Merge tag 'pci-v5.8-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/helgaas/pci
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / pci / controller / pci-hyperv.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) Microsoft Corporation.
4  *
5  * Author:
6  *   Jake Oshins <jakeo@microsoft.com>
7  *
8  * This driver acts as a paravirtual front-end for PCI Express root buses.
9  * When a PCI Express function (either an entire device or an SR-IOV
10  * Virtual Function) is being passed through to the VM, this driver exposes
11  * a new bus to the guest VM.  This is modeled as a root PCI bus because
12  * no bridges are being exposed to the VM.  In fact, with a "Generation 2"
13  * VM within Hyper-V, there may seem to be no PCI bus at all in the VM
14  * until a device as been exposed using this driver.
15  *
16  * Each root PCI bus has its own PCI domain, which is called "Segment" in
17  * the PCI Firmware Specifications.  Thus while each device passed through
18  * to the VM using this front-end will appear at "device 0", the domain will
19  * be unique.  Typically, each bus will have one PCI function on it, though
20  * this driver does support more than one.
21  *
22  * In order to map the interrupts from the device through to the guest VM,
23  * this driver also implements an IRQ Domain, which handles interrupts (either
24  * MSI or MSI-X) associated with the functions on the bus.  As interrupts are
25  * set up, torn down, or reaffined, this driver communicates with the
26  * underlying hypervisor to adjust the mappings in the I/O MMU so that each
27  * interrupt will be delivered to the correct virtual processor at the right
28  * vector.  This driver does not support level-triggered (line-based)
29  * interrupts, and will report that the Interrupt Line register in the
30  * function's configuration space is zero.
31  *
32  * The rest of this driver mostly maps PCI concepts onto underlying Hyper-V
33  * facilities.  For instance, the configuration space of a function exposed
34  * by Hyper-V is mapped into a single page of memory space, and the
35  * read and write handlers for config space must be aware of this mechanism.
36  * Similarly, device setup and teardown involves messages sent to and from
37  * the PCI back-end driver in Hyper-V.
38  */
39
40 #include <linux/kernel.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/pci.h>
43 #include <linux/delay.h>
44 #include <linux/semaphore.h>
45 #include <linux/irqdomain.h>
46 #include <asm/irqdomain.h>
47 #include <asm/apic.h>
48 #include <linux/irq.h>
49 #include <linux/msi.h>
50 #include <linux/hyperv.h>
51 #include <linux/refcount.h>
52 #include <asm/mshyperv.h>
53
54 /*
55  * Protocol versions. The low word is the minor version, the high word the
56  * major version.
57  */
58
59 #define PCI_MAKE_VERSION(major, minor) ((u32)(((major) << 16) | (minor)))
60 #define PCI_MAJOR_VERSION(version) ((u32)(version) >> 16)
61 #define PCI_MINOR_VERSION(version) ((u32)(version) & 0xff)
62
63 enum pci_protocol_version_t {
64         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1 = PCI_MAKE_VERSION(1, 1),      /* Win10 */
65         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 = PCI_MAKE_VERSION(1, 2),      /* RS1 */
66         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3 = PCI_MAKE_VERSION(1, 3),      /* Vibranium */
67 };
68
69 #define CPU_AFFINITY_ALL        -1ULL
70
71 /*
72  * Supported protocol versions in the order of probing - highest go
73  * first.
74  */
75 static enum pci_protocol_version_t pci_protocol_versions[] = {
76         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3,
77         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2,
78         PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1,
79 };
80
81 #define PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH  0x2000
82 #define CFG_PAGE_OFFSET 0x1000
83 #define CFG_PAGE_SIZE (PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH - CFG_PAGE_OFFSET)
84
85 #define MAX_SUPPORTED_MSI_MESSAGES 0x400
86
87 #define STATUS_REVISION_MISMATCH 0xC0000059
88
89 /* space for 32bit serial number as string */
90 #define SLOT_NAME_SIZE 11
91
92 /*
93  * Message Types
94  */
95
96 enum pci_message_type {
97         /*
98          * Version 1.1
99          */
100         PCI_MESSAGE_BASE                = 0x42490000,
101         PCI_BUS_RELATIONS               = PCI_MESSAGE_BASE + 0,
102         PCI_QUERY_BUS_RELATIONS         = PCI_MESSAGE_BASE + 1,
103         PCI_POWER_STATE_CHANGE          = PCI_MESSAGE_BASE + 4,
104         PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS = PCI_MESSAGE_BASE + 5,
105         PCI_QUERY_RESOURCE_RESOURCES    = PCI_MESSAGE_BASE + 6,
106         PCI_BUS_D0ENTRY                 = PCI_MESSAGE_BASE + 7,
107         PCI_BUS_D0EXIT                  = PCI_MESSAGE_BASE + 8,
108         PCI_READ_BLOCK                  = PCI_MESSAGE_BASE + 9,
109         PCI_WRITE_BLOCK                 = PCI_MESSAGE_BASE + 0xA,
110         PCI_EJECT                       = PCI_MESSAGE_BASE + 0xB,
111         PCI_QUERY_STOP                  = PCI_MESSAGE_BASE + 0xC,
112         PCI_REENABLE                    = PCI_MESSAGE_BASE + 0xD,
113         PCI_QUERY_STOP_FAILED           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xE,
114         PCI_EJECTION_COMPLETE           = PCI_MESSAGE_BASE + 0xF,
115         PCI_RESOURCES_ASSIGNED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x10,
116         PCI_RESOURCES_RELEASED          = PCI_MESSAGE_BASE + 0x11,
117         PCI_INVALIDATE_BLOCK            = PCI_MESSAGE_BASE + 0x12,
118         PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION      = PCI_MESSAGE_BASE + 0x13,
119         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x14,
120         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE    = PCI_MESSAGE_BASE + 0x15,
121         PCI_RESOURCES_ASSIGNED2         = PCI_MESSAGE_BASE + 0x16,
122         PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x17,
123         PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE2   = PCI_MESSAGE_BASE + 0x18, /* unused */
124         PCI_BUS_RELATIONS2              = PCI_MESSAGE_BASE + 0x19,
125         PCI_MESSAGE_MAXIMUM
126 };
127
128 /*
129  * Structures defining the virtual PCI Express protocol.
130  */
131
132 union pci_version {
133         struct {
134                 u16 minor_version;
135                 u16 major_version;
136         } parts;
137         u32 version;
138 } __packed;
139
140 /*
141  * Function numbers are 8-bits wide on Express, as interpreted through ARI,
142  * which is all this driver does.  This representation is the one used in
143  * Windows, which is what is expected when sending this back and forth with
144  * the Hyper-V parent partition.
145  */
146 union win_slot_encoding {
147         struct {
148                 u32     dev:5;
149                 u32     func:3;
150                 u32     reserved:24;
151         } bits;
152         u32 slot;
153 } __packed;
154
155 /*
156  * Pretty much as defined in the PCI Specifications.
157  */
158 struct pci_function_description {
159         u16     v_id;   /* vendor ID */
160         u16     d_id;   /* device ID */
161         u8      rev;
162         u8      prog_intf;
163         u8      subclass;
164         u8      base_class;
165         u32     subsystem_id;
166         union win_slot_encoding win_slot;
167         u32     ser;    /* serial number */
168 } __packed;
169
170 enum pci_device_description_flags {
171         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NONE                 = 0x0,
172         HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY        = 0x1,
173 };
174
175 struct pci_function_description2 {
176         u16     v_id;   /* vendor ID */
177         u16     d_id;   /* device ID */
178         u8      rev;
179         u8      prog_intf;
180         u8      subclass;
181         u8      base_class;
182         u32     subsystem_id;
183         union   win_slot_encoding win_slot;
184         u32     ser;    /* serial number */
185         u32     flags;
186         u16     virtual_numa_node;
187         u16     reserved;
188 } __packed;
189
190 /**
191  * struct hv_msi_desc
192  * @vector:             IDT entry
193  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
194  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
195  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
196  *                      Interrupt Descriptor Table that are
197  *                      occupied by this Message-Signaled
198  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
199  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
200  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
201  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
202  *                      entry would have its own descriptor.
203  * @reserved:           Empty space
204  * @cpu_mask:           All the target virtual processors.
205  */
206 struct hv_msi_desc {
207         u8      vector;
208         u8      delivery_mode;
209         u16     vector_count;
210         u32     reserved;
211         u64     cpu_mask;
212 } __packed;
213
214 /**
215  * struct hv_msi_desc2 - 1.2 version of hv_msi_desc
216  * @vector:             IDT entry
217  * @delivery_mode:      As defined in Intel's Programmer's
218  *                      Reference Manual, Volume 3, Chapter 8.
219  * @vector_count:       Number of contiguous entries in the
220  *                      Interrupt Descriptor Table that are
221  *                      occupied by this Message-Signaled
222  *                      Interrupt. For "MSI", as first defined
223  *                      in PCI 2.2, this can be between 1 and
224  *                      32. For "MSI-X," as first defined in PCI
225  *                      3.0, this must be 1, as each MSI-X table
226  *                      entry would have its own descriptor.
227  * @processor_count:    number of bits enabled in array.
228  * @processor_array:    All the target virtual processors.
229  */
230 struct hv_msi_desc2 {
231         u8      vector;
232         u8      delivery_mode;
233         u16     vector_count;
234         u16     processor_count;
235         u16     processor_array[32];
236 } __packed;
237
238 /**
239  * struct tran_int_desc
240  * @reserved:           unused, padding
241  * @vector_count:       same as in hv_msi_desc
242  * @data:               This is the "data payload" value that is
243  *                      written by the device when it generates
244  *                      a message-signaled interrupt, either MSI
245  *                      or MSI-X.
246  * @address:            This is the address to which the data
247  *                      payload is written on interrupt
248  *                      generation.
249  */
250 struct tran_int_desc {
251         u16     reserved;
252         u16     vector_count;
253         u32     data;
254         u64     address;
255 } __packed;
256
257 /*
258  * A generic message format for virtual PCI.
259  * Specific message formats are defined later in the file.
260  */
261
262 struct pci_message {
263         u32 type;
264 } __packed;
265
266 struct pci_child_message {
267         struct pci_message message_type;
268         union win_slot_encoding wslot;
269 } __packed;
270
271 struct pci_incoming_message {
272         struct vmpacket_descriptor hdr;
273         struct pci_message message_type;
274 } __packed;
275
276 struct pci_response {
277         struct vmpacket_descriptor hdr;
278         s32 status;                     /* negative values are failures */
279 } __packed;
280
281 struct pci_packet {
282         void (*completion_func)(void *context, struct pci_response *resp,
283                                 int resp_packet_size);
284         void *compl_ctxt;
285
286         struct pci_message message[];
287 };
288
289 /*
290  * Specific message types supporting the PCI protocol.
291  */
292
293 /*
294  * Version negotiation message. Sent from the guest to the host.
295  * The guest is free to try different versions until the host
296  * accepts the version.
297  *
298  * pci_version: The protocol version requested.
299  * is_last_attempt: If TRUE, this is the last version guest will request.
300  * reservedz: Reserved field, set to zero.
301  */
302
303 struct pci_version_request {
304         struct pci_message message_type;
305         u32 protocol_version;
306 } __packed;
307
308 /*
309  * Bus D0 Entry.  This is sent from the guest to the host when the virtual
310  * bus (PCI Express port) is ready for action.
