Merge tag 'arm-dt-5.8' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/soc/soc
[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 vmbus_channel *channel;
1360         struct hv_pci_dev *hpdev;
1361         struct pci_bus *pbus;
1362         struct pci_dev *pdev;
1363         struct cpumask *dest;
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         channel = hbus->hdev->channel;
1382         hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(pdev->devfn));
1383         if (!hpdev)
1384                 goto return_null_message;
1385
1386         /* Free any previous message that might have already been composed. */
1387         if (data->chip_data) {
1388                 int_desc = data->chip_data;
1389                 data->chip_data = NULL;
1390                 hv_int_desc_free(hpdev, int_desc);
1391         }
1392
1393         int_desc = kzalloc(sizeof(*int_desc), GFP_ATOMIC);
1394         if (!int_desc)
1395                 goto drop_reference;
1396
1397         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
1398         init_completion(&comp.comp_pkt.host_event);
1399         ctxt.pci_pkt.completion_func = hv_pci_compose_compl;
1400         ctxt.pci_pkt.compl_ctxt = &comp;
1401
1402         switch (hbus->protocol_version) {
1403         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_1:
1404                 size = hv_compose_msi_req_v1(&ctxt.int_pkts.v1,
1405                                         dest,
1406                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1407                                         cfg->vector);
1408                 break;
1409
1410         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2:
1411         case PCI_PROTOCOL_VERSION_1_3:
1412                 size = hv_compose_msi_req_v2(&ctxt.int_pkts.v2,
1413                                         dest,
1414                                         hpdev->desc.win_slot.slot,
1415                                         cfg->vector);
1416                 break;
1417
1418         default:
1419                 /* As we only negotiate protocol versions known to this driver,
1420                  * this path should never hit. However, this is it not a hot
1421                  * path so we print a message to aid future updates.
1422                  */
1423                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1424                         "Unexpected vPCI protocol, update driver.");
1425                 goto free_int_desc;
1426         }
1427
1428         ret = vmbus_sendpacket(hpdev->hbus->hdev->channel, &ctxt.int_pkts,
1429                                size, (unsigned long)&ctxt.pci_pkt,
1430                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1431                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1432         if (ret) {
1433                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1434                         "Sending request for interrupt failed: 0x%x",
1435                         comp.comp_pkt.completion_status);
1436                 goto free_int_desc;
1437         }
1438
1439         /*
1440          * Prevents hv_pci_onchannelcallback() from running concurrently
1441          * in the tasklet.
1442          */
1443         tasklet_disable(&channel->callback_event);
1444
1445         /*
1446          * Since this function is called with IRQ locks held, can't
1447          * do normal wait for completion; instead poll.
1448          */
1449         while (!try_wait_for_completion(&comp.comp_pkt.host_event)) {
1450                 unsigned long flags;
1451
1452                 /* 0xFFFF means an invalid PCI VENDOR ID. */
1453                 if (hv_pcifront_get_vendor_id(hpdev) == 0xFFFF) {
1454                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1455                                      "the device has gone\n");
1456                         goto enable_tasklet;
1457                 }
1458
1459                 /*
1460                  * Make sure that the ring buffer data structure doesn't get
1461                  * freed while we dereference the ring buffer pointer.  Test
1462                  * for the channel's onchannel_callback being NULL within a
1463                  * sched_lock critical section.  See also the inline comments
1464                  * in vmbus_reset_channel_cb().
1465                  */
1466                 spin_lock_irqsave(&channel->sched_lock, flags);
1467                 if (unlikely(channel->onchannel_callback == NULL)) {
1468                         spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1469                         goto enable_tasklet;
1470                 }
1471                 hv_pci_onchannelcallback(hbus);
1472                 spin_unlock_irqrestore(&channel->sched_lock, flags);
1473
1474                 if (hpdev->state == hv_pcichild_ejecting) {
1475                         dev_err_once(&hbus->hdev->device,
1476                                      "the device is being ejected\n");
1477                         goto enable_tasklet;
1478                 }
1479
1480                 udelay(100);
1481         }
1482
1483         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1484
1485         if (comp.comp_pkt.completion_status < 0) {
1486                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1487                         "Request for interrupt failed: 0x%x",
1488                         comp.comp_pkt.completion_status);
1489                 goto free_int_desc;
1490         }
1491
1492         /*
1493          * Record the assignment so that this can be unwound later. Using
1494          * irq_set_chip_data() here would be appropriate, but the lock it takes
1495          * is already held.
