  * (though fault handlers can also return -ENOSYS, in case they want to
2499  * elicit the default behavior of the IOMMU drivers).
2500  */
2501 int report_iommu_fault(struct iommu_domain *domain, struct device *dev,
2502                        unsigned long iova, int flags)
2503 {
2504         int ret = -ENOSYS;
2505
2506         /*
2507          * if upper layers showed interest and installed a fault handler,
2508          * invoke it.
2509          */
2510         if (domain->handler)
2511                 ret = domain->handler(domain, dev, iova, flags,
2512                                                 domain->handler_token);
2513
2514         trace_io_page_fault(dev, iova, flags);
2515         return ret;
2516 }
2517 EXPORT_SYMBOL_GPL(report_iommu_fault);
2518
2519 static int __init iommu_init(void)
2520 {
2521         iommu_group_kset = kset_create_and_add("iommu_groups",
2522                                                NULL, kernel_kobj);
2523         BUG_ON(!iommu_group_kset);
2524
2525         iommu_debugfs_setup();
2526
2527         return 0;
2528 }
2529 core_initcall(iommu_init);
2530
2531 int iommu_enable_nesting(struct iommu_domain *domain)
2532 {
2533         if (domain->type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED)
2534                 return -EINVAL;
2535         if (!domain->ops->enable_nesting)
2536                 return -EINVAL;
2537         return domain->ops->enable_nesting(domain);
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_enable_nesting);
2540
2541 int iommu_set_pgtable_quirks(struct iommu_domain *domain,
2542                 unsigned long quirk)
2543 {
2544         if (domain->type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED)
2545                 return -EINVAL;
2546         if (!domain->ops->set_pgtable_quirks)
2547                 return -EINVAL;
2548         return domain->ops->set_pgtable_quirks(domain, quirk);
2549 }
2550 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_set_pgtable_quirks);
2551
2552 void iommu_get_resv_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
2553 {
2554         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2555
2556         if (ops->get_resv_regions)
2557                 ops->get_resv_regions(dev, list);
2558 }
2559
2560 /**
2561  * iommu_put_resv_regions - release resered regions
2562  * @dev: device for which to free reserved regions
2563  * @list: reserved region list for device
2564  *
2565  * This releases a reserved region list acquired by iommu_get_resv_regions().
2566  */
2567 void iommu_put_resv_regions(struct device *dev, struct list_head *list)
2568 {
2569         struct iommu_resv_region *entry, *next;
2570
2571         list_for_each_entry_safe(entry, next, list, list) {
2572                 if (entry->free)
2573                         entry->free(dev, entry);
2574                 else
2575                         kfree(entry);
2576         }
2577 }
2578 EXPORT_SYMBOL(iommu_put_resv_regions);
2579
2580 struct iommu_resv_region *iommu_alloc_resv_region(phys_addr_t start,
2581                                                   size_t length, int prot,
2582                                                   enum iommu_resv_type type,
2583                                                   gfp_t gfp)
2584 {
2585         struct iommu_resv_region *region;
2586
2587         region = kzalloc(sizeof(*region), gfp);
2588         if (!region)
2589                 return NULL;
2590
2591         INIT_LIST_HEAD(&region->list);
2592         region->start = start;
2593         region->length = length;
2594         region->prot = prot;
2595         region->type = type;
2596         return region;
2597 }
2598 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_alloc_resv_region);
2599
2600 void iommu_set_default_passthrough(bool cmd_line)
2601 {
2602         if (cmd_line)
2603                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_DMA_API;
2604         iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
2605 }
2606
2607 void iommu_set_default_translated(bool cmd_line)
2608 {
2609         if (cmd_line)
2610                 iommu_cmd_line |= IOMMU_CMD_LINE_DMA_API;
2611         iommu_def_domain_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
2612 }
2613
2614 bool iommu_default_passthrough(void)
2615 {
2616         return iommu_def_domain_type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_default_passthrough);
2619
2620 const struct iommu_ops *iommu_ops_from_fwnode(struct fwnode_handle *fwnode)