311  */
312
313 struct pci_bus_d0_entry {
314         struct pci_message message_type;
315         u32 reserved;
316         u64 mmio_base;
317 } __packed;
318
319 struct pci_bus_relations {
320         struct pci_incoming_message incoming;
321         u32 device_count;
322         struct pci_function_description func[];
323 } __packed;
324
325 struct pci_bus_relations2 {
326         struct pci_incoming_message incoming;
327         u32 device_count;
328         struct pci_function_description2 func[];
329 } __packed;
330
331 struct pci_q_res_req_response {
332         struct vmpacket_descriptor hdr;
333         s32 status;                     /* negative values are failures */
334         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
335 } __packed;
336
337 struct pci_set_power {
338         struct pci_message message_type;
339         union win_slot_encoding wslot;
340         u32 power_state;                /* In Windows terms */
341         u32 reserved;
342 } __packed;
343
344 struct pci_set_power_response {
345         struct vmpacket_descriptor hdr;
346         s32 status;                     /* negative values are failures */
347         union win_slot_encoding wslot;
348         u32 resultant_state;            /* In Windows terms */
349         u32 reserved;
350 } __packed;
351
352 struct pci_resources_assigned {
353         struct pci_message message_type;
354         union win_slot_encoding wslot;
355         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
356         u32 msi_descriptors;
357         u32 reserved[4];
358 } __packed;
359
360 struct pci_resources_assigned2 {
361         struct pci_message message_type;
362         union win_slot_encoding wslot;
363         u8 memory_range[0x14][6];       /* not used here */
364         u32 msi_descriptor_count;
365         u8 reserved[70];
366 } __packed;
367
368 struct pci_create_interrupt {
369         struct pci_message message_type;
370         union win_slot_encoding wslot;
371         struct hv_msi_desc int_desc;
372 } __packed;
373
374 struct pci_create_int_response {
375         struct pci_response response;
376         u32 reserved;
377         struct tran_int_desc int_desc;
378 } __packed;
379
380 struct pci_create_interrupt2 {
381         struct pci_message message_type;
382         union win_slot_encoding wslot;
383         struct hv_msi_desc2 int_desc;
384 } __packed;
385
386 struct pci_delete_interrupt {
387         struct pci_message message_type;
388         union win_slot_encoding wslot;
389         struct tran_int_desc int_desc;
390 } __packed;
391
392 /*
393  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and bytes_requested.
394  */
395 struct pci_read_block {
396         struct pci_message message_type;
397         u32 block_id;
398         union win_slot_encoding wslot;
399         u32 bytes_requested;
400 } __packed;
401
402 struct pci_read_block_response {
403         struct vmpacket_descriptor hdr;
404         u32 status;
405         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
406 } __packed;
407
408 /*
409  * Note: the VM must pass a valid block id, wslot and byte_count.
410  */
411 struct pci_write_block {
412         struct pci_message message_type;
413         u32 block_id;
414         union win_slot_encoding wslot;
415         u32 byte_count;
416         u8 bytes[HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX];
417 } __packed;
418
419 struct pci_dev_inval_block {
420         struct pci_incoming_message incoming;
421         union win_slot_encoding wslot;
422         u64 block_mask;
423 } __packed;
424
425 struct pci_dev_incoming {
426         struct pci_incoming_message incoming;
427         union win_slot_encoding wslot;
428 } __packed;
429
430 struct pci_eject_response {
431         struct pci_message message_type;
432         union win_slot_encoding wslot;
433         u32 status;
434 } __packed;
435
436 static int pci_ring_size = (4 * PAGE_SIZE);
437
438 /*
439  * Driver specific state.
440  */
441
442 enum hv_pcibus_state {
443         hv_pcibus_init = 0,
444         hv_pcibus_probed,
445         hv_pcibus_installed,
446         hv_pcibus_removing,
447         hv_pcibus_removed,
448         hv_pcibus_maximum
449 };
450
451 struct hv_pcibus_device {
452         struct pci_sysdata sysdata;
453         /* Protocol version negotiated with the host */
454         enum pci_protocol_version_t protocol_version;
455         enum hv_pcibus_state state;
456         refcount_t remove_lock;
457         struct hv_device *hdev;
458         resource_size_t low_mmio_space;
459         resource_size_t high_mmio_space;
460         struct resource *mem_config;
461         struct resource *low_mmio_res;
462         struct resource *high_mmio_res;
463         struct completion *survey_event;
464         struct completion remove_event;
465         struct pci_bus *pci_bus;
466         spinlock_t config_lock; /* Avoid two threads writing index page */
467         spinlock_t device_list_lock;    /* Protect lists below */
468         void __iomem *cfg_addr;
469
470         struct list_head resources_for_children;
471
472         struct list_head children;
473         struct list_head dr_list;
474
475         struct msi_domain_info msi_info;
476         struct msi_controller msi_chip;
477         struct irq_domain *irq_domain;
478
479         spinlock_t retarget_msi_interrupt_lock;
480
481         struct workqueue_struct *wq;
482
483         /* Highest slot of child device with resources allocated */
484         int wslot_res_allocated;
485
486         /* hypercall arg, must not cross page boundary */
487         struct hv_retarget_device_interrupt retarget_msi_interrupt_params;
488
489         /*
490          * Don't put anything here: retarget_msi_interrupt_params must be last
491          */
492 };
493
494 /*
495  * Tracks "Device Relations" messages from the host, which must be both
496  * processed in order and deferred so that they don't run in the context
497  * of the incoming packet callback.
498  */
499 struct hv_dr_work {
500         struct work_struct wrk;
501         struct hv_pcibus_device *bus;
502 };
503
504 struct hv_pcidev_description {
505         u16     v_id;   /* vendor ID */
506         u16     d_id;   /* device ID */
507         u8      rev;
508         u8      prog_intf;
509         u8      subclass;
510         u8      base_class;
511         u32     subsystem_id;
512         union   win_slot_encoding win_slot;
513         u32     ser;    /* serial number */
514         u32     flags;
515         u16     virtual_numa_node;
516 };
517
518 struct hv_dr_state {
519         struct list_head list_entry;
520         u32 device_count;
521         struct hv_pcidev_description func[];
522 };
523
524 enum hv_pcichild_state {
525         hv_pcichild_init = 0,
526         hv_pcichild_requirements,
527         hv_pcichild_resourced,
528         hv_pcichild_ejecting,
529         hv_pcichild_maximum
530 };
531
532 struct hv_pci_dev {
533         /* List protected by pci_rescan_remove_lock */
534         struct list_head list_entry;
535         refcount_t refs;
536         enum hv_pcichild_state state;
537         struct pci_slot *pci_slot;
538         struct hv_pcidev_description desc;
539         bool reported_missing;
540         struct hv_pcibus_device *hbus;
541         struct work_struct wrk;
542
543         void (*block_invalidate)(void *context, u64 block_mask);
544         void *invalidate_context;
545
546         /*
547          * What would be observed if one wrote 0xFFFFFFFF to a BAR and then
548          * read it back, for each of the BAR offsets within config space.
549          */
550         u32 probed_bar[PCI_STD_NUM_BARS];
551 };
552
553 struct hv_pci_compl {
554         struct completion host_event;
555         s32 completion_status;
556 };
557
558 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context);
559
560 /**
561  * hv_pci_generic_compl() - Invoked for a completion packet
562  * @context:            Set up by the sender of the packet.
563  * @resp:               The response packet
564  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the packet
565  *
566  * This function is used to trigger an event and report status
567  * for any message for which the completion packet contains a
568  * status and nothing else.
569  */
570 static void hv_pci_generic_compl(void *context, struct pci_response *resp,
571                                  int resp_packet_size)
572 {
573         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
574
575         if (resp_packet_size >= offsetofend(struct pci_response, status))
576                 comp_pkt->completion_status = resp->status;
577         else
578                 comp_pkt->completion_status = -1;
579
580         complete(&comp_pkt->host_event);
581 }
582
583 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
584                                                 u32 wslot);
585
586 static void get_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
587 {
588         refcount_inc(&hpdev->refs);
589 }
590
591 static void put_pcichild(struct hv_pci_dev *hpdev)
592 {
593         if (refcount_dec_and_test(&hpdev->refs))
594                 kfree(hpdev);
595 }
596
597 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
598 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hv_pcibus);
599
600 /*
601  * There is no good way to get notified from vmbus_onoffer_rescind(),
602  * so let's use polling here, since this is not a hot path.
603  */
604 static int wait_for_response(struct hv_device *hdev,
605                              struct completion *comp)
606 {
607         while (true) {
608                 if (hdev->channel->rescind) {
609                         dev_warn_once(&hdev->device, "The device is gone.\n");
610                         return -ENODEV;
611                 }
612
613                 if (wait_for_completion_timeout(comp, HZ / 10))
614                         break;
615         }
616
617         return 0;
618 }
619
620 /**
621  * devfn_to_wslot() - Convert from Linux PCI slot to Windows
622  * @devfn:      The Linux representation of PCI slot
623  *
624  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
625  *
626  * Return: The Windows representation
627  */
628 static u32 devfn_to_wslot(int devfn)
629 {
630         union win_slot_encoding wslot;
631
632         wslot.slot = 0;
633         wslot.bits.dev = PCI_SLOT(devfn);
634         wslot.bits.func = PCI_FUNC(devfn);
635
636         return wslot.slot;
637 }
638
639 /**
640  * wslot_to_devfn() - Convert from Windows PCI slot to Linux
641  * @wslot:      The Windows representation of PCI slot
642  *
643  * Windows uses a slightly different representation of PCI slot.
644  *
645  * Return: The Linux representation
646  */
647 static int wslot_to_devfn(u32 wslot)
648 {
649         union win_slot_encoding slot_no;
650
651         slot_no.slot = wslot;
652         return PCI_DEVFN(slot_no.bits.dev, slot_no.bits.func);
653 }
654
655 /*
656  * PCI Configuration Space for these root PCI buses is implemented as a pair
657  * of pages in memory-mapped I/O space.  Writing to the first page chooses
658  * the PCI function being written or read.  Once the first page has been
659  * written to, the following page maps in the entire configuration space of
660  * the function.
661  */
662
663 /**
664  * _hv_pcifront_read_config() - Internal PCI config read
665  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
666  * @where:      Offset within config space
667  * @size:       Size of the transfer
668  * @val:        Pointer to the buffer receiving the data
669  */
670 static void _hv_pcifront_read_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
671                                      int size, u32 *val)
672 {
673         unsigned long flags;
674         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
675
676         /*
677          * If the attempt is to read the IDs or the ROM BAR, simulate that.
678          */
679         if (where + size <= PCI_COMMAND) {
680                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.v_id) + where, size);
681         } else if (where >= PCI_CLASS_REVISION && where + size <=
682                    PCI_CACHE_LINE_SIZE) {
683                 memcpy(val, ((u8 *)&hpdev->desc.rev) + where -
684                        PCI_CLASS_REVISION, size);
685         } else if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID && where + size <=
686                    PCI_ROM_ADDRESS) {
687                 memcpy(val, (u8 *)&hpdev->desc.subsystem_id + where -
688                        PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, size);
689         } else if (where >= PCI_ROM_ADDRESS && where + size <=
690                    PCI_CAPABILITY_LIST) {
691                 /* ROM BARs are unimplemented */
692                 *val = 0;
693         } else if (where >= PCI_INTERRUPT_LINE && where + size <=
694                    PCI_INTERRUPT_PIN) {
695                 /*
696                  * Interrupt Line and Interrupt PIN are hard-wired to zero
697                  * because this front-end only supports message-signaled
698                  * interrupts.
699                  */
700                 *val = 0;
701         } else if (where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
702                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
703                 /* Choose the function to be read. (See comment above) */
704                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
705                 /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
706                 mb();
707                 /* Read from that function's config space. */
708                 switch (size) {
709                 case 1:
710                         *val = readb(addr);
711                         break;
712                 case 2:
713                         *val = readw(addr);
714                         break;
715                 default:
716                         *val = readl(addr);
717                         break;
718                 }
719                 /*
720                  * Make sure the read was done before we release the spinlock
721                  * allowing consecutive reads/writes.
722                  */
723                 mb();
724                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
725         } else {
726                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
727                         "Attempt to read beyond a function's config space.\n");
728         }
729 }
730
731 static u16 hv_pcifront_get_vendor_id(struct hv_pci_dev *hpdev)
732 {
733         u16 ret;
734         unsigned long flags;
735         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET +
736                              PCI_VENDOR_ID;
737
738         spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
739
740         /* Choose the function to be read. (See comment above) */
741         writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
742         /* Make sure the function was chosen before we start reading. */
743         mb();
744         /* Read from that function's config space. */
745         ret = readw(addr);
746         /*
747          * mb() is not required here, because the spin_unlock_irqrestore()
748          * is a barrier.