1496          */
1497         *int_desc = comp.int_desc;
1498         data->chip_data = int_desc;
1499
1500         /* Pass up the result. */
1501         msg->address_hi = comp.int_desc.address >> 32;
1502         msg->address_lo = comp.int_desc.address & 0xffffffff;
1503         msg->data = comp.int_desc.data;
1504
1505         put_pcichild(hpdev);
1506         return;
1507
1508 enable_tasklet:
1509         tasklet_enable(&channel->callback_event);
1510 free_int_desc:
1511         kfree(int_desc);
1512 drop_reference:
1513         put_pcichild(hpdev);
1514 return_null_message:
1515         msg->address_hi = 0;
1516         msg->address_lo = 0;
1517         msg->data = 0;
1518 }
1519
1520 /* HW Interrupt Chip Descriptor */
1521 static struct irq_chip hv_msi_irq_chip = {
1522         .name                   = "Hyper-V PCIe MSI",
1523         .irq_compose_msi_msg    = hv_compose_msi_msg,
1524         .irq_set_affinity       = hv_set_affinity,
1525         .irq_ack                = irq_chip_ack_parent,
1526         .irq_mask               = hv_irq_mask,
1527         .irq_unmask             = hv_irq_unmask,
1528 };
1529
1530 static irq_hw_number_t hv_msi_domain_ops_get_hwirq(struct msi_domain_info *info,
1531                                                    msi_alloc_info_t *arg)
1532 {
1533         return arg->msi_hwirq;
1534 }
1535
1536 static struct msi_domain_ops hv_msi_ops = {
1537         .get_hwirq      = hv_msi_domain_ops_get_hwirq,
1538         .msi_prepare    = pci_msi_prepare,
1539         .set_desc       = pci_msi_set_desc,
1540         .msi_free       = hv_msi_free,
1541 };
1542
1543 /**
1544  * hv_pcie_init_irq_domain() - Initialize IRQ domain
1545  * @hbus:       The root PCI bus
1546  *
1547  * This function creates an IRQ domain which will be used for
1548  * interrupts from devices that have been passed through.  These
1549  * devices only support MSI and MSI-X, not line-based interrupts
1550  * or simulations of line-based interrupts through PCIe's
1551  * fabric-layer messages.  Because interrupts are remapped, we
1552  * can support multi-message MSI here.
1553  *
1554  * Return: '0' on success and error value on failure
1555  */
1556 static int hv_pcie_init_irq_domain(struct hv_pcibus_device *hbus)
1557 {
1558         hbus->msi_info.chip = &hv_msi_irq_chip;
1559         hbus->msi_info.ops = &hv_msi_ops;
1560         hbus->msi_info.flags = (MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS |
1561                 MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS | MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI |
1562                 MSI_FLAG_PCI_MSIX);
1563         hbus->msi_info.handler = handle_edge_irq;
1564         hbus->msi_info.handler_name = "edge";
1565         hbus->msi_info.data = hbus;
1566         hbus->irq_domain = pci_msi_create_irq_domain(hbus->sysdata.fwnode,
1567                                                      &hbus->msi_info,
1568                                                      x86_vector_domain);
1569         if (!hbus->irq_domain) {
1570                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1571                         "Failed to build an MSI IRQ domain\n");
1572                 return -ENODEV;
1573         }
1574
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 /**
1579  * get_bar_size() - Get the address space consumed by a BAR
1580  * @bar_val:    Value that a BAR returned after -1 was written
1581  *              to it.
1582  *
1583  * This function returns the size of the BAR, rounded up to 1
1584  * page.  It has to be rounded up because the hypervisor's page
1585  * table entry that maps the BAR into the VM can't specify an
1586  * offset within a page.  The invariant is that the hypervisor
1587  * must place any BARs of smaller than page length at the
1588  * beginning of a page.
1589  *
1590  * Return:      Size in bytes of the consumed MMIO space.
1591  */
1592 static u64 get_bar_size(u64 bar_val)
1593 {
1594         return round_up((1 + ~(bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK)),
1595                         PAGE_SIZE);
1596 }
1597
1598 /**
1599  * survey_child_resources() - Total all MMIO requirements
1600  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1601  */
1602 static void survey_child_resources(struct hv_pcibus_device *hbus)
1603 {
1604         struct hv_pci_dev *hpdev;
1605         resource_size_t bar_size = 0;
1606         unsigned long flags;
1607         struct completion *event;
1608         u64 bar_val;
1609         int i;
1610
1611         /* If nobody is waiting on the answer, don't compute it. */
1612         event = xchg(&hbus->survey_event, NULL);
1613         if (!event)
1614                 return;
1615
1616         /* If the answer has already been computed, go with it. */
1617         if (hbus->low_mmio_space || hbus->high_mmio_space) {
1618                 complete(event);
1619                 return;
1620         }
1621
1622         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1623
1624         /*
1625          * Due to an interesting quirk of the PCI spec, all memory regions
1626          * for a child device are a power of 2 in size and aligned in memory,
1627          * so it's sufficient to just add them up without tracking alignment.
1628          */
1629         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1630                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1631                         if (hpdev->probed_bar[i] & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO)
1632                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
1633                                         "There's an I/O BAR in this list!\n");
1634
1635                         if (hpdev->probed_bar[i] != 0) {
1636                                 /*
1637                                  * A probed BAR has all the upper bits set that
1638                                  * can be changed.
1639                                  */
1640
1641                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1642                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1643                                         bar_val |=
1644                                         ((u64)hpdev->probed_bar[++i] << 32);
1645                                 else
1646                                         bar_val |= 0xffffffff00000000ULL;
1647
1648                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1649
1650                                 if (bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)
1651                                         hbus->high_mmio_space += bar_size;
1652                                 else
1653                                         hbus->low_mmio_space += bar_size;
1654                         }
1655                 }
1656         }
1657
1658         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1659         complete(event);
1660 }
1661
1662 /**
1663  * prepopulate_bars() - Fill in BARs with defaults
1664  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1665  *
1666  * The core PCI driver code seems much, much happier if the BARs
1667  * for a device have values upon first scan. So fill them in.