2621 {
2622         const struct iommu_ops *ops = NULL;
2623         struct iommu_device *iommu;
2624
2625         spin_lock(&iommu_device_lock);
2626         list_for_each_entry(iommu, &iommu_device_list, list)
2627                 if (iommu->fwnode == fwnode) {
2628                         ops = iommu->ops;
2629                         break;
2630                 }
2631         spin_unlock(&iommu_device_lock);
2632         return ops;
2633 }
2634
2635 int iommu_fwspec_init(struct device *dev, struct fwnode_handle *iommu_fwnode,
2636                       const struct iommu_ops *ops)
2637 {
2638         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2639
2640         if (fwspec)
2641                 return ops == fwspec->ops ? 0 : -EINVAL;
2642
2643         if (!dev_iommu_get(dev))
2644                 return -ENOMEM;
2645
2646         /* Preallocate for the overwhelmingly common case of 1 ID */
2647         fwspec = kzalloc(struct_size(fwspec, ids, 1), GFP_KERNEL);
2648         if (!fwspec)
2649                 return -ENOMEM;
2650
2651         of_node_get(to_of_node(iommu_fwnode));
2652         fwspec->iommu_fwnode = iommu_fwnode;
2653         fwspec->ops = ops;
2654         dev_iommu_fwspec_set(dev, fwspec);
2655         return 0;
2656 }
2657 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_init);
2658
2659 void iommu_fwspec_free(struct device *dev)
2660 {
2661         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2662
2663         if (fwspec) {
2664                 fwnode_handle_put(fwspec->iommu_fwnode);
2665                 kfree(fwspec);
2666                 dev_iommu_fwspec_set(dev, NULL);
2667         }
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_free);
2670
2671 int iommu_fwspec_add_ids(struct device *dev, u32 *ids, int num_ids)
2672 {
2673         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
2674         int i, new_num;
2675
2676         if (!fwspec)
2677                 return -EINVAL;
2678
2679         new_num = fwspec->num_ids + num_ids;
2680         if (new_num > 1) {
2681                 fwspec = krealloc(fwspec, struct_size(fwspec, ids, new_num),
2682                                   GFP_KERNEL);
2683                 if (!fwspec)
2684                         return -ENOMEM;
2685
2686                 dev_iommu_fwspec_set(dev, fwspec);
2687         }
2688
2689         for (i = 0; i < num_ids; i++)
2690                 fwspec->ids[fwspec->num_ids + i] = ids[i];
2691
2692         fwspec->num_ids = new_num;
2693         return 0;
2694 }
2695 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_fwspec_add_ids);
2696
2697 /*
2698  * Per device IOMMU features.
2699  */
2700 int iommu_dev_enable_feature(struct device *dev, enum iommu_dev_features feat)
2701 {
2702         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev) {
2703                 const struct iommu_ops *ops = dev->iommu->iommu_dev->ops;
2704
2705                 if (ops->dev_enable_feat)
2706                         return ops->dev_enable_feat(dev, feat);
2707         }
2708
2709         return -ENODEV;
2710 }
2711 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_dev_enable_feature);
2712
2713 /*
2714  * The device drivers should do the necessary cleanups before calling this.
2715  */
2716 int iommu_dev_disable_feature(struct device *dev, enum iommu_dev_features feat)
2717 {
2718         if (dev->iommu && dev->iommu->iommu_dev) {
2719                 const struct iommu_ops *ops = dev->iommu->iommu_dev->ops;
2720
2721                 if (ops->dev_disable_feat)
2722                         return ops->dev_disable_feat(dev, feat);
2723         }
2724
2725         return -EBUSY;
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_dev_disable_feature);
2728
2729 /**
2730  * iommu_sva_bind_device() - Bind a process address space to a device
2731  * @dev: the device
2732  * @mm: the mm to bind, caller must hold a reference to it
2733  * @drvdata: opaque data pointer to pass to bind callback
2734  *
2735  * Create a bond between device and address space, allowing the device to access
2736  * the mm using the returned PASID. If a bond already exists between @device and
2737  * @mm, it is returned and an additional reference is taken. Caller must call
2738  * iommu_sva_unbind_device() to release each reference.
2739  *
2740  * iommu_dev_enable_feature(dev, IOMMU_DEV_FEAT_SVA) must be called first, to
2741  * initialize the required SVA features.
2742  *
2743  * On error, returns an ERR_PTR value.