749          */
750
751         spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
752
753         return ret;
754 }
755
756 /**
757  * _hv_pcifront_write_config() - Internal PCI config write
758  * @hpdev:      The PCI driver's representation of the device
759  * @where:      Offset within config space
760  * @size:       Size of the transfer
761  * @val:        The data being transferred
762  */
763 static void _hv_pcifront_write_config(struct hv_pci_dev *hpdev, int where,
764                                       int size, u32 val)
765 {
766         unsigned long flags;
767         void __iomem *addr = hpdev->hbus->cfg_addr + CFG_PAGE_OFFSET + where;
768
769         if (where >= PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID &&
770             where + size <= PCI_CAPABILITY_LIST) {
771                 /* SSIDs and ROM BARs are read-only */
772         } else if (where >= PCI_COMMAND && where + size <= CFG_PAGE_SIZE) {
773                 spin_lock_irqsave(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
774                 /* Choose the function to be written. (See comment above) */
775                 writel(hpdev->desc.win_slot.slot, hpdev->hbus->cfg_addr);
776                 /* Make sure the function was chosen before we start writing. */
777                 wmb();
778                 /* Write to that function's config space. */
779                 switch (size) {
780                 case 1:
781                         writeb(val, addr);
782                         break;
783                 case 2:
784                         writew(val, addr);
785                         break;
786                 default:
787                         writel(val, addr);
788                         break;
789                 }
790                 /*
791                  * Make sure the write was done before we release the spinlock
792                  * allowing consecutive reads/writes.
793                  */
794                 mb();
795                 spin_unlock_irqrestore(&hpdev->hbus->config_lock, flags);
796         } else {
797                 dev_err(&hpdev->hbus->hdev->device,
798                         "Attempt to write beyond a function's config space.\n");
799         }
800 }
801
802 /**
803  * hv_pcifront_read_config() - Read configuration space
804  * @bus: PCI Bus structure
805  * @devfn: Device/function
806  * @where: Offset from base
807  * @size: Byte/word/dword
808  * @val: Value to be read
809  *
810  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
811  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
812  */
813 static int hv_pcifront_read_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
814                                    int where, int size, u32 *val)
815 {
816         struct hv_pcibus_device *hbus =
817                 container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
818         struct hv_pci_dev *hpdev;
819
820         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
821         if (!hpdev)
822                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
823
824         _hv_pcifront_read_config(hpdev, where, size, val);
825
826         put_pcichild(hpdev);
827         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
828 }
829
830 /**
831  * hv_pcifront_write_config() - Write configuration space
832  * @bus: PCI Bus structure
833  * @devfn: Device/function
834  * @where: Offset from base
835  * @size: Byte/word/dword
836  * @val: Value to be written to device
837  *
838  * Return: PCIBIOS_SUCCESSFUL on success
839  *         PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND on failure
840  */
841 static int hv_pcifront_write_config(struct pci_bus *bus, unsigned int devfn,
842                                     int where, int size, u32 val)
843 {
844         struct hv_pcibus_device *hbus =
845             container_of(bus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
846         struct hv_pci_dev *hpdev;
847
848         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(devfn));
849         if (!hpdev)
850                 return PCIBIOS_DEVICE_NOT_FOUND;
851
852         _hv_pcifront_write_config(hpdev, where, size, val);
853
854         put_pcichild(hpdev);
855         return PCIBIOS_SUCCESSFUL;
856 }
857
858 /* PCIe operations */
859 static struct pci_ops hv_pcifront_ops = {
860         .read  = hv_pcifront_read_config,
861         .write = hv_pcifront_write_config,
862 };
863
864 /*
865  * Paravirtual backchannel
866  *
867  * Hyper-V SR-IOV provides a backchannel mechanism in software for
868  * communication between a VF driver and a PF driver.  These
869  * "configuration blocks" are similar in concept to PCI configuration space,
870  * but instead of doing reads and writes in 32-bit chunks through a very slow
871  * path, packets of up to 128 bytes can be sent or received asynchronously.
872  *
873  * Nearly every SR-IOV device contains just such a communications channel in
874  * hardware, so using this one in software is usually optional.  Using the
875  * software channel, however, allows driver implementers to leverage software
876  * tools that fuzz the communications channel looking for vulnerabilities.
877  *
878  * The usage model for these packets puts the responsibility for reading or
879  * writing on the VF driver.  The VF driver sends a read or a write packet,
880  * indicating which "block" is being referred to by number.
881  *
882  * If the PF driver wishes to initiate communication, it can "invalidate" one or
883  * more of the first 64 blocks.  This invalidation is delivered via a callback
884  * supplied by the VF driver by this driver.
885  *
886  * No protocol is implied, except that supplied by the PF and VF drivers.
887  */
888
889 struct hv_read_config_compl {
890         struct hv_pci_compl comp_pkt;
891         void *buf;
892         unsigned int len;
893         unsigned int bytes_returned;
894 };
895
896 /**
897  * hv_pci_read_config_compl() - Invoked when a response packet
898  * for a read config block operation arrives.
899  * @context:            Identifies the read config operation
900  * @resp:               The response packet itself
901  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
902  */
903 static void hv_pci_read_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
904                                      int resp_packet_size)
905 {
906         struct hv_read_config_compl *comp = context;
907         struct pci_read_block_response *read_resp =
908                 (struct pci_read_block_response *)resp;
909         unsigned int data_len, hdr_len;
910
911         hdr_len = offsetof(struct pci_read_block_response, bytes);
912         if (resp_packet_size < hdr_len) {
913                 comp->comp_pkt.completion_status = -1;
914                 goto out;
915         }
916
917         data_len = resp_packet_size - hdr_len;
918         if (data_len > 0 && read_resp->status == 0) {
919                 comp->bytes_returned = min(comp->len, data_len);
920                 memcpy(comp->buf, read_resp->bytes, comp->bytes_returned);
921         } else {
922                 comp->bytes_returned = 0;
923         }
924
925         comp->comp_pkt.completion_status = read_resp->status;
926 out:
927         complete(&comp->comp_pkt.host_event);
928 }
929
930 /**
931  * hv_read_config_block() - Sends a read config block request to
932  * the back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
933  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
934  * @buf:                Buffer into which the config block will be copied.
935  * @len:                Size in bytes of buf.
936  * @block_id:           Identifies the config block which has been requested.
937  * @bytes_returned:     Size which came back from the back-end driver.
938  *
939  * Return: 0 on success, -errno on failure
940  */
941 int hv_read_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf, unsigned int len,
942                          unsigned int block_id, unsigned int *bytes_returned)
943 {
944         struct hv_pcibus_device *hbus =
945                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
946                              sysdata);
947         struct {
948                 struct pci_packet pkt;
949                 char buf[sizeof(struct pci_read_block)];
950         } pkt;
951         struct hv_read_config_compl comp_pkt;
952         struct pci_read_block *read_blk;
953         int ret;
954
955         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
956                 return -EINVAL;
957
958         init_completion(&comp_pkt.comp_pkt.host_event);
959         comp_pkt.buf = buf;
960         comp_pkt.len = len;
961
962         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
963         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_read_config_compl;
964         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
965         read_blk = (struct pci_read_block *)&pkt.pkt.message;
966         read_blk->message_type.type = PCI_READ_BLOCK;
967         read_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
968         read_blk->block_id = block_id;
969         read_blk->bytes_requested = len;
970
971         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, read_blk,
972                                sizeof(*read_blk), (unsigned long)&pkt.pkt,
973                                VM_PKT_DATA_INBAND,
974                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
975         if (ret)
976                 return ret;
977
978         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.comp_pkt.host_event);
979         if (ret)
980                 return ret;
981
982         if (comp_pkt.comp_pkt.completion_status != 0 ||
983             comp_pkt.bytes_returned == 0) {
984                 dev_err(&hbus->hdev->device,
985                         "Read Config Block failed: 0x%x, bytes_returned=%d\n",
986                         comp_pkt.comp_pkt.completion_status,
987                         comp_pkt.bytes_returned);
988                 return -EIO;
989         }
990
991         *bytes_returned = comp_pkt.bytes_returned;
992         return 0;
993 }
994
995 /**
996  * hv_pci_write_config_compl() - Invoked when a response packet for a write
997  * config block operation arrives.
998  * @context:            Identifies the write config operation
999  * @resp:               The response packet itself
1000  * @resp_packet_size:   Size in bytes of the response packet
1001  */
1002 static void hv_pci_write_config_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1003                                       int resp_packet_size)
1004 {
1005         struct hv_pci_compl *comp_pkt = context;
1006
1007         comp_pkt->completion_status = resp->status;
1008         complete(&comp_pkt->host_event);
1009 }
1010
1011 /**
1012  * hv_write_config_block() - Sends a write config block request to the
1013  * back-end driver running in the Hyper-V parent partition.
1014  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1015  * @buf:                Buffer from which the config block will be copied.
1016  * @len:                Size in bytes of buf.
1017  * @block_id:           Identifies the config block which is being written.
1018  *
1019  * Return: 0 on success, -errno on failure
1020  */
1021 int hv_write_config_block(struct pci_dev *pdev, void *buf, unsigned int len,
1022                           unsigned int block_id)
1023 {
1024         struct hv_pcibus_device *hbus =
1025                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1026                              sysdata);
1027         struct {
1028                 struct pci_packet pkt;
1029                 char buf[sizeof(struct pci_write_block)];
1030                 u32 reserved;
1031         } pkt;
1032         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1033         struct pci_write_block *write_blk;
1034         u32 pkt_size;
1035         int ret;
1036
1037         if (len == 0 || len > HV_CONFIG_BLOCK_SIZE_MAX)
1038                 return -EINVAL;
1039
1040         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1041
1042         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1043         pkt.pkt.completion_func = hv_pci_write_config_compl;
1044         pkt.pkt.compl_ctxt = &comp_pkt;
1045         write_blk = (struct pci_write_block *)&pkt.pkt.message;
1046         write_blk->message_type.type = PCI_WRITE_BLOCK;
1047         write_blk->wslot.slot = devfn_to_wslot(pdev->devfn);
1048         write_blk->block_id = block_id;
1049         write_blk->byte_count = len;
1050         memcpy(write_blk->bytes, buf, len);
1051         pkt_size = offsetof(struct pci_write_block, bytes) + len;
1052         /*
1053          * This quirk is required on some hosts shipped around 2018, because
1054          * these hosts don't check the pkt_size correctly (new hosts have been
1055          * fixed since early 2019). The quirk is also safe on very old hosts
1056          * and new hosts, because, on them, what really matters is the length
1057          * specified in write_blk->byte_count.
1058          */
1059         pkt_size += sizeof(pkt.reserved);
1060
1061         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, write_blk, pkt_size,
1062                                (unsigned long)&pkt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
1063                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1064         if (ret)
1065                 return ret;
1066
1067         ret = wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event);
1068         if (ret)
1069                 return ret;
1070
1071         if (comp_pkt.completion_status != 0) {
1072                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1073                         "Write Config Block failed: 0x%x\n",
1074                         comp_pkt.completion_status);
1075                 return -EIO;
1076         }
1077
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * hv_register_block_invalidate() - Invoked when a config block invalidation
1083  * arrives from the back-end driver.
1084  * @pdev:               The PCI driver's representation for this device.
1085  * @context:            Identifies the device.
1086  * @block_invalidate:   Identifies all of the blocks being invalidated.