1668  * The algorithm below works down from large sizes to small,
1669  * attempting to pack the assignments optimally. The assumption,
1670  * enforced in other parts of the code, is that the beginning of
1671  * the memory-mapped I/O space will be aligned on the largest
1672  * BAR size.
1673  */
1674 static void prepopulate_bars(struct hv_pcibus_device *hbus)
1675 {
1676         resource_size_t high_size = 0;
1677         resource_size_t low_size = 0;
1678         resource_size_t high_base = 0;
1679         resource_size_t low_base = 0;
1680         resource_size_t bar_size;
1681         struct hv_pci_dev *hpdev;
1682         unsigned long flags;
1683         u64 bar_val;
1684         u32 command;
1685         bool high;
1686         int i;
1687
1688         if (hbus->low_mmio_space) {
1689                 low_size = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
1690                 low_base = hbus->low_mmio_res->start;
1691         }
1692
1693         if (hbus->high_mmio_space) {
1694                 high_size = 1ULL <<
1695                         (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
1696                 high_base = hbus->high_mmio_res->start;
1697         }
1698
1699         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1700
1701         /*
1702          * Clear the memory enable bit, in case it's already set. This occurs
1703          * in the suspend path of hibernation, where the device is suspended,
1704          * resumed and suspended again: see hibernation_snapshot() and
1705          * hibernation_platform_enter().
1706          *
1707          * If the memory enable bit is already set, Hyper-V sliently ignores
1708          * the below BAR updates, and the related PCI device driver can not
1709          * work, because reading from the device register(s) always returns
1710          * 0xFFFFFFFF.
1711          */
1712         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1713                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, &command);
1714                 command &= ~PCI_COMMAND_MEMORY;
1715                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2, command);
1716         }
1717
1718         /* Pick addresses for the BARs. */
1719         do {
1720                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1721                         for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1722                                 bar_val = hpdev->probed_bar[i];
1723                                 if (bar_val == 0)
1724                                         continue;
1725                                 high = bar_val & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
1726                                 if (high) {
1727                                         bar_val |=
1728                                                 ((u64)hpdev->probed_bar[i + 1]
1729                                                  << 32);
1730                                 } else {
1731                                         bar_val |= 0xffffffffULL << 32;
1732                                 }
1733                                 bar_size = get_bar_size(bar_val);
1734                                 if (high) {
1735                                         if (high_size != bar_size) {
1736                                                 i++;
1737                                                 continue;
1738                                         }
1739                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1740                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1741                                                 4,
1742                                                 (u32)(high_base & 0xffffff00));
1743                                         i++;
1744                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1745                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1746                                                 4, (u32)(high_base >> 32));
1747                                         high_base += bar_size;
1748                                 } else {
1749                                         if (low_size != bar_size)
1750                                                 continue;
1751                                         _hv_pcifront_write_config(hpdev,
1752                                                 PCI_BASE_ADDRESS_0 + (4 * i),
1753                                                 4,
1754                                                 (u32)(low_base & 0xffffff00));
1755                                         low_base += bar_size;
1756                                 }
1757                         }
1758                         if (high_size <= 1 && low_size <= 1) {
1759                                 /* Set the memory enable bit. */
1760                                 _hv_pcifront_read_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1761                                                          &command);
1762                                 command |= PCI_COMMAND_MEMORY;
1763                                 _hv_pcifront_write_config(hpdev, PCI_COMMAND, 2,
1764                                                           command);
1765                                 break;
1766                         }
1767                 }
1768
1769                 high_size >>= 1;
1770                 low_size >>= 1;
1771         }  while (high_size || low_size);
1772
1773         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1774 }
1775
1776 /*
1777  * Assign entries in sysfs pci slot directory.
1778  *
1779  * Note that this function does not need to lock the children list
1780  * because it is called from pci_devices_present_work which
1781  * is serialized with hv_eject_device_work because they are on the
1782  * same ordered workqueue. Therefore hbus->children list will not change
1783  * even when pci_create_slot sleeps.
1784  */
1785 static void hv_pci_assign_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1786 {
1787         struct hv_pci_dev *hpdev;
1788         char name[SLOT_NAME_SIZE];
1789         int slot_nr;
1790
1791         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1792                 if (hpdev->pci_slot)
1793                         continue;
1794
1795                 slot_nr = PCI_SLOT(wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot));
1796                 snprintf(name, SLOT_NAME_SIZE, "%u", hpdev->desc.ser);
1797                 hpdev->pci_slot = pci_create_slot(hbus->pci_bus, slot_nr,
1798                                           name, NULL);
1799                 if (IS_ERR(hpdev->pci_slot)) {
1800                         pr_warn("pci_create slot %s failed\n", name);
1801                         hpdev->pci_slot = NULL;
1802                 }
1803         }
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Remove entries in sysfs pci slot directory.