2744  */
2745 struct iommu_sva *
2746 iommu_sva_bind_device(struct device *dev, struct mm_struct *mm, void *drvdata)
2747 {
2748         struct iommu_group *group;
2749         struct iommu_sva *handle = ERR_PTR(-EINVAL);
2750         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2751
2752         if (!ops->sva_bind)
2753                 return ERR_PTR(-ENODEV);
2754
2755         group = iommu_group_get(dev);
2756         if (!group)
2757                 return ERR_PTR(-ENODEV);
2758
2759         /* Ensure device count and domain don't change while we're binding */
2760         mutex_lock(&group->mutex);
2761
2762         /*
2763          * To keep things simple, SVA currently doesn't support IOMMU groups
2764          * with more than one device. Existing SVA-capable systems are not
2765          * affected by the problems that required IOMMU groups (lack of ACS
2766          * isolation, device ID aliasing and other hardware issues).
2767          */
2768         if (iommu_group_device_count(group) != 1)
2769                 goto out_unlock;
2770
2771         handle = ops->sva_bind(dev, mm, drvdata);
2772
2773 out_unlock:
2774         mutex_unlock(&group->mutex);
2775         iommu_group_put(group);
2776
2777         return handle;
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_bind_device);
2780
2781 /**
2782  * iommu_sva_unbind_device() - Remove a bond created with iommu_sva_bind_device
2783  * @handle: the handle returned by iommu_sva_bind_device()
2784  *
2785  * Put reference to a bond between device and address space. The device should
2786  * not be issuing any more transaction for this PASID. All outstanding page
2787  * requests for this PASID must have been flushed to the IOMMU.
2788  */
2789 void iommu_sva_unbind_device(struct iommu_sva *handle)
2790 {
2791         struct iommu_group *group;
2792         struct device *dev = handle->dev;
2793         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(dev);
2794
2795         if (!ops->sva_unbind)
2796                 return;
2797
2798         group = iommu_group_get(dev);
2799         if (!group)
2800                 return;
2801
2802         mutex_lock(&group->mutex);
2803         ops->sva_unbind(handle);
2804         mutex_unlock(&group->mutex);
2805
2806         iommu_group_put(group);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_unbind_device);
2809
2810 u32 iommu_sva_get_pasid(struct iommu_sva *handle)
2811 {
2812         const struct iommu_ops *ops = dev_iommu_ops(handle->dev);
2813
2814         if (!ops->sva_get_pasid)
2815                 return IOMMU_PASID_INVALID;
2816
2817         return ops->sva_get_pasid(handle);
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_sva_get_pasid);
2820
2821 /*
2822  * Changes the default domain of an iommu group that has *only* one device
2823  *
2824  * @group: The group for which the default domain should be changed
2825  * @prev_dev: The device in the group (this is used to make sure that the device
2826  *       hasn't changed after the caller has called this function)
2827  * @type: The type of the new default domain that gets associated with the group
2828  *
2829  * Returns 0 on success and error code on failure
2830  *
2831  * Note:
2832  * 1. Presently, this function is called only when user requests to change the
2833  *    group's default domain type through /sys/kernel/iommu_groups/<grp_id>/type
2834  *    Please take a closer look if intended to use for other purposes.
2835  */
2836 static int iommu_change_dev_def_domain(struct iommu_group *group,
2837                                        struct device *prev_dev, int type)
2838 {
2839         struct iommu_domain *prev_dom;
2840         struct group_device *grp_dev;
2841         int ret, dev_def_dom;
2842         struct device *dev;
2843
2844         mutex_lock(&group->mutex);
2845
2846         if (group->default_domain != group->domain) {
2847                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Group not assigned to default domain\n");
2848                 ret = -EBUSY;
2849                 goto out;
2850         }
2851
2852         /*
2853          * iommu group wasn't locked while acquiring device lock in
2854          * iommu_group_store_type(). So, make sure that the device count hasn't
2855          * changed while acquiring device lock.
2856          *
2857          * Changing default domain of an iommu group with two or more devices
2858          * isn't supported because there could be a potential deadlock. Consider
2859          * the following scenario. T1 is trying to acquire device locks of all
2860          * the devices in the group and before it could acquire all of them,
2861          * there could be another thread T2 (from different sub-system and use
2862          * case) that has already acquired some of the device locks and might be
2863          * waiting for T1 to release other device locks.