1087  *
1088  * Return: 0 on success, -errno on failure
1089  */
1090 int hv_register_block_invalidate(struct pci_dev *pdev, void *context,
1091                                  void (*block_invalidate)(void *context,
1092                                                           u64 block_mask))
1093 {
1094         struct hv_pcibus_device *hbus =
1095                 container_of(pdev->bus->sysdata, struct hv_pcibus_device,
1096                              sysdata);
1097         struct hv_pci_dev *hpdev;
1098
1099         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1100         if (!hpdev)
1101                 return -ENODEV;
1102
1103         hpdev->block_invalidate = block_invalidate;
1104         hpdev->invalidate_context = context;
1105
1106         put_pcichild(hpdev);
1107         return 0;
1108
1109 }
1110
1111 /* Interrupt management hooks */
1112 static void hv_int_desc_free(struct hv_pci_dev *hpdev,
1113                              struct tran_int_desc *int_desc)
1114 {
1115         struct pci_delete_interrupt *int_pkt;
1116         struct {
1117                 struct pci_packet pkt;
1118                 u8 buffer[sizeof(struct pci_delete_interrupt)];
1119         } ctxt;
1120
1121         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1122         int_pkt = (struct pci_delete_interrupt *)&ctxt.pkt.message;
1123         int_pkt->message_type.type =
1124                 PCI_DELETE_INTERRUPT_MESSAGE;
1125         int_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
1126         int_pkt->int_desc = *int_desc;
1127         vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, int_pkt, sizeof(*int_pkt),
1128                          (unsigned long)&ctxt.pkt, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
1129         kfree(int_desc);
1130 }
1131
1132 /**
1133  * hv_msi_free() - Free the MSI.
1134  * @domain:     The interrupt domain pointer
1135  * @info:       Extra MSI-related context
1136  * @irq:        Identifies the IRQ.
1137  *
1138  * The Hyper-V parent partition and hypervisor are tracking the
1139  * messages that are in use, keeping the interrupt redirection
1140  * table up to date.  This callback sends a message that frees
1141  * the IRT entry and related tracking nonsense.
1142  */
1143 static void hv_msi_free(struct irq_domain *domain, struct msi_domain_info *info,
1144                         unsigned int irq)
1145 {
1146         struct hv_pcibus_device *hbus;
1147         struct hv_pci_dev *hpdev;
1148         struct pci_dev *pdev;
1149         struct tran_int_desc *int_desc;
1150         struct irq_data *irq_data = irq_domain_get_irq_data(domain, irq);
1151         struct msi_desc *msi = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1152
1153         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi);
1154         hbus = info->data;
1155         int_desc = irq_data_get_irq_chip_data(irq_data);
1156         if (!int_desc)
1157                 return;
1158
1159         irq_data->chip_data = NULL;
1160         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1161         if (!hpdev) {
1162                 kfree(int_desc);
1163                 return;
1164         }
1165
1166         hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1167         put_pcichild(hpdev);
1168 }
1169
1170 static int hv_set_affinity(struct irq_data *data, const struct cpumask *dest,
1171                            bool force)
1172 {
1173         struct irq_data *parent = data->parent_data;
1174
1175         return parent->chip->irq_set_affinity(parent, dest, force);
1176 }
1177
1178 static void hv_irq_mask(struct irq_data *data)
1179 {
1180         pci_msi_mask_irq(data);
1181 }
1182
1183 /**
1184  * hv_irq_unmask() - "Unmask" the IRQ by setting its current
1185  * affinity.
1186  * @data:       Describes the IRQ
1187  *
1188  * Build new a destination for the MSI and make a hypercall to
1189  * update the Interrupt Redirection Table. "Device Logical ID"
1190  * is built out of this PCI bus's instance GUID and the function
1191  * number of the device.
1192  */
1193 static void hv_irq_unmask(struct irq_data *data)
1194 {
1195         struct msi_desc *msi_desc = irq_data_get_msi_desc(data);
1196         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1197         struct hv_retarget_device_interrupt *params;
1198         struct hv_pcibus_device *hbus;
1199         struct cpumask *dest;
1200         cpumask_var_t tmp;
1201         struct pci_bus *pbus;
1202         struct pci_dev *pdev;
1203         unsigned long flags;
1204         u32 var_size = 0;
1205         int cpu, nr_bank;
1206         u64 res;
1207
1208         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1209         pdev = msi_desc_to_pci_dev(msi_desc);
1210         pbus = pdev->bus;
1211         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1212
1213         spin_lock_irqsave(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
1214
1215         params = &hbus->retarget_msi_interrupt_params;
1216         memset(params, 0, sizeof(*params));
1217         params->partition_id = HV_PARTITION_ID_SELF;
1218         params->int_entry.source = 1; /* MSI(-X) */
1219         hv_set_msi_entry_from_desc(&params->int_entry.msi_entry, msi_desc);
1220         params->device_id = (hbus->hdev->dev_instance.b[5] << 24) |
1221                            (hbus->hdev->dev_instance.b[4] << 16) |
1222                            (hbus->hdev->dev_instance.b[7] << 8) |
1223                            (hbus->hdev->dev_instance.b[6] & 0xf8) |
1224                            PCI_FUNC(pdev->devfn);
1225         params->int_target.vector = cfg->vector;
1226
1227         /*
1228          * Honoring apic->irq_delivery_mode set to dest_Fixed by
1229          * setting the HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_MULTICAST flag results in a
1230          * spurious interrupt storm. Not doing so does not seem to have a
1231          * negative effect (yet?).
1232          */
1233
1234         if (hbus->protocol_version >= PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
1235                 /*
1236                  * PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2 supports the VP_SET version of the
1237                  * HVCALL_RETARGET_INTERRUPT hypercall, which also coincides
1238                  * with >64 VP support.
1239                  * ms_hyperv.hints & HV_X64_EX_PROCESSOR_MASKS_RECOMMENDED
1240                  * is not sufficient for this hypercall.
1241                  */
1242                 params->int_target.flags |=
1243                         HV_DEVICE_INTERRUPT_TARGET_PROCESSOR_SET;
1244
1245                 if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC)) {
1246                         res = 1;
1247                         goto exit_unlock;
1248                 }
1249
1250                 cpumask_and(tmp, dest, cpu_online_mask);
1251                 nr_bank = cpumask_to_vpset(&params->int_target.vp_set, tmp);
1252                 free_cpumask_var(tmp);
1253
1254                 if (nr_bank <= 0) {
1255                         res = 1;
1256                         goto exit_unlock;
1257                 }
1258
1259                 /*
1260                  * var-sized hypercall, var-size starts after vp_mask (thus
1261                  * vp_set.format does not count, but vp_set.valid_bank_mask
1262                  * does).
1263                  */
1264                 var_size = 1 + nr_bank;
1265         } else {
1266                 for_each_cpu_and(cpu, dest, cpu_online_mask) {
1267                         params->int_target.vp_mask |=
1268                                 (1ULL << hv_cpu_number_to_vp_number(cpu));
1269                 }
1270         }
1271
1272         res = hv_do_hypercall(HVCALL_RETARGET_INTERRUPT | (var_size << 17),
1273                               params, NULL);
1274
1275 exit_unlock:
1276         spin_unlock_irqrestore(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock, flags);
1277
1278         if (res) {
1279                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1280                         "%s() failed: %#llx", __func__, res);
1281                 return;
1282         }
1283
1284         pci_msi_unmask_irq(data);
1285 }
1286
1287 struct compose_comp_ctxt {
1288         struct hv_pci_compl comp_pkt;
1289         struct tran_int_desc int_desc;
1290 };
1291
1292 static void hv_pci_compose_compl(void *context, struct pci_response *resp,
1293                                  int resp_packet_size)
1294 {
1295         struct compose_comp_ctxt *comp_pkt = context;
1296         struct pci_create_int_response *int_resp =
1297                 (struct pci_create_int_response *)resp;
1298
1299         comp_pkt->comp_pkt.completion_status = resp->status;
1300         comp_pkt->int_desc = int_resp->int_desc;
1301         complete(&comp_pkt->comp_pkt.host_event);
1302 }
1303
1304 static u32 hv_compose_msi_req_v1(
1305         struct pci_create_interrupt *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1306         u32 slot, u8 vector)
1307 {
1308         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE;
1309         int_pkt->wslot.slot = slot;
1310         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1311         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1312         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1313
1314         /*
1315          * Create MSI w/ dummy vCPU set, overwritten by subsequent retarget in
1316          * hv_irq_unmask().
1317          */
1318         int_pkt->int_desc.cpu_mask = CPU_AFFINITY_ALL;
1319
1320         return sizeof(*int_pkt);
1321 }
1322
1323 static u32 hv_compose_msi_req_v2(
1324         struct pci_create_interrupt2 *int_pkt, struct cpumask *affinity,
1325         u32 slot, u8 vector)
1326 {
1327         int cpu;
1328
1329         int_pkt->message_type.type = PCI_CREATE_INTERRUPT_MESSAGE2;
1330         int_pkt->wslot.slot = slot;
1331         int_pkt->int_desc.vector = vector;
1332         int_pkt->int_desc.vector_count = 1;
1333         int_pkt->int_desc.delivery_mode = dest_Fixed;
1334
1335         /*
1336          * Create MSI w/ dummy vCPU set targeting just one vCPU, overwritten
1337          * by subsequent retarget in hv_irq_unmask().
1338          */
1339         cpu = cpumask_first_and(affinity, cpu_online_mask);
1340         int_pkt->int_desc.processor_array[0] =
1341                 hv_cpu_number_to_vp_number(cpu);
1342         int_pkt->int_desc.processor_count = 1;
1343
1344         return sizeof(*int_pkt);
1345 }
1346
1347 /**
1348  * hv_compose_msi_msg() - Supplies a valid MSI address/data
1349  * @data:       Everything about this MSI
1350  * @msg:        Buffer that is filled in by this function
1351  *
1352  * This function unpacks the IRQ looking for target CPU set, IDT
1353  * vector and mode and sends a message to the parent partition
1354  * asking for a mapping for that tuple in this partition.  The
1355  * response supplies a data value and address to which that data
1356  * should be written to trigger that interrupt.
1357  */
1358 static void hv_compose_msi_msg(struct irq_data *data, struct msi_msg *msg)
1359 {
1360         struct irq_cfg *cfg = irqd_cfg(data);
1361         struct hv_pcibus_device *hbus;
1362         struct vmbus_channel *channel;
1363         struct hv_pci_dev *hpdev;
1364         struct pci_bus *pbus;
1365         struct pci_dev *pdev;
1366         struct cpumask *dest;
1367         struct compose_comp_ctxt comp;
1368         struct tran_int_desc *int_desc;
1369         struct {
1370                 struct pci_packet pci_pkt;
1371                 union {
1372                         struct pci_create_interrupt v1;
1373                         struct pci_create_interrupt2 v2;
1374                 } int_pkts;
1375         } __packed ctxt;
1376
1377         u32 size;
1378         int ret;
1379
1380         pdev = msi_desc_to_pci_dev(irq_data_get_msi_desc(data));
1381         dest = irq_data_get_effective_affinity_mask(data);
1382         pbus = pdev->bus;
1383         hbus = container_of(pbus->sysdata, struct hv_pcibus_device, sysdata);
1384         channel = hbus->hdev->channel;
1385         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1386         if (!hpdev)
1387                 goto return_null_message;
1388
1389         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1390         if (data->chip_data) {
1391                 int_desc = data->chip_data;
1392                 data->chip_data = NULL;
1393                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1394         }
1395
1396         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1397         if (!int_desc)
1398                 goto drop_reference;
1399
1400         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1401         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1402         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1403         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1404
1405         switch (hbus->protocol_version) {
1406         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1407                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1408                                         dest,
1409                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1410                                         cfg->vector);
1411                 break;
1412
1413         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1414         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3:
1415                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1416                                         dest,
1417                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1418                                         cfg->vector);
1419                 break;
1420
1421         default:
1422                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1423                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1424                  * path so we print a message to aid future updates.