1808  */
1809 static void hv_pci_remove_slots(struct hv_pcibus_device *hbus)
1810 {
1811         struct hv_pci_dev *hpdev;
1812
1813         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
1814                 if (!hpdev->pci_slot)
1815                         continue;
1816                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
1817                 hpdev->pci_slot = NULL;
1818         }
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Set NUMA node for the devices on the bus
1823  */
1824 static void hv_pci_assign_numa_node(struct hv_pcibus_device *hbus)
1825 {
1826         struct pci_dev *dev;
1827         struct pci_bus *bus = hbus->pci_bus;
1828         struct hv_pci_dev *hv_dev;
1829
1830         list_for_each_entry(dev, &bus->devices, bus_list) {
1831                 hv_dev = get_pcichild_wslot(hbus, devfn_to_wslot(dev->devfn));
1832                 if (!hv_dev)
1833                         continue;
1834
1835                 if (hv_dev->desc.flags & HV_PCI_DEVICE_FLAG_NUMA_AFFINITY)
1836                         set_dev_node(&dev->dev, hv_dev->desc.virtual_numa_node);
1837
1838                 put_pcichild(hv_dev);
1839         }
1840 }
1841
1842 /**
1843  * create_root_hv_pci_bus() - Expose a new root PCI bus
1844  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1845  *
1846  * Return: 0 on success, -errno on failure
1847  */
1848 static int create_root_hv_pci_bus(struct hv_pcibus_device *hbus)
1849 {
1850         /* Register the device */
1851         hbus->pci_bus = pci_create_root_bus(&hbus->hdev->device,
1852                                             0, /* bus number is always zero */
1853                                             &hv_pcifront_ops,
1854                                             &hbus->sysdata,
1855                                             &hbus->resources_for_children);
1856         if (!hbus->pci_bus)
1857                 return -ENODEV;
1858
1859         hbus->pci_bus->msi = &hbus->msi_chip;
1860         hbus->pci_bus->msi->dev = &hbus->hdev->device;
1861
1862         pci_lock_rescan_remove();
1863         pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
1864         hv_pci_assign_numa_node(hbus);
1865         pci_bus_assign_resources(hbus->pci_bus);
1866         hv_pci_assign_slots(hbus);
1867         pci_bus_add_devices(hbus->pci_bus);
1868         pci_unlock_rescan_remove();
1869         hbus->state = hv_pcibus_installed;
1870         return 0;
1871 }
1872
1873 struct q_res_req_compl {
1874         struct completion host_event;
1875         struct hv_pci_dev *hpdev;
1876 };
1877
1878 /**
1879  * q_resource_requirements() - Query Resource Requirements
1880  * @context:            The completion context.
1881  * @resp:               The response that came from the host.
1882  * @resp_packet_size:   The size in bytes of resp.
1883  *
1884  * This function is invoked on completion of a Query Resource
1885  * Requirements packet.
1886  */
1887 static void q_resource_requirements(void *context, struct pci_response *resp,
1888                                     int resp_packet_size)
1889 {
1890         struct q_res_req_compl *completion = context;
1891         struct pci_q_res_req_response *q_res_req =
1892                 (struct pci_q_res_req_response *)resp;
1893         int i;
1894
1895         if (resp->status < 0) {
1896                 dev_err(&completion->hpdev->hbus->hdev->device,
1897                         "query resource requirements failed: %x\n",
1898                         resp->status);
1899         } else {
1900                 for (i = 0; i < PCI_STD_NUM_BARS; i++) {
1901                         completion->hpdev->probed_bar[i] =
1902                                 q_res_req->probed_bar[i];
1903                 }
1904         }
1905
1906         complete(&completion->host_event);
1907 }
1908
1909 /**
1910  * new_pcichild_device() - Create a new child device
1911  * @hbus:       The internal struct tracking this root PCI bus.
1912  * @desc:       The information supplied so far from the host
1913  *              about the device.
1914  *
1915  * This function creates the tracking structure for a new child
1916  * device and kicks off the process of figuring out what it is.
1917  *
1918  * Return: Pointer to the new tracking struct
1919  */
1920 static struct hv_pci_dev *new_pcichild_device(struct hv_pcibus_device *hbus,
1921                 struct hv_pcidev_description *desc)
1922 {
1923         struct hv_pci_dev *hpdev;
1924         struct pci_child_message *res_req;
1925         struct q_res_req_compl comp_pkt;
1926         struct {
1927                 struct pci_packet init_packet;
1928                 u8 buffer[sizeof(struct pci_child_message)];
1929         } pkt;
1930         unsigned long flags;
1931         int ret;
1932
1933         hpdev = kzalloc(sizeof(*hpdev), GFP_KERNEL);
1934         if (!hpdev)
1935                 return NULL;
1936
1937         hpdev->hbus = hbus;
1938
1939         memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
1940         init_completion(&comp_pkt.host_event);
1941         comp_pkt.hpdev = hpdev;
1942         pkt.init_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
1943         pkt.init_packet.completion_func = q_resource_requirements;
1944         res_req = (struct pci_child_message *)&pkt.init_packet.message;
1945         res_req->message_type.type = PCI_QUERY_RESOURCE_REQUIREMENTS;
1946         res_req->wslot.slot = desc->win_slot.slot;
1947
1948         ret = vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, res_req,
1949                                sizeof(struct pci_child_message),
1950                                (unsigned long)&pkt.init_packet,
1951                                VM_PKT_DATA_INBAND,
1952                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
1953         if (ret)
1954                 goto error;
1955
1956         if (wait_for_response(hbus->hdev, &comp_pkt.host_event))
1957                 goto error;
1958
1959         hpdev->desc = *desc;
1960         refcount_set(&hpdev->refs, 1);
1961         get_pcichild(hpdev);
1962         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1963
1964         list_add_tail(&hpdev->list_entry, &hbus->children);
1965         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
1966         return hpdev;
1967
1968 error:
1969         kfree(hpdev);
1970         return NULL;
1971 }
1972
1973 /**
1974  * get_pcichild_wslot() - Find device from slot
1975  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
1976  * @wslot:      Location on the bus
1977  *
1978  * This function looks up a PCI device and returns the internal
1979  * representation of it.  It acquires a reference on it, so that
1980  * the device won't be deleted while somebody is using it.  The
1981  * caller is responsible for calling put_pcichild() to release
1982  * this reference.