2864          */
2865         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
2866                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Cannot change default domain: Group has more than one device\n");
2867                 ret = -EINVAL;
2868                 goto out;
2869         }
2870
2871         /* Since group has only one device */
2872         grp_dev = list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
2873         dev = grp_dev->dev;
2874
2875         if (prev_dev != dev) {
2876                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Cannot change default domain: Device has been changed\n");
2877                 ret = -EBUSY;
2878                 goto out;
2879         }
2880
2881         prev_dom = group->default_domain;
2882         if (!prev_dom) {
2883                 ret = -EINVAL;
2884                 goto out;
2885         }
2886
2887         dev_def_dom = iommu_get_def_domain_type(dev);
2888         if (!type) {
2889                 /*
2890                  * If the user hasn't requested any specific type of domain and
2891                  * if the device supports both the domains, then default to the
2892                  * domain the device was booted with
2893                  */
2894                 type = dev_def_dom ? : iommu_def_domain_type;
2895         } else if (dev_def_dom && type != dev_def_dom) {
2896                 dev_err_ratelimited(prev_dev, "Device cannot be in %s domain\n",
2897                                     iommu_domain_type_str(type));
2898                 ret = -EINVAL;
2899                 goto out;
2900         }
2901
2902         /*
2903          * Switch to a new domain only if the requested domain type is different
2904          * from the existing default domain type
2905          */
2906         if (prev_dom->type == type) {
2907                 ret = 0;
2908                 goto out;
2909         }
2910
2911         /* We can bring up a flush queue without tearing down the domain */
2912         if (type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ && prev_dom->type == IOMMU_DOMAIN_DMA) {
2913                 ret = iommu_dma_init_fq(prev_dom);
2914                 if (!ret)
2915                         prev_dom->type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
2916                 goto out;
2917         }
2918
2919         /* Sets group->default_domain to the newly allocated domain */
2920         ret = iommu_group_alloc_default_domain(dev->bus, group, type);
2921         if (ret)
2922                 goto out;
2923
2924         ret = iommu_create_device_direct_mappings(group, dev);
2925         if (ret)
2926                 goto free_new_domain;
2927
2928         ret = __iommu_attach_device(group->default_domain, dev);
2929         if (ret)
2930                 goto free_new_domain;
2931
2932         group->domain = group->default_domain;
2933
2934         /*
2935          * Release the mutex here because ops->probe_finalize() call-back of
2936          * some vendor IOMMU drivers calls arm_iommu_attach_device() which
2937          * in-turn might call back into IOMMU core code, where it tries to take
2938          * group->mutex, resulting in a deadlock.
2939          */
2940         mutex_unlock(&group->mutex);
2941
2942         /* Make sure dma_ops is appropriatley set */
2943         iommu_group_do_probe_finalize(dev, group->default_domain);
2944         iommu_domain_free(prev_dom);
2945         return 0;
2946
2947 free_new_domain:
2948         iommu_domain_free(group->default_domain);
2949         group->default_domain = prev_dom;
2950         group->domain = prev_dom;
2951
2952 out:
2953         mutex_unlock(&group->mutex);
2954
2955         return ret;
2956 }
2957
2958 /*
2959  * Changing the default domain through sysfs requires the users to unbind the
2960  * drivers from the devices in the iommu group, except for a DMA -> DMA-FQ
2961  * transition. Return failure if this isn't met.
2962  *
2963  * We need to consider the race between this and the device release path.
2964  * device_lock(dev) is used here to guarantee that the device release path
2965  * will not be entered at the same time.
