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