1983  *
1984  * Return:      Internal representation of a PCI device
1985  */
1986 static struct hv_pci_dev *get_pcichild_wslot(struct hv_pcibus_device *hbus,
1987                                              u32 wslot)
1988 {
1989         unsigned long flags;
1990         struct hv_pci_dev *iter, *hpdev = NULL;
1991
1992         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
1993         list_for_each_entry(iter, &hbus->children, list_entry) {
1994                 if (iter->desc.win_slot.slot == wslot) {
1995                         hpdev = iter;
1996                         get_pcichild(hpdev);
1997                         break;
1998                 }
1999         }
2000         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2001
2002         return hpdev;
2003 }
2004
2005 /**
2006  * pci_devices_present_work() - Handle new list of child devices
2007  * @work:       Work struct embedded in struct hv_dr_work
2008  *
2009  * "Bus Relations" is the Windows term for "children of this
2010  * bus."  The terminology is preserved here for people trying to
2011  * debug the interaction between Hyper-V and Linux.  This
2012  * function is called when the parent partition reports a list
2013  * of functions that should be observed under this PCI Express
2014  * port (bus).
2015  *
2016  * This function updates the list, and must tolerate being
2017  * called multiple times with the same information.  The typical
2018  * number of child devices is one, with very atypical cases
2019  * involving three or four, so the algorithms used here can be
2020  * simple and inefficient.
2021  *
2022  * It must also treat the omission of a previously observed device as
2023  * notification that the device no longer exists.
2024  *
2025  * Note that this function is serialized with hv_eject_device_work(),
2026  * because both are pushed to the ordered workqueue hbus->wq.
2027  */
2028 static void pci_devices_present_work(struct work_struct *work)
2029 {
2030         u32 child_no;
2031         bool found;
2032         struct hv_pcidev_description *new_desc;
2033         struct hv_pci_dev *hpdev;
2034         struct hv_pcibus_device *hbus;
2035         struct list_head removed;
2036         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2037         struct hv_dr_state *dr = NULL;
2038         unsigned long flags;
2039
2040         dr_wrk = container_of(work, struct hv_dr_work, wrk);
2041         hbus = dr_wrk->bus;
2042         kfree(dr_wrk);
2043
2044         INIT_LIST_HEAD(&removed);
2045
2046         /* Pull this off the queue and process it if it was the last one. */
2047         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2048         while (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2049                 dr = list_first_entry(&hbus->dr_list, struct hv_dr_state,
2050                                       list_entry);
2051                 list_del(&dr->list_entry);
2052
2053                 /* Throw this away if the list still has stuff in it. */
2054                 if (!list_empty(&hbus->dr_list)) {
2055                         kfree(dr);
2056                         continue;
2057                 }
2058         }
2059         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2060
2061         if (!dr) {
2062                 put_hvpcibus(hbus);
2063                 return;
2064         }
2065
2066         /* First, mark all existing children as reported missing. */
2067         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2068         list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2069                 hpdev->reported_missing = true;
2070         }
2071         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2072
2073         /* Next, add back any reported devices. */
2074         for (child_no = 0; child_no < dr->device_count; child_no++) {
2075                 found = false;
2076                 new_desc = &dr->func[child_no];
2077
2078                 spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2079                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2080                         if ((hpdev->desc.win_slot.slot == new_desc->win_slot.slot) &&
2081                             (hpdev->desc.v_id == new_desc->v_id) &&
2082                             (hpdev->desc.d_id == new_desc->d_id) &&
2083                             (hpdev->desc.ser == new_desc->ser)) {
2084                                 hpdev->reported_missing = false;
2085                                 found = true;
2086                         }
2087                 }
2088                 spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2089
2090                 if (!found) {
2091                         hpdev = new_pcichild_device(hbus, new_desc);
2092                         if (!hpdev)
2093                                 dev_err(&hbus->hdev->device,
2094                                         "couldn't record a child device.\n");
2095                 }
2096         }
2097
2098         /* Move missing children to a list on the stack. */
2099         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2100         do {
2101                 found = false;
2102                 list_for_each_entry(hpdev, &hbus->children, list_entry) {
2103                         if (hpdev->reported_missing) {
2104                                 found = true;
2105                                 put_pcichild(hpdev);
2106                                 list_move_tail(&hpdev->list_entry, &removed);
2107                                 break;
2108                         }
2109                 }
2110         } while (found);
2111         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2112
2113         /* Delete everything that should no longer exist. */
2114         while (!list_empty(&removed)) {
2115                 hpdev = list_first_entry(&removed, struct hv_pci_dev,
2116                                          list_entry);
2117                 list_del(&hpdev->list_entry);
2118
2119                 if (hpdev->pci_slot)
2120                         pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2121
2122                 put_pcichild(hpdev);
2123         }
2124
2125         switch (hbus->state) {
2126         case hv_pcibus_installed:
2127                 /*
2128                  * Tell the core to rescan bus
2129                  * because there may have been changes.