2966  */
2967 static ssize_t iommu_group_store_type(struct iommu_group *group,
2968                                       const char *buf, size_t count)
2969 {
2970         struct group_device *grp_dev;
2971         struct device *dev;
2972         int ret, req_type;
2973
2974         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) || !capable(CAP_SYS_RAWIO))
2975                 return -EACCES;
2976
2977         if (WARN_ON(!group) || !group->default_domain)
2978                 return -EINVAL;
2979
2980         if (sysfs_streq(buf, "identity"))
2981                 req_type = IOMMU_DOMAIN_IDENTITY;
2982         else if (sysfs_streq(buf, "DMA"))
2983                 req_type = IOMMU_DOMAIN_DMA;
2984         else if (sysfs_streq(buf, "DMA-FQ"))
2985                 req_type = IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ;
2986         else if (sysfs_streq(buf, "auto"))
2987                 req_type = 0;
2988         else
2989                 return -EINVAL;
2990
2991         /*
2992          * Lock/Unlock the group mutex here before device lock to
2993          * 1. Make sure that the iommu group has only one device (this is a
2994          *    prerequisite for step 2)
2995          * 2. Get struct *dev which is needed to lock device
2996          */
2997         mutex_lock(&group->mutex);
2998         if (iommu_group_device_count(group) != 1) {
2999                 mutex_unlock(&group->mutex);
3000                 pr_err_ratelimited("Cannot change default domain: Group has more than one device\n");
3001                 return -EINVAL;
3002         }
3003
3004         /* Since group has only one device */
3005         grp_dev = list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
3006         dev = grp_dev->dev;
3007         get_device(dev);
3008
3009         /*
3010          * Don't hold the group mutex because taking group mutex first and then
3011          * the device lock could potentially cause a deadlock as below. Assume
3012          * two threads T1 and T2. T1 is trying to change default domain of an
3013          * iommu group and T2 is trying to hot unplug a device or release [1] VF
3014          * of a PCIe device which is in the same iommu group. T1 takes group
3015          * mutex and before it could take device lock assume T2 has taken device
3016          * lock and is yet to take group mutex. Now, both the threads will be
3017          * waiting for the other thread to release lock. Below, lock order was
3018          * suggested.
3019          * device_lock(dev);
3020          *      mutex_lock(&group->mutex);
3021          *              iommu_change_dev_def_domain();
3022          *      mutex_unlock(&group->mutex);
3023          * device_unlock(dev);
3024          *
3025          * [1] Typical device release path
3026          * device_lock() from device/driver core code
3027          *  -> bus_notifier()
3028          *   -> iommu_bus_notifier()
3029          *    -> iommu_release_device()
3030          *     -> ops->release_device() vendor driver calls back iommu core code
3031          *      -> mutex_lock() from iommu core code
3032          */
3033         mutex_unlock(&group->mutex);
3034
3035         /* Check if the device in the group still has a driver bound to it */
3036         device_lock(dev);
3037         if (device_is_bound(dev) && !(req_type == IOMMU_DOMAIN_DMA_FQ &&
3038             group->default_domain->type == IOMMU_DOMAIN_DMA)) {
3039                 pr_err_ratelimited("Device is still bound to driver\n");
3040                 ret = -EBUSY;
3041                 goto out;
3042         }
3043
3044         ret = iommu_change_dev_def_domain(group, dev, req_type);
3045         ret = ret ?: count;
3046
3047 out:
3048         device_unlock(dev);
3049         put_device(dev);
3050
3051         return ret;
3052 }
3053
3054 static bool iommu_is_default_domain(struct iommu_group *group)
3055 {
3056         if (group->domain == group->default_domain)
3057                 return true;
3058
3059         /*
3060          * If the default domain was set to identity and it is still an identity
3061          * domain then we consider this a pass. This happens because of
3062          * amd_iommu_init_device() replacing the default idenytity domain with an
3063          * identity domain that has a different configuration for AMDGPU.
3064          */
3065         if (group->default_domain &&
3066             group->default_domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY &&
3067             group->domain && group->domain->type == IOMMU_DOMAIN_IDENTITY)
3068                 return true;
3069         return false;
3070 }
3071
3072 /**
3073  * iommu_device_use_default_domain() - Device driver wants to handle device
3074  *                                     DMA through the kernel DMA API.
3075  * @dev: The device.
3076  *
3077  * The device driver about to bind @dev wants to do DMA through the kernel
3078  * DMA API. Return 0 if it is allowed, otherwise an error.
3079  */
3080 int iommu_device_use_default_domain(struct device *dev)
3081 {
3082         struct iommu_group *group = iommu_group_get(dev);
3083         int ret = 0;
3084
3085         if (!group)
3086                 return 0;
3087
3088         mutex_lock(&group->mutex);
3089         if (group->owner_cnt) {
3090                 if (group->owner || !iommu_is_default_domain(group)) {
3091                         ret = -EBUSY;
3092                         goto unlock_out;
3093                 }
3094         }
3095
3096         group->owner_cnt++;
3097
3098 unlock_out:
3099         mutex_unlock(&group->mutex);
3100         iommu_group_put(group);
3101
3102         return ret;
3103 }
3104
3105 /**
3106  * iommu_device_unuse_default_domain() - Device driver stops handling device
3107  *                                       DMA through the kernel DMA API.