1425                  */
1426                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1427                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1428                 goto free_int_desc;
1429         }
1430
1431         ret = vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1432                                size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1433                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1434                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1435         if (ret) {
1436                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1437                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1438                         comp.comp_pkt.completion_status);
1439                 goto free_int_desc;
1440         }
1441
1442         /*
1443          * Prevents hv_pci_onchannelcallback() from running concurrently
1444          * in the tasklet.
1445          */
1446         tasklet_disable(&channel->callback_event);
1447
1448         /*
1449          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1450          * do normal wait for completion; instead poll.
1451          */
1452         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1453                 unsigned long flags;
1454
1455                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1456                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1457                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1458                                      "the device has gone\n");
1459                         goto enable_tasklet;
1460                 }
1461
1462                 /*
1463                  * Make sure that the ring buffer data structure doesn't get
1464                  * freed while we dereference the ring buffer pointer.  Test
1465                  * for the channel's onchannel_callback being NULL within a
1466                  * sched_lock critical section.  See also the inline comments
1467                  * in vmbus_reset_channel_cb().
1468                  */
1469                 spin_lock_irqsave(&channel->sched_lock, flags);
1470                 if (unlikely(channel->onchannel_callback == NULL)) {
1471                         spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1472                         goto enable_tasklet;
1473                 }
1474                 hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1475                 spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1476
1477                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1478                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1479                                      "the device is being ejected\n");
1480                         goto enable_tasklet;
1481                 }
1482
1483                 udelay(100);
1484         }
1485
1486         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1487
1488         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1489                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1490                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1491                         comp.comp_pkt.completion_status);
1492                 goto free_int_desc;
1493         }
1494
1495         /*
1496          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1497          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1498          * is already held.
1499          */
1500         *int_desc = comp.int_desc;
1501         data->chip_data = int_desc;
1502
1503         /* Pass up the result. */
1504         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1505         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1506         msg->data = comp.int_desc.data;
1507
1508         put_pcichild(hpdev);
1509         return;
1510
1511 enable_tasklet:
1512         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1513 free_int_desc:
1514         kfree(int_desc);
1515 drop_reference:
1516         put_pcichild(hpdev);
1517 return_null_message:
1518         msg->address_hi = 0;
1519         msg->address_lo = 0;
1520         msg->data = 0;
1521 }
1522
1523 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1524 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1525         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1526         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1527         .irq_set_affinity       = hv_set_affinity,
1528         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1529         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1530         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1531 };
1532
1533 static irq_hw_number_t hv_msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
1534                                                    msi_alloc_info_t *arg)
1535 {
1536         return arg->msi_hwirq;
1537 }
1538
1539 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1540         .get_hwirq      = hv_msi_domain_ops_get_hwirq,
1541         .msi_prepare    = pci_msi_prepare,
1542         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
1543         .msi_free       = hv_msi_free,
1544 };
1545
1546 /**
1547  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1548  * @hbus:       The root PCI bus
1549  *
1550  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1551  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1552  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1553  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1554  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1555  * can support multi-message MSI here.
1556  *
1557  * Return: '0' on success and error value on failure
1558  */
1559 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1560 {
1561         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1562         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1563         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1564                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1565                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1566         hbus->msi_info.handler = handle_edge_irq;
1567         hbus->msi_info.handler_name = "edge";
1568         hbus->msi_info.data = hbus;
1569         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->sysdata.fwnode,
1570                                                      &hbus->msi_info,
1571                                                      x86_vector_domain);
1572         if (!hbus->irq_domain) {
1573                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1574                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1575                 return -ENODEV;
1576         }
1577
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 /**
1582  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1583  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1584  *              to it.
1585  *
1586  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1587  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1588  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1589  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1590  * must place any BARs of smaller than page length at the
1591  * beginning of a page.
1592  *
1593  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1594  */
1595 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1596 {
1597         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1598                         PAGE_SIZE);
1599 }
1600
1601 /**
1602  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1603  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1604  */
1605 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1606 {
1607         struct hv_pci_dev *hpdev;
1608         resource_size_t bar_size = 0;
1609         unsigned long flags;
1610         struct completion *event;
1611         u64 bar_val;
1612         int i;
1613
1614         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
1615         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
1616         if (!event)
1617                 return;
1618
1619         /* If the answer has already been computed, go with it. */
1620         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
1621                 complete(event);
1622                 return;
1623         }
1624
1625         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1626
1627         /*
1628          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
1629          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
1630          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
1631          */
1632         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1633                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1634                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
1635                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1636                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
1637
1638                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
1639                                 /*
1640                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
1641                                  * can be changed.
1642                                  */
1643
1644                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1645                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1646                                         bar_val |=
1647                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
1648                                 else
1649                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
1650
1651                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1652
1653                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1654                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
1655                                 else
1656                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
1657                         }
1658                 }
1659         }
1660
1661         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1662         complete(event);
1663 }
1664
1665 /**
1666  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
1667  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1668  *
1669  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
1670  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
1671  * The algorithm below works down from large sizes to small,
1672  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
1673  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
1674  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
1675  * BAR size.
1676  */
1677 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
1678 {
1679         resource_size_t high_size = 0;
1680         resource_size_t low_size = 0;
1681         resource_size_t high_base = 0;
1682         resource_size_t low_base = 0;
1683         resource_size_t bar_size;
1684         struct hv_pci_dev *hpdev;
1685         unsigned long flags;
1686         u64 bar_val;
1687         u32 command;
1688         bool high;
1689         int i;
1690
1691         if (hbus->low_mmio_space) {
1692                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
1693                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
1694         }
1695
1696         if (hbus->high_mmio_space) {
1697                 high_size = 1ULL <<
1698                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
1699                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
1700         }
1701
1702         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1703
1704         /*
1705          * Clear the memory enable bit, in case it's already set. This occurs
1706          * in the suspend path of hibernation, where the device is suspended,
1707          * resumed and suspended again: see hibernation_snapshot() and
1708          * hibernation_platform_enter().
1709          *
1710          * If the memory enable bit is already set, Hyper-V sliently ignores
1711          * the below BAR updates, and the related PCI device driver can not
1712          * work, because reading from the device register(s) always returns
1713          * 0xFFFFFFFF.
1714          */
1715         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1716                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, &command);
1717                 command &= ~PCI_COMMAND_MEMORY;
1718                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, command);
1719         }
1720
1721         /* Pick addresses for the BARs. */
1722         do {
1723                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1724                         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1725                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1726                                 if (bar_val == 0)
1727                                         continue;
1728                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
1729                                 if (high) {
1730                                         bar_val |=
1731                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
1732                                                  << 32);
1733                                 } else {
1734                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
1735                                 }
1736                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1737                                 if (high) {
1738                                         if (high_size != bar_size) {
1739                                                 i++;
1740                                                 continue;
1741                                         }
1742                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1743                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1744                                                 4,
1745                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
1746                                         i++;
1747                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1748                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1749                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
1750                                         high_base += bar_size;
1751                                 } else {
1752                                         if (low_size != bar_size)
1753                                                 continue;
1754                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1755                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1756                                                 4,
1757                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
1758                                         low_base += bar_size;
1759                                 }
1760                         }
1761                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
1762                                 /* Set the memory enable bit. */
1763                                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1764                                                          &command);
1765                                 command |= PCI_COMMAND_MEMORY;
1766                                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1767                                                           command);
1768                                 break;
1769                         }
1770                 }
1771
1772                 high_size >>= 1;
1773                 low_size >>= 1;
1774         }  while (high_size || low_size);
1775
1776         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
1781  *
1782  * Note that this function does not need to lock the children list
1783  * because it is called from pci_devices_present_work which
1784  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
1785  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
1786  * even when pci_create_slot sleeps.
1787  */
1788 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1789 {
1790         struct hv_pci_dev *hpdev;
1791         char name[SLOT_NAME_SIZE];
1792         int slot_nr;
1793
1794         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1795                 if (hpdev->pci_slot)
1796                         continue;
1797
1798                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
1799                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
1800                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->pci_bus, slot_nr,
1801                                           name, NULL);
1802                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
1803                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
1804                         hpdev->pci_slot = NULL;
1805                 }
1806         }
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
1811  */
1812 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1813 {
1814         struct hv_pci_dev *hpdev;
1815
1816         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1817                 if (!hpdev->pci_slot)
1818                         continue;
1819                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1820                 hpdev->pci_slot = NULL;
1821         }
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Set NUMA node for the devices on the bus
1826  */
1827 static void hv_pci_assign_numa_node(struct hv_pcibus_device *hbus)
1828 {
1829         struct pci_dev *dev;
1830         struct pci_bus *bus = hbus->pci_bus;
1831         struct hv_pci_dev *hv_dev;
1832
1833         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
1834                 hv_dev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(dev->devfn));
1835                 if (!hv_dev)
1836                         continue;
1837
1838                 if (hv_dev->desc.flags & HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY)
1839                         set_dev_node(&dev->dev, hv_dev->desc.virtual_numa_node);
1840
1841                 put_pcichild(hv_dev);
1842         }
1843 }
1844
1845 /**
1846  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
1847  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1848  *
1849  * Return: 0 on success, -errno on failure
1850  */
1851 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
1852 {
1853         /* Register the device */
1854         hbus->pci_bus = pci_create_root_bus(&hbus->hdev->device,
1855                                             0, /* bus number is always zero */
1856                                             &hv_pcifront_ops,
1857                                             &hbus->sysdata,
1858                                             &hbus->resources_for_children);
1859         if (!hbus->pci_bus)
1860                 return -ENODEV;
1861
1862         hbus->pci_bus->msi = &hbus->msi_chip;
1863         hbus->pci_bus->msi->dev = &hbus->hdev->device;
1864
1865         pci_lock_rescan_remove();
1866         pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1867         hv_pci_assign_numa_node(hbus);
1868         pci_bus_assign_resources(hbus->pci_bus);
1869         hv_pci_assign_slots(hbus);
1870         pci_bus_add_devices(hbus->pci_bus);
1871         pci_unlock_rescan_remove();
1872         hbus->state = hv_pcibus_installed;
1873         return 0;
1874 }
1875
1876 struct q_res_req_compl {
1877         struct completion host_event;
1878         struct hv_pci_dev *hpdev;
1879 };
1880
1881 /**
1882  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
1883  * @context:            The completion context.
1884  * @resp:               The response that came from the host.
1885  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
1886  *
1887  * This function is invoked on completion of a Query Resource
1888  * Requirements packet.
1889  */
1890 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
1891                                     int resp_packet_size)
1892 {
1893         struct q_res_req_compl *completion = context;
1894         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
1895                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
1896         int i;
1897
1898         if (resp->status < 0) {
1899                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
1900                         "query resource requirements failed: %x\n",
1901                         resp->status);
1902         } else {
1903                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1904                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
1905                                 q_res_req->probed_bar[i];
1906                 }
1907         }
1908
1909         complete(&completion->host_event);
1910 }
1911
1912 /**
1913  * new_pcichild_device() - Create a new child device
1914  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
1915  * @desc:       The information supplied so far from the host
1916  *              about the device.
1917  *
1918  * This function creates the tracking structure for a new child
1919  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
1920  *
1921  * Return: Pointer to the new tracking struct
1922  */
1923 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
1924                 struct hv_pcidev_description *desc)
1925 {
1926         struct hv_pci_dev *hpdev;
1927         struct pci_child_message *res_req;
1928         struct q_res_req_compl comp_pkt;
1929         struct {
1930                 struct pci_packet init_packet;
1931                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
1932         } pkt;
1933         unsigned long flags;
1934         int ret;
1935
1936         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
1937         if (!hpdev)
1938                 return NULL;
1939
1940         hpdev->hbus = hbus;
1941
1942         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1943         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1944         comp_pkt.hpdev = hpdev;
1945         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
1946         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
1947         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
1948         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
1949         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
1950
1951         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
1952                                sizeof(struct pci_child_message),
1953                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
1954                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1955                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1956         if (ret)
1957                 goto error;
1958
1959         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
1960                 goto error;
1961
1962         hpdev->desc = *desc;
1963         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
1964         get_pcichild(hpdev);
1965         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1966
1967         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
1968         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1969         return hpdev;
1970
1971 error:
1972         kfree(hpdev);
1973         return NULL;
1974 }
1975
1976 /**
1977  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
1978  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1979  * @wslot:      Location on the bus
1980  *
1981  * This function looks up a PCI device and returns the internal
1982  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
1983  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
1984  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
1985  * this reference.