2130                  */
2131                 pci_lock_rescan_remove();
2132                 pci_scan_child_bus(hbus->pci_bus);
2133                 hv_pci_assign_numa_node(hbus);
2134                 hv_pci_assign_slots(hbus);
2135                 pci_unlock_rescan_remove();
2136                 break;
2137
2138         case hv_pcibus_init:
2139         case hv_pcibus_probed:
2140                 survey_child_resources(hbus);
2141                 break;
2142
2143         default:
2144                 break;
2145         }
2146
2147         put_hvpcibus(hbus);
2148         kfree(dr);
2149 }
2150
2151 /**
2152  * hv_pci_start_relations_work() - Queue work to start device discovery
2153  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2154  * @dr:         The list of children returned from host
2155  *
2156  * Return:  0 on success, -errno on failure
2157  */
2158 static int hv_pci_start_relations_work(struct hv_pcibus_device *hbus,
2159                                        struct hv_dr_state *dr)
2160 {
2161         struct hv_dr_work *dr_wrk;
2162         unsigned long flags;
2163         bool pending_dr;
2164
2165         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2166                 dev_info(&hbus->hdev->device,
2167                          "PCI VMBus BUS_RELATIONS: ignored\n");
2168                 return -ENOENT;
2169         }
2170
2171         dr_wrk = kzalloc(sizeof(*dr_wrk), GFP_NOWAIT);
2172         if (!dr_wrk)
2173                 return -ENOMEM;
2174
2175         INIT_WORK(&dr_wrk->wrk, pci_devices_present_work);
2176         dr_wrk->bus = hbus;
2177
2178         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2179         /*
2180          * If pending_dr is true, we have already queued a work,
2181          * which will see the new dr. Otherwise, we need to
2182          * queue a new work.
2183          */
2184         pending_dr = !list_empty(&hbus->dr_list);
2185         list_add_tail(&dr->list_entry, &hbus->dr_list);
2186         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2187
2188         if (pending_dr) {
2189                 kfree(dr_wrk);
2190         } else {
2191                 get_hvpcibus(hbus);
2192                 queue_work(hbus->wq, &dr_wrk->wrk);
2193         }
2194
2195         return 0;
2196 }
2197
2198 /**
2199  * hv_pci_devices_present() - Handle list of new children
2200  * @hbus:      Root PCI bus, as understood by this driver
2201  * @relations: Packet from host listing children
2202  *
2203  * Process a new list of devices on the bus. The list of devices is
2204  * discovered by VSP and sent to us via VSP message PCI_BUS_RELATIONS,
2205  * whenever a new list of devices for this bus appears.
2206  */
2207 static void hv_pci_devices_present(struct hv_pcibus_device *hbus,
2208                                    struct pci_bus_relations *relations)
2209 {
2210         struct hv_dr_state *dr;
2211         int i;
2212
2213         dr = kzalloc(offsetof(struct hv_dr_state, func) +
2214                      (sizeof(struct hv_pcidev_description) *
2215                       (relations->device_count)), GFP_NOWAIT);
2216
2217         if (!dr)
2218                 return;
2219
2220         dr->device_count = relations->device_count;
2221         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2222                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2223                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2224                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2225                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2226                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2227                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2228                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2229                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2230                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2231         }
2232
2233         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2234                 kfree(dr);
2235 }
2236
2237 /**
2238  * hv_pci_devices_present2() - Handle list of new children
2239  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2240  * @relations:  Packet from host listing children
2241  *
2242  * This function is the v2 version of hv_pci_devices_present()
2243  */
2244 static void hv_pci_devices_present2(struct hv_pcibus_device *hbus,
2245                                     struct pci_bus_relations2 *relations)
2246 {
2247         struct hv_dr_state *dr;
2248         int i;
2249
2250         dr = kzalloc(offsetof(struct hv_dr_state, func) +
2251                      (sizeof(struct hv_pcidev_description) *
2252                       (relations->device_count)), GFP_NOWAIT);
2253
2254         if (!dr)
2255                 return;
2256
2257         dr->device_count = relations->device_count;
2258         for (i = 0; i < dr->device_count; i++) {
2259                 dr->func[i].v_id = relations->func[i].v_id;
2260                 dr->func[i].d_id = relations->func[i].d_id;
2261                 dr->func[i].rev = relations->func[i].rev;
2262                 dr->func[i].prog_intf = relations->func[i].prog_intf;
2263                 dr->func[i].subclass = relations->func[i].subclass;
2264                 dr->func[i].base_class = relations->func[i].base_class;
2265                 dr->func[i].subsystem_id = relations->func[i].subsystem_id;
2266                 dr->func[i].win_slot = relations->func[i].win_slot;
2267                 dr->func[i].ser = relations->func[i].ser;
2268                 dr->func[i].flags = relations->func[i].flags;
2269                 dr->func[i].virtual_numa_node =
2270                         relations->func[i].virtual_numa_node;
2271         }
2272
2273         if (hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
2274                 kfree(dr);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * hv_eject_device_work() - Asynchronously handles ejection
2279  * @work:       Work struct embedded in internal device struct
2280  *
2281  * This function handles ejecting a device.  Windows will
2282  * attempt to gracefully eject a device, waiting 60 seconds to
2283  * hear back from the guest OS that this completed successfully.