3108  * @dev: The device.
3109  *
3110  * The device driver doesn't want to do DMA through kernel DMA API anymore.
3111  * It must be called after iommu_device_use_default_domain().
3112  */
3113 void iommu_device_unuse_default_domain(struct device *dev)
3114 {
3115         struct iommu_group *group = iommu_group_get(dev);
3116
3117         if (!group)
3118                 return;
3119
3120         mutex_lock(&group->mutex);
3121         if (!WARN_ON(!group->owner_cnt))
3122                 group->owner_cnt--;
3123
3124         mutex_unlock(&group->mutex);
3125         iommu_group_put(group);
3126 }
3127
3128 static int __iommu_group_alloc_blocking_domain(struct iommu_group *group)
3129 {
3130         struct group_device *dev =
3131                 list_first_entry(&group->devices, struct group_device, list);
3132
3133         if (group->blocking_domain)
3134                 return 0;
3135
3136         group->blocking_domain =
3137                 __iommu_domain_alloc(dev->dev->bus, IOMMU_DOMAIN_BLOCKED);
3138         if (!group->blocking_domain) {
3139                 /*
3140                  * For drivers that do not yet understand IOMMU_DOMAIN_BLOCKED
3141                  * create an empty domain instead.
3142                  */
3143                 group->blocking_domain = __iommu_domain_alloc(
3144                         dev->dev->bus, IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED);
3145                 if (!group->blocking_domain)
3146                         return -EINVAL;
3147         }
3148         return 0;
3149 }
3150
3151 /**
3152  * iommu_group_claim_dma_owner() - Set DMA ownership of a group
3153  * @group: The group.
3154  * @owner: Caller specified pointer. Used for exclusive ownership.
3155  *
3156  * This is to support backward compatibility for vfio which manages
3157  * the dma ownership in iommu_group level. New invocations on this
3158  * interface should be prohibited.
3159  */
3160 int iommu_group_claim_dma_owner(struct iommu_group *group, void *owner)
3161 {
3162         int ret = 0;
3163
3164         mutex_lock(&group->mutex);
3165         if (group->owner_cnt) {
3166                 ret = -EPERM;
3167                 goto unlock_out;
3168         } else {
3169                 if (group->domain && group->domain != group->default_domain) {
3170                         ret = -EBUSY;
3171                         goto unlock_out;
3172                 }
3173
3174                 ret = __iommu_group_alloc_blocking_domain(group);
3175                 if (ret)
3176                         goto unlock_out;
3177
3178                 ret = __iommu_group_set_domain(group, group->blocking_domain);
3179                 if (ret)
3180                         goto unlock_out;
3181                 group->owner = owner;
3182         }
3183
3184         group->owner_cnt++;
3185 unlock_out:
3186         mutex_unlock(&group->mutex);
3187
3188         return ret;
3189 }
3190 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_claim_dma_owner);
3191
3192 /**
3193  * iommu_group_release_dma_owner() - Release DMA ownership of a group
3194  * @group: The group.
3195  *
3196  * Release the DMA ownership claimed by iommu_group_claim_dma_owner().
3197  */
3198 void iommu_group_release_dma_owner(struct iommu_group *group)
3199 {
3200         int ret;
3201
3202         mutex_lock(&group->mutex);
3203         if (WARN_ON(!group->owner_cnt || !group->owner))
3204                 goto unlock_out;
3205
3206         group->owner_cnt = 0;
3207         group->owner = NULL;
3208         ret = __iommu_group_set_domain(group, group->default_domain);
3209         WARN(ret, "iommu driver failed to attach the default domain");
3210
3211 unlock_out:
3212         mutex_unlock(&group->mutex);
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_release_dma_owner);
3215
3216 /**
3217  * iommu_group_dma_owner_claimed() - Query group dma ownership status
3218  * @group: The group.
3219  *
3220  * This provides status query on a given group. It is racy and only for
3221  * non-binding status reporting.
3222  */
3223 bool iommu_group_dma_owner_claimed(struct iommu_group *group)
3224 {
3225         unsigned int user;
3226
3227         mutex_lock(&group->mutex);
3228         user = group->owner_cnt;
3229         mutex_unlock(&group->mutex);
3230
3231         return user;
3232 }
3233 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_group_dma_owner_claimed);