1986  *
1987  * Return:      Internal representation of a PCI device
1988  */
1989 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
1990                                              u32 wslot)
1991 {
1992         unsigned long flags;
1993         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
1994
1995         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1996         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
1997                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
1998                         hpdev = iter;
1999                         get_pcichild(hpdev);
2000                         break;
2001                 }
2002         }
2003         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2004
2005         return hpdev;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
2010  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
2011  *
2012  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
2013  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
2014  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
2015  * function is called when the parent partition reports a list
2016  * of functions that should be observed under this PCI Express
2017  * port (bus).
2018  *
2019  * This function updates the list, and must tolerate being
2020  * called multiple times with the same information.  The typical
2021  * number of child devices is one, with very atypical cases
2022  * involving three or four, so the algorithms used here can be
2023  * simple and inefficient.
2024  *
2025  * It must also treat the omission of a previously observed device as
2026  * notification that the device no longer exists.
2027  *
2028  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
2029  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
2030  */
2031 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
2032 {
2033         u32 child_no;
2034         bool found;
2035         struct hv_pcidev_description *new_desc;
2036         struct hv_pci_dev *hpdev;
2037         struct hv_pcibus_device *hbus;
2038         struct list_head removed;
2039         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2040         struct hv_dr_state *dr = NULL;
2041         unsigned long flags;
2042
2043         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
2044         hbus = dr_wrk->bus;
2045         kfree(dr_wrk);
2046
2047         INIT_LIST_HEAD(&removed);
2048
2049         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
2050         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2051         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2052                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
2053                                       list_entry);
2054                 list_del(&dr->list_entry);
2055
2056                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
2057                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2058                         kfree(dr);
2059                         continue;
2060                 }
2061         }
2062         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2063
2064         if (!dr) {
2065                 put_hvpcibus(hbus);
2066                 return;
2067         }
2068
2069         /* First, mark all existing children as reported missing. */
2070         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2071         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2072                 hpdev->reported_missing = true;
2073         }
2074         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2075
2076         /* Next, add back any reported devices. */
2077         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
2078                 found = false;
2079                 new_desc = &dr->func[child_no];
2080
2081                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2082                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2083                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
2084                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
2085                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
2086                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
2087                                 hpdev->reported_missing = false;
2088                                 found = true;
2089                         }
2090                 }
2091                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2092
2093                 if (!found) {
2094                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
2095                         if (!hpdev)
2096                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2097                                         "couldn't record a child device.\n");
2098                 }
2099         }
2100
2101         /* Move missing children to a list on the stack. */
2102         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2103         do {
2104                 found = false;
2105                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2106                         if (hpdev->reported_missing) {
2107                                 found = true;
2108                                 put_pcichild(hpdev);
2109                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
2110                                 break;
2111                         }
2112                 }
2113         } while (found);
2114         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2115
2116         /* Delete everything that should no longer exist. */
2117         while (!list_empty(&removed)) {
2118                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
2119                                          list_entry);
2120                 list_del(&hpdev->list_entry);
2121
2122                 if (hpdev->pci_slot)
2123                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2124
2125                 put_pcichild(hpdev);
2126         }
2127
2128         switch (hbus->state) {
2129         case hv_pcibus_installed:
2130                 /*
2131                  * Tell the core to rescan bus
2132                  * because there may have been changes.
2133                  */
2134                 pci_lock_rescan_remove();
2135                 pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
2136                 hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2137                 hv_pci_assign_slots(hbus);
2138                 pci_unlock_rescan_remove();
2139                 break;
2140
2141         case hv_pcibus_init:
2142         case hv_pcibus_probed:
2143                 survey_child_resources(hbus);
2144                 break;
2145
2146         default:
2147                 break;
2148         }
2149
2150         put_hvpcibus(hbus);
2151         kfree(dr);
2152 }
2153
2154 /**
2155  * hv_pci_start_relations_work() - Queue work to start device discovery
2156  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2157  * @dr:         The list of children returned from host
2158  *
2159  * Return:  0 on success, -errno on failure
2160  */
2161 static int hv_pci_start_relations_work(struct hv_pcibus_device *hbus,
2162                                        struct hv_dr_state *dr)
2163 {
2164         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2165         unsigned long flags;
2166         bool pending_dr;
2167
2168         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2169                 dev_info(&hbus->hdev->device,
2170                          "PCI VMBus BUS_RELATIONS: ignored\n");
2171                 return -ENOENT;
2172         }
2173
2174         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
2175         if (!dr_wrk)
2176                 return -ENOMEM;
2177
2178         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
2179         dr_wrk->bus = hbus;
2180
2181         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2182         /*
2183          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
2184          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
2185          * queue a new work.
2186          */
2187         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
2188         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
2189         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2190
2191         if (pending_dr) {
2192                 kfree(dr_wrk);
2193         } else {
2194                 get_hvpcibus(hbus);
2195                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
2196         }
2197
2198         return 0;
2199 }
2200
2201 /**
2202  * hv_pci_devices_present() - Handle list of new children
2203  * @hbus:      Root PCI bus, as understood by this driver
2204  * @relations: Packet from host listing children
2205  *
2206  * Process a new list of devices on the bus. The list of devices is
2207  * discovered by VSP and sent to us via VSP message PCI_BUS_RELATIONS,
2208  * whenever a new list of devices for this bus appears.
2209  */
2210 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
2211                                    struct pci_bus_relations *relations)
2212 {
2213         struct hv_dr_state *dr;
2214         int i;
2215
2216         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2217                      GFP_NOWAIT);
2218         if (!dr)
2219                 return;
2220
2221         dr->device_count = relations->device_count;
2222         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2223                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2224                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2225                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2226                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2227                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2228                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2229                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2230                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2231                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2232         }
2233
2234         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2235                 kfree(dr);
2236 }
2237
2238 /**
2239  * hv_pci_devices_present2() - Handle list of new children
2240  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2241  * @relations:  Packet from host listing children
2242  *
2243  * This function is the v2 version of hv_pci_devices_present()
2244  */
2245 static void hv_pci_devices_present2(struct hv_pcibus_device *hbus,
2246                                     struct pci_bus_relations2 *relations)
2247 {
2248         struct hv_dr_state *dr;
2249         int i;
2250
2251         dr = kzalloc(struct_size(dr, func, relations->device_count),
2252                      GFP_NOWAIT);
2253         if (!dr)
2254                 return;
2255
2256         dr->device_count = relations->device_count;
2257         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2258                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2259                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2260                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2261                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2262                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2263                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2264                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2265                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2266                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2267                 dr->func[i].flags = relations->func[i].flags;
2268                 dr->func[i].virtual_numa_node =
2269                         relations->func[i].virtual_numa_node;
2270         }
2271
2272         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2273                 kfree(dr);
2274 }
2275
2276 /**
2277  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
2278  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
2279  *
2280  * This function handles ejecting a device.  Windows will
2281  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
2282  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
2283  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
2284  */
2285 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
2286 {
2287         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
2288         struct hv_pcibus_device *hbus;
2289         struct hv_pci_dev *hpdev;
2290         struct pci_dev *pdev;
2291         unsigned long flags;
2292         int wslot;
2293         struct {
2294                 struct pci_packet pkt;
2295                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
2296         } ctxt;
2297
2298         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
2299         hbus = hpdev->hbus;
2300
2301         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
2302
2303         /*
2304          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
2305          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
2306          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->pci_bus)
2307          * because hbus->pci_bus may not exist yet.
2308          */
2309         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
2310         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->sysdata.domain, 0, wslot);
2311         if (pdev) {
2312                 pci_lock_rescan_remove();
2313                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
2314                 pci_dev_put(pdev);
2315                 pci_unlock_rescan_remove();
2316         }
2317
2318         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2319         list_del(&hpdev->list_entry);
2320         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2321
2322         if (hpdev->pci_slot)
2323                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2324
2325         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
2326         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
2327         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
2328         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2329         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
2330                          sizeof(*ejct_pkt), (unsigned long)&ctxt.pkt,
2331                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2332
2333         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
2334         put_pcichild(hpdev);
2335         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
2336         put_pcichild(hpdev);
2337         put_pcichild(hpdev);
2338         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
2339
2340         put_hvpcibus(hbus);
2341 }
2342
2343 /**
2344  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2345  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2346  *
2347  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2348  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2349  * delivery code handling the ejection.
2350  */
2351 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2352 {
2353         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
2354         struct hv_device *hdev = hbus->hdev;
2355
2356         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2357                 dev_info(&hdev->device, "PCI VMBus EJECT: ignored\n");
2358                 return;
2359         }
2360
2361         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
2362         get_pcichild(hpdev);
2363         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2364         get_hvpcibus(hbus);
2365         queue_work(hbus->wq, &hpdev->wrk);
2366 }
2367
2368 /**
2369  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2370  * @context:    Internal bus tracking struct
2371  *
2372  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2373  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2374  */
2375 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2376 {
2377         const int packet_size = 0x100;
2378         int ret;
2379         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2380         u32 bytes_recvd;
2381         u64 req_id;
2382         struct vmpacket_descriptor *desc;
2383         unsigned char *buffer;
2384         int bufferlen = packet_size;
2385         struct pci_packet *comp_packet;
2386         struct pci_response *response;
2387         struct pci_incoming_message *new_message;
2388         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2389         struct pci_bus_relations2 *bus_rel2;
2390         struct pci_dev_inval_block *inval;
2391         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2392         struct hv_pci_dev *hpdev;
2393
2394         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2395         if (!buffer)
2396                 return;
2397
2398         while (1) {
2399                 ret = vmbus_recvpacket_raw(hbus->hdev->channel, buffer,
2400                                            bufferlen, &bytes_recvd, &req_id);
2401
2402                 if (ret == -ENOBUFS) {
2403                         kfree(buffer);
2404                         /* Handle large packet */
2405                         bufferlen = bytes_recvd;
2406                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2407                         if (!buffer)
2408                                 return;
2409                         continue;
2410                 }
2411
2412                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2413                 if (ret || !bytes_recvd)
2414                         break;
2415
2416                 /*
2417                  * All incoming packets must be at least as large as a
2418                  * response.
2419                  */
2420                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2421                         continue;
2422                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2423
2424                 switch (desc->type) {
2425                 case VM_PKT_COMP:
2426
2427                         /*
2428                          * The host is trusted, and thus it's safe to interpret
2429                          * this transaction ID as a pointer.
2430                          */
2431                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_id;
2432                         response = (struct pci_response *)buffer;
2433                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2434                                                      response,
2435                                                      bytes_recvd);
2436                         break;
2437
2438                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2439
2440                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2441                         switch (new_message->message_type.type) {
2442                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2443
2444                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2445                                 if (bytes_recvd <
2446                                         struct_size(bus_rel, func,
2447                                                     bus_rel->device_count)) {
2448                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2449                                                 "bus relations too small\n");
2450                                         break;
2451                                 }
2452
2453                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2454                                 break;
2455
2456                         case PCI_BUS_RELATIONS2:
2457
2458                                 bus_rel2 = (struct pci_bus_relations2 *)buffer;
2459                                 if (bytes_recvd <
2460                                         struct_size(bus_rel2, func,
2461                                                     bus_rel2->device_count)) {
2462                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2463                                                 "bus relations v2 too small\n");
2464                                         break;
2465                                 }
2466
2467                                 hv_pci_devices_present2(hbus, bus_rel2);
2468                                 break;
2469
2470                         case PCI_EJECT:
2471
2472                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2473                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2474                                                       dev_message->wslot.slot);
2475                                 if (hpdev) {
2476                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2477                                         put_pcichild(hpdev);
2478                                 }
2479                                 break;
2480
2481                         case PCI_INVALIDATE_BLOCK:
2482
2483                                 inval = (struct pci_dev_inval_block *)buffer;
2484                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2485                                                            inval->wslot.slot);
2486                                 if (hpdev) {
2487                                         if (hpdev->block_invalidate) {
2488                                                 hpdev->block_invalidate(
2489                                                     hpdev->invalidate_context,
2490                                                     inval->block_mask);
2491                                         }
2492                                         put_pcichild(hpdev);
2493                                 }
2494                                 break;
2495
2496                         default:
2497                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2498                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2499                                         new_message->message_type.type);
2500                                 break;
2501                         }
2502                         break;
2503
2504                 default:
2505                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2506                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2507                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2508                         break;
2509                 }
2510         }
2511
2512         kfree(buffer);
2513 }
2514
2515 /**
2516  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2517  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2518  *
2519  * This driver is intended to support running on Windows 10
2520  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2521  * versions, as they assume that many of the operations which
2522  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2523  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2524  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2525  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2526  *
2527  * This function negotiates the channel protocol version,
2528  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2529  * level.