2284  * If this timer expires, the device will be forcibly removed.
2285  */
2286 static void hv_eject_device_work(struct work_struct *work)
2287 {
2288         struct pci_eject_response *ejct_pkt;
2289         struct hv_pcibus_device *hbus;
2290         struct hv_pci_dev *hpdev;
2291         struct pci_dev *pdev;
2292         unsigned long flags;
2293         int wslot;
2294         struct {
2295                 struct pci_packet pkt;
2296                 u8 buffer[sizeof(struct pci_eject_response)];
2297         } ctxt;
2298
2299         hpdev = container_of(work, struct hv_pci_dev, wrk);
2300         hbus = hpdev->hbus;
2301
2302         WARN_ON(hpdev->state != hv_pcichild_ejecting);
2303
2304         /*
2305          * Ejection can come before or after the PCI bus has been set up, so
2306          * attempt to find it and tear down the bus state, if it exists.  This
2307          * must be done without constructs like pci_domain_nr(hbus->pci_bus)
2308          * because hbus->pci_bus may not exist yet.
2309          */
2310         wslot = wslot_to_devfn(hpdev->desc.win_slot.slot);
2311         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(hbus->sysdata.domain, 0, wslot);
2312         if (pdev) {
2313                 pci_lock_rescan_remove();
2314                 pci_stop_and_remove_bus_device(pdev);
2315                 pci_dev_put(pdev);
2316                 pci_unlock_rescan_remove();
2317         }
2318
2319         spin_lock_irqsave(&hbus->device_list_lock, flags);
2320         list_del(&hpdev->list_entry);
2321         spin_unlock_irqrestore(&hbus->device_list_lock, flags);
2322
2323         if (hpdev->pci_slot)
2324                 pci_destroy_slot(hpdev->pci_slot);
2325
2326         memset(&ctxt, 0, sizeof(ctxt));
2327         ejct_pkt = (struct pci_eject_response *)&ctxt.pkt.message;
2328         ejct_pkt->message_type.type = PCI_EJECTION_COMPLETE;
2329         ejct_pkt->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2330         vmbus_sendpacket(hbus->hdev->channel, ejct_pkt,
2331                          sizeof(*ejct_pkt), (unsigned long)&ctxt.pkt,
2332                          VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2333
2334         /* For the get_pcichild() in hv_pci_eject_device() */
2335         put_pcichild(hpdev);
2336         /* For the two refs got in new_pcichild_device() */
2337         put_pcichild(hpdev);
2338         put_pcichild(hpdev);
2339         /* hpdev has been freed. Do not use it any more. */
2340
2341         put_hvpcibus(hbus);
2342 }
2343
2344 /**
2345  * hv_pci_eject_device() - Handles device ejection
2346  * @hpdev:      Internal device tracking struct
2347  *
2348  * This function is invoked when an ejection packet arrives.  It
2349  * just schedules work so that we don't re-enter the packet
2350  * delivery code handling the ejection.
2351  */
2352 static void hv_pci_eject_device(struct hv_pci_dev *hpdev)
2353 {
2354         struct hv_pcibus_device *hbus = hpdev->hbus;
2355         struct hv_device *hdev = hbus->hdev;
2356
2357         if (hbus->state == hv_pcibus_removing) {
2358                 dev_info(&hdev->device, "PCI VMBus EJECT: ignored\n");
2359                 return;
2360         }
2361
2362         hpdev->state = hv_pcichild_ejecting;
2363         get_pcichild(hpdev);
2364         INIT_WORK(&hpdev->wrk, hv_eject_device_work);
2365         get_hvpcibus(hbus);
2366         queue_work(hbus->wq, &hpdev->wrk);
2367 }
2368
2369 /**
2370  * hv_pci_onchannelcallback() - Handles incoming packets
2371  * @context:    Internal bus tracking struct
2372  *
2373  * This function is invoked whenever the host sends a packet to
2374  * this channel (which is private to this root PCI bus).
2375  */
2376 static void hv_pci_onchannelcallback(void *context)
2377 {
2378         const int packet_size = 0x100;
2379         int ret;
2380         struct hv_pcibus_device *hbus = context;
2381         u32 bytes_recvd;
2382         u64 req_id;
2383         struct vmpacket_descriptor *desc;
2384         unsigned char *buffer;
2385         int bufferlen = packet_size;
2386         struct pci_packet *comp_packet;
2387         struct pci_response *response;
2388         struct pci_incoming_message *new_message;
2389         struct pci_bus_relations *bus_rel;
2390         struct pci_bus_relations2 *bus_rel2;
2391         struct pci_dev_inval_block *inval;
2392         struct pci_dev_incoming *dev_message;
2393         struct hv_pci_dev *hpdev;
2394
2395         buffer = kmalloc(bufferlen, GFP_ATOMIC);
2396         if (!buffer)
2397                 return;
2398
2399         while (1) {
2400                 ret = vmbus_recvpacket_raw(hbus->hdev->channel, buffer,
2401                                            bufferlen, &bytes_recvd, &req_id);
2402
2403                 if (ret == -ENOBUFS) {
2404                         kfree(buffer);
2405                         /* Handle large packet */
2406                         bufferlen = bytes_recvd;
2407                         buffer = kmalloc(bytes_recvd, GFP_ATOMIC);
2408                         if (!buffer)
2409                                 return;
2410                         continue;
2411                 }
2412
2413                 /* Zero length indicates there are no more packets. */
2414                 if (ret || !bytes_recvd)
2415                         break;
2416
2417                 /*
2418                  * All incoming packets must be at least as large as a
2419                  * response.
2420                  */
2421                 if (bytes_recvd <= sizeof(struct pci_response))
2422                         continue;
2423                 desc = (struct vmpacket_descriptor *)buffer;
2424
2425                 switch (desc->type) {
2426                 case VM_PKT_COMP:
2427
2428                         /*
2429                          * The host is trusted, and thus it's safe to interpret
2430                          * this transaction ID as a pointer.
2431                          */
2432                         comp_packet = (struct pci_packet *)req_id;
2433                         response = (struct pci_response *)buffer;
2434                         comp_packet->completion_func(comp_packet->compl_ctxt,
2435                                                      response,
2436                                                      bytes_recvd);
2437                         break;
2438
2439                 case VM_PKT_DATA_INBAND:
2440
2441                         new_message = (struct pci_incoming_message *)buffer;
2442                         switch (new_message->message_type.type) {
2443                         case PCI_BUS_RELATIONS:
2444
2445                                 bus_rel = (struct pci_bus_relations *)buffer;
2446                                 if (bytes_recvd <
2447                                     offsetof(struct pci_bus_relations, func) +
2448                                     (sizeof(struct pci_function_description) *
2449                                      (bus_rel->device_count))) {
2450                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2451                                                 "bus relations too small\n");
2452                                         break;
2453                                 }
2454
2455                                 hv_pci_devices_present(hbus, bus_rel);
2456                                 break;
2457
2458                         case PCI_BUS_RELATIONS2:
2459
2460                                 bus_rel2 = (struct pci_bus_relations2 *)buffer;
2461                                 if (bytes_recvd <
2462                                     offsetof(struct pci_bus_relations2, func) +
2463                                     (sizeof(struct pci_function_description2) *
2464                                      (bus_rel2->device_count))) {
2465                                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2466                                                 "bus relations v2 too small\n");
2467                                         break;
2468                                 }
2469
2470                                 hv_pci_devices_present2(hbus, bus_rel2);
2471                                 break;
2472
2473                         case PCI_EJECT:
2474
2475                                 dev_message = (struct pci_dev_incoming *)buffer;
2476                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2477                                                       dev_message->wslot.slot);
2478                                 if (hpdev) {
2479                                         hv_pci_eject_device(hpdev);
2480                                         put_pcichild(hpdev);
2481                                 }
2482                                 break;
2483
2484                         case PCI_INVALIDATE_BLOCK:
2485
2486                                 inval = (struct pci_dev_inval_block *)buffer;
2487                                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus,
2488                                                            inval->wslot.slot);
2489                                 if (hpdev) {
2490                                         if (hpdev->block_invalidate) {
2491                                                 hpdev->block_invalidate(
2492                                                     hpdev->invalidate_context,
2493                                                     inval->block_mask);
2494                                         }
2495                                         put_pcichild(hpdev);
2496                                 }
2497                                 break;
2498
2499                         default:
2500                                 dev_warn(&hbus->hdev->device,
2501                                         "Unimplemented protocol message %x\n",
2502                                         new_message->message_type.type);
2503                                 break;
2504                         }
2505                         break;
2506
2507                 default:
2508                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2509                                 "unhandled packet type %d, tid %llx len %d\n",
2510                                 desc->type, req_id, bytes_recvd);
2511                         break;
2512                 }
2513         }
2514
2515         kfree(buffer);
2516 }
2517
2518 /**
2519  * hv_pci_protocol_negotiation() - Set up protocol
2520  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2521  *
2522  * This driver is intended to support running on Windows 10
2523  * (server) and later versions. It will not run on earlier
2524  * versions, as they assume that many of the operations which
2525  * Linux needs accomplished with a spinlock held were done via
2526  * asynchronous messaging via VMBus