2530  */
2531 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev,
2532                                        enum pci_protocol_version_t version[],
2533                                        int num_version)
2534 {
2535         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2536         struct pci_version_request *version_req;
2537         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2538         struct pci_packet *pkt;
2539         int ret;
2540         int i;
2541
2542         /*
2543          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2544          * a version that the host can support. We start with the
2545          * highest version number and go down if the host cannot
2546          * support it.
2547          */
2548         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2549         if (!pkt)
2550                 return -ENOMEM;
2551
2552         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2553         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2554         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2555         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2556         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2557
2558         for (i = 0; i < num_version; i++) {
2559                 version_req->protocol_version = version[i];
2560                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2561                                 sizeof(struct pci_version_request),
2562                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2563                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2564                 if (!ret)
2565                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2566
2567                 if (ret) {
2568                         dev_err(&hdev->device,
2569                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2570                                 ret);
2571                         goto exit;
2572                 }
2573
2574                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2575                         hbus->protocol_version = version[i];
2576                         dev_info(&hdev->device,
2577                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
2578                                 hbus->protocol_version);
2579                         goto exit;
2580                 }
2581
2582                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
2583                         dev_err(&hdev->device,
2584                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
2585                                 comp_pkt.completion_status);
2586                         ret = -EPROTO;
2587                         goto exit;
2588                 }
2589
2590                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
2591         }
2592
2593         dev_err(&hdev->device,
2594                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
2595         ret = -EPROTO;
2596
2597 exit:
2598         kfree(pkt);
2599         return ret;
2600 }
2601
2602 /**
2603  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
2604  * bus
2605  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2606  */
2607 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2608 {
2609         /*
2610          * Set the resources back to the way they looked when they
2611          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
2612          */
2613
2614         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
2615                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2616                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2617                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2618         }
2619
2620         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
2621                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2622                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
2623                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
2624         }
2625 }
2626
2627 /**
2628  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
2629  * for the bus
2630  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2631  *
2632  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
2633  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
2634  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
2635  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
2636  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
2637  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
2638  * deprecated, and not subject to change.
2639  *
2640  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
2641  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
2642  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
2643  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
2644  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
2645  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
2646  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
2647  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
2648  * request_mem_region_exclusive().
2649  *
2650  * Return: 0 on success, -errno on failure
2651  */
2652 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2653 {
2654         resource_size_t align;
2655         int ret;
2656
2657         if (hbus->low_mmio_space) {
2658                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2659                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
2660                                           (u64)(u32)0xffffffff,
2661                                           hbus->low_mmio_space,
2662                                           align, false);
2663                 if (ret) {
2664                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2665                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2666                                 hbus->low_mmio_space);
2667                         return ret;
2668                 }
2669
2670                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2671                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2672                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2673                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2674                                  hbus->low_mmio_res);
2675         }
2676
2677         if (hbus->high_mmio_space) {
2678                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2679                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
2680                                           0x100000000, -1,
2681                                           hbus->high_mmio_space, align,
2682                                           false);
2683                 if (ret) {
2684                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2685                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2686                                 hbus->high_mmio_space);
2687                         goto release_low_mmio;
2688                 }
2689
2690                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2691                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2692                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2693                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2694                                  hbus->high_mmio_res);
2695         }
2696
2697         return 0;
2698
2699 release_low_mmio:
2700         if (hbus->low_mmio_res) {
2701                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2702                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2703         }
2704
2705         return ret;
2706 }
2707
2708 /**
2709  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
2710  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2711  *
2712  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
2713  * configuration space for the functions on this bus.
2714  *
2715  * Return: 0 on success, -errno on failure
2716  */
2717 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2718 {
2719         int ret;
2720
2721         /*
2722          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
2723          * space.
2724          */
2725         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
2726                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
2727         if (ret)
2728                 return ret;
2729
2730         /*
2731          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
2732          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
2733          * which are valid for the children of this bus, which are intended
2734          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
2735          * meaning that this region can't be overlapped.
2736          */
2737
2738         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2739
2740         return 0;
2741 }
2742
2743 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2744 {
2745         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2746 }
2747
2748 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs);
2749
2750 /**
2751  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
2752  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2753  *
2754  * Return: 0 on success, -errno on failure
2755  */
2756 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
2757 {
2758         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2759         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
2760         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2761         struct pci_packet *pkt;
2762         bool retry = true;
2763         int ret;
2764
2765 enter_d0_retry:
2766         /*
2767          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
2768          * powered-on state.  This includes telling the host which region
2769          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
2770          * access.
2771          */
2772         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
2773         if (!pkt)
2774                 return -ENOMEM;
2775
2776         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2777         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2778         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2779         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
2780         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
2781         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
2782
2783         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
2784                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2785                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2786         if (!ret)
2787                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2788
2789         if (ret)
2790                 goto exit;
2791
2792         /*
2793          * In certain case (Kdump) the pci device of interest was
2794          * not cleanly shut down and resource is still held on host
2795          * side, the host could return invalid device status.
2796          * We need to explicitly request host to release the resource
2797          * and try to enter D0 again.
2798          */
2799         if (comp_pkt.completion_status < 0 && retry) {
2800                 retry = false;
2801
2802                 dev_err(&hdev->device, "Retrying D0 Entry\n");
2803
2804                 /*
2805                  * Hv_pci_bus_exit() calls hv_send_resource_released()
2806                  * to free up resources of its child devices.
2807                  * In the kdump kernel we need to set the
2808                  * wslot_res_allocated to 255 so it scans all child
2809                  * devices to release resources allocated in the
2810                  * normal kernel before panic happened.
2811                  */
2812                 hbus->wslot_res_allocated = 255;
2813
2814                 ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
2815
2816                 if (ret == 0) {
2817                         kfree(pkt);
2818                         goto enter_d0_retry;
2819                 }
2820                 dev_err(&hdev->device,
2821                         "Retrying D0 failed with ret %d\n", ret);
2822         }
2823
2824         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2825                 dev_err(&hdev->device,
2826                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
2827                         comp_pkt.completion_status);
2828                 ret = -EPROTO;
2829                 goto exit;
2830         }
2831
2832         ret = 0;
2833
2834 exit:
2835         kfree(pkt);
2836         return ret;
2837 }
2838
2839 /**
2840  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
2841  * devices
2842  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2843  *
2844  * Return: 0 on success, -errno on failure
2845  */
2846 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
2847 {
2848         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2849         struct pci_message message;
2850         struct completion comp;
2851         int ret;
2852
2853         /* Ask the host to send along the list of child devices */
2854         init_completion(&comp);
2855         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
2856                 return -ENOTEMPTY;
2857
2858         memset(&message, 0, sizeof(message));
2859         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
2860
2861         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
2862                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2863         if (!ret)
2864                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
2865
2866         return ret;
2867 }
2868
2869 /**
2870  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
2871  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2872  *
2873  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
2874  * which contains all the resources that the device will use.
2875  * The response contains those same resources, "translated"
2876  * which is to say, the values which should be used by the
2877  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
2878  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
2879  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
2880  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
2881  * space.  So this message is sent here only to drive the state
2882  * machine on the host forward.
2883  *
2884  * Return: 0 on success, -errno on failure
2885  */
2886 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
2887 {
2888         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2889         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
2890         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
2891         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2892         struct hv_pci_dev *hpdev;
2893         struct pci_packet *pkt;
2894         size_t size_res;
2895         int wslot;
2896         int ret;
2897
2898         size_res = (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
2899                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
2900
2901         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
2902         if (!pkt)
2903                 return -ENOMEM;
2904
2905         ret = 0;
2906
2907         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2908                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2909                 if (!hpdev)
2910                         continue;
2911
2912                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
2913                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
2914                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2915                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2916
2917                 if (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
2918                         res_assigned =
2919                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
2920                         res_assigned->message_type.type =
2921                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
2922                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2923                 } else {
2924                         res_assigned2 =
2925                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
2926                         res_assigned2->message_type.type =
2927                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
2928                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2929                 }
2930                 put_pcichild(hpdev);
2931
2932                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
2933                                 size_res, (unsigned long)pkt,
2934                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
2935                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2936                 if (!ret)
2937                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2938                 if (ret)
2939                         break;
2940
2941                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2942                         ret = -EPROTO;
2943                         dev_err(&hdev->device,
2944                                 "resource allocated returned 0x%x",
2945                                 comp_pkt.completion_status);
2946                         break;
2947                 }
2948
2949                 hbus->wslot_res_allocated = wslot;
2950         }
2951
2952         kfree(pkt);
2953         return ret;
2954 }
2955
2956 /**
2957  * hv_send_resources_released() - Report local resources
2958  * released
2959  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2960  *
2961  * Return: 0 on success, -errno on failure
2962  */
2963 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
2964 {
2965         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2966         struct pci_child_message pkt;
2967         struct hv_pci_dev *hpdev;
2968         int wslot;
2969         int ret;
2970
2971         for (wslot = hbus->wslot_res_allocated; wslot >= 0; wslot--) {
2972                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2973                 if (!hpdev)
2974                         continue;
2975
2976                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2977                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
2978                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2979
2980                 put_pcichild(hpdev);
2981
2982                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
2983                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2984                 if (ret)
2985                         return ret;
2986
2987                 hbus->wslot_res_allocated = wslot - 1;
2988         }
2989
2990         hbus->wslot_res_allocated = -1;
2991
2992         return 0;
2993 }
2994
2995 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2996 {
2997         refcount_inc(&hbus->remove_lock);
2998 }
2999
3000 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
3001 {
3002         if (refcount_dec_and_test(&hbus->remove_lock))
3003                 complete(&hbus->remove_event);
3004 }
3005
3006 #define HVPCI_DOM_MAP_SIZE (64 * 1024)
3007 static DECLARE_BITMAP(hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE);
3008
3009 /*
3010  * PCI domain number 0 is used by emulated devices on Gen1 VMs, so define 0
3011  * as invalid for passthrough PCI devices of this driver.
3012  */
3013 #define HVPCI_DOM_INVALID 0
3014
3015 /**
3016  * hv_get_dom_num() - Get a valid PCI domain number
3017  * Check if the PCI domain number is in use, and return another number if
3018  * it is in use.
3019  *
3020  * @dom: Requested domain number
3021  *
3022  * return: domain number on success, HVPCI_DOM_INVALID on failure
3023  */
3024 static u16 hv_get_dom_num(u16 dom)
3025 {
3026         unsigned int i;
3027
3028         if (test_and_set_bit(dom, hvpci_dom_map) == 0)
3029                 return dom;
3030
3031         for_each_clear_bit(i, hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE) {
3032                 if (test_and_set_bit(i, hvpci_dom_map) == 0)
3033                         return i;
3034         }
3035
3036         return HVPCI_DOM_INVALID;
3037 }
3038
3039 /**
3040  * hv_put_dom_num() - Mark the PCI domain number as free
3041  * @dom: Domain number to be freed
3042  */
3043 static void hv_put_dom_num(u16 dom)
3044 {
3045         clear_bit(dom, hvpci_dom_map);
3046 }
3047
3048 /**
3049  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
3050  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3051  * @dev_id:     Identifies the device itself
3052  *
3053  * Return: 0 on success, -errno on failure
3054  */
3055 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
3056                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
3057 {
3058         struct hv_pcibus_device *hbus;
3059         u16 dom_req, dom;
3060         char *name;
3061         int ret;
3062
3063         /*
3064          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
3065          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
3066          */
3067         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > HV_HYP_PAGE_SIZE);
3068
3069         /*
3070          * With the recent 59bb47985c1d ("mm, sl[aou]b: guarantee natural
3071          * alignment for kmalloc(power-of-two)"), kzalloc() is able to allocate
3072          * a 4KB buffer that is guaranteed to be 4KB-aligned. Here the size and
3073          * alignment of hbus is important because hbus's field
3074          * retarget_msi_interrupt_params must not cross a 4KB page boundary.
3075          *
3076          * Here we prefer kzalloc to get_zeroed_page(), because a buffer
3077          * allocated by the latter is not tracked and scanned by kmemleak, and
3078          * hence kmemleak reports the pointer contained in the hbus buffer
3079          * (i.e. the hpdev struct, which is created in new_pcichild_device() and
3080          * is tracked by hbus->children) as memory leak (false positive).
3081          *
3082          * If the kernel doesn't have 59bb47985c1d, get_zeroed_page() *must* be
3083          * used to allocate the hbus buffer and we can avoid the kmemleak false
3084          * positive by using kmemleak_alloc() and kmemleak_free() to ask
3085          * kmemleak to track and scan the hbus buffer.
3086          */
3087         hbus = kzalloc(HV_HYP_PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
3088         if (!hbus)
3089                 return -ENOMEM;
3090         hbus->state = hv_pcibus_init;
3091         hbus->wslot_res_allocated = -1;
3092
3093         /*
3094          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and other
3095          * specs. Pull it from the instance ID, to get something usually
3096          * unique. In rare cases of collision, we will find out another number
3097          * not in use.
3098          *
3099          * Note that, since this code only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V
3100          * together with this guest driver can guarantee that (1) The only
3101          * domain used by Gen1 VMs for something that looks like a physical
3102          * PCI bus (which is actually emulated by the hypervisor) is domain 0.
3103          * (2) There will be no overlap between domains (after fixing possible
3104          * collisions) in the same VM.
3105          */
3106         dom_req = hdev->dev_instance.b[5] << 8 | hdev->dev_instance.b[4];
3107         dom = hv_get_dom_num(dom_req);
3108
3109         if (dom == HVPCI_DOM_INVALID) {
3110                 dev_err(&hdev->device,
3111                         "Unable to use dom# 0x%hx or other numbers", dom_req);
3112                 ret = -EINVAL;
3113                 goto free_bus;
3114         }
3115
3116         if (dom != dom_req)
3117                 dev_info(&hdev->device,
3118                          "PCI dom# 0x%hx has collision, using 0x%hx",
3119                          dom_req, dom);
3120
3121         hbus->sysdata.domain = dom;
3122
3123         hbus->hdev = hdev;
3124         refcount_set(&hbus->remove_lock, 1);
3125         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
3126         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
3127         INIT_LIST_HEAD(&hbus->resources_for_children);
3128         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
3129         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
3130         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
3131         init_completion(&hbus->remove_event);
3132         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
3133                                            hbus->sysdata.domain);
3134         if (!hbus->wq) {
3135                 ret = -ENOMEM;
3136                 goto free_dom;
3137         }
3138
3139         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3140                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3141         if (ret)
3142                 goto destroy_wq;
3143
3144         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
3145
3146         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, pci_protocol_versions,
3147                                           ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions));
3148         if (ret)
3149                 goto close;
3150
3151         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
3152         if (ret)
3153                 goto close;
3154
3155         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
3156                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3157         if (!hbus->cfg_addr) {
3158                 dev_err(&hdev->device,
3159                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
3160                 ret = -ENOMEM;
3161                 goto free_config;
3162         }
3163
3164         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%pUL", &hdev->dev_instance);
3165         if (!name) {
3166                 ret = -ENOMEM;
3167                 goto unmap;
3168         }
3169
3170         hbus->sysdata.fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(name);
3171         kfree(name);
3172         if (!hbus->sysdata.fwnode) {
3173                 ret = -ENOMEM;
3174                 goto unmap;
3175         }
3176
3177         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
3178         if (ret)
3179                 goto free_fwnode;
3180
3181         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3182         if (ret)
3183                 goto free_irq_domain;
3184
3185         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3186         if (ret)
3187                 goto free_irq_domain;
3188
3189         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
3190         if (ret)
3191                 goto exit_d0;
3192
3193         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3194         if (ret)
3195                 goto free_windows;
3196
3197         prepopulate_bars(hbus);
3198
3199         hbus->state = hv_pcibus_probed;
3200
3201         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
3202         if (ret)
3203                 goto free_windows;
3204
3205         return 0;
3206
3207 free_windows:
3208         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3209 exit_d0:
3210         (void) hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3211 free_irq_domain:
3212         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3213 free_fwnode:
3214         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
3215 unmap:
3216         iounmap(hbus->cfg_addr);
3217 free_config:
3218         hv_free_config_window(hbus);
3219 close:
3220         vmbus_close(hdev->channel);
3221 destroy_wq:
3222         destroy_workqueue(hbus->wq);
3223 free_dom:
3224         hv_put_dom_num(hbus->sysdata.domain);
3225 free_bus:
3226         kfree(hbus);
3227         return ret;
3228 }
3229
3230 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool keep_devs)
3231 {
3232         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3233         struct {
3234                 struct pci_packet teardown_packet;
3235                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
3236         } pkt;
3237         struct hv_dr_state *dr;
3238         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3239         int ret;
3240
3241         /*
3242          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
3243          * access the per-channel ringbuffer any longer.
3244          */
3245         if (hdev->channel->rescind)
3246                 return 0;
3247
3248         if (!keep_devs) {
3249                 /* Delete any children which might still exist. */
3250                 dr = kzalloc(sizeof(*dr), GFP_KERNEL);
3251                 if (dr && hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
3252                         kfree(dr);
3253         }
3254
3255         ret = hv_send_resources_released(hdev);
3256         if (ret) {
3257                 dev_err(&hdev->device,
3258                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
3259                 return ret;
3260         }
3261
3262         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
3263         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3264         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
3265         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
3266         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
3267
3268         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt.teardown_packet.message,
3269                                sizeof(struct pci_message),
3270                                (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
3271                                VM_PKT_DATA_INBAND,
3272                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3273         if (ret)
3274                 return ret;
3275
3276         if (wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ) == 0)
3277                 return -ETIMEDOUT;
3278
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 /**
3283  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
3284  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3285  *
3286  * Return: 0 on success, -errno on failure
3287  */
3288 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
3289 {
3290         struct hv_pcibus_device *hbus;
3291         int ret;
3292
3293         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3294         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
3295                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
3296                 pci_lock_rescan_remove();
3297                 pci_stop_root_bus(hbus->pci_bus);
3298                 hv_pci_remove_slots(hbus);
3299                 pci_remove_root_bus(hbus->pci_bus);
3300                 pci_unlock_rescan_remove();
3301                 hbus->state = hv_pcibus_removed;
3302         }
3303
3304         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, false);
3305
3306         vmbus_close(hdev->channel);
3307
3308         iounmap(hbus->cfg_addr);
3309         hv_free_config_window(hbus);
3310         pci_free_resource_list(&hbus->resources_for_children);
3311         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3312         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3313         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
3314         put_hvpcibus(hbus);
3315         wait_for_completion(&hbus->remove_event);
3316         destroy_workqueue(hbus->wq);
3317
3318         hv_put_dom_num(hbus->sysdata.domain);
3319
3320         kfree(hbus);
3321         return ret;
3322 }
3323
3324 static int hv_pci_suspend(struct hv_device *hdev)
3325 {
3326         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3327         enum hv_pcibus_state old_state;
3328         int ret;
3329
3330         /*
3331          * hv_pci_suspend() must make sure there are no pending work items
3332          * before calling vmbus_close(), since it runs in a process context
3333          * as a callback in dpm_suspend().  When it starts to run, the channel
3334          * callback hv_pci_onchannelcallback(), which runs in a tasklet
3335          * context, can be still running concurrently and scheduling new work
3336          * items onto hbus->wq in hv_pci_devices_present() and
3337          * hv_pci_eject_device(), and the work item handlers can access the
3338          * vmbus channel, which can be being closed by hv_pci_suspend(), e.g.
3339          * the work item handler pci_devices_present_work() ->
3340          * new_pcichild_device() writes to the vmbus channel.
3341          *
3342          * To eliminate the race, hv_pci_suspend() disables the channel
3343          * callback tasklet, sets hbus->state to hv_pcibus_removing, and
3344          * re-enables the tasklet. This way, when hv_pci_suspend() proceeds,
3345          * it knows that no new work item can be scheduled, and then it flushes
3346          * hbus->wq and safely closes the vmbus channel.
3347          */
3348         tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3349
3350         /* Change the hbus state to prevent new work items. */
3351         old_state = hbus->state;
3352         if (hbus->state == hv_pcibus_installed)
3353                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3354
3355         tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3356
3357         if (old_state != hv_pcibus_installed)
3358                 return -EINVAL;
3359
3360         flush_workqueue(hbus->wq);
3361
3362         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3363         if (ret)
3364                 return ret;
3365
3366         vmbus_close(hdev->channel);
3367
3368         return 0;
3369 }
3370
3371 static int hv_pci_resume(struct hv_device *hdev)
3372 {
3373         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3374         enum pci_protocol_version_t version[1];
3375         int ret;
3376
3377         hbus->state = hv_pcibus_init;
3378
3379         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3380                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3381         if (ret)
3382                 return ret;
3383
3384         /* Only use the version that was in use before hibernation. */
3385         version[0] = hbus->protocol_version;
3386         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, version, 1);
3387         if (ret)
3388                 goto out;
3389
3390         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3391         if (ret)
3392                 goto out;
3393
3394         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3395         if (ret)
3396                 goto out;
3397
3398         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3399         if (ret)
3400                 goto out;
3401
3402         prepopulate_bars(hbus);
3403
3404         hbus->state = hv_pcibus_installed;
3405         return 0;
3406 out:
3407         vmbus_close(hdev->channel);
3408         return ret;
3409 }
3410
3411 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
3412         /* PCI Pass-through Class ID */
3413         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
3414         { HV_PCIE_GUID, },
3415         { },
3416 };
3417
3418 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
3419
3420 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
3421         .name           = "hv_pci",
3422         .id_table       = hv_pci_id_table,
3423         .probe          = hv_pci_probe,
3424         .remove         = hv_pci_remove,
3425         .suspend        = hv_pci_suspend,
3426         .resume         = hv_pci_resume,
3427 };
3428
3429 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
3430 {
3431         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
3432
3433         hvpci_block_ops.read_block = NULL;
3434         hvpci_block_ops.write_block = NULL;
3435         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = NULL;
3436 }
3437
3438 static int __init init_hv_pci_drv(void)
3439 {
3440         /* Set the invalid domain number's bit, so it will not be used */
3441         set_bit(HVPCI_DOM_INVALID, hvpci_dom_map);
3442
3443         /* Initialize PCI block r/w interface */
3444         hvpci_block_ops.read_block = hv_read_config_block;
3445         hvpci_block_ops.write_block = hv_write_config_block;
3446         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = hv_register_block_invalidate;
3447
3448         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
3449 }
3450
3451 module_init(init_hv_pci_drv);
3452 module_exit(exit_hv_pci_drv);
3453
3454 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
3455 MODULE_LICENSE("GPL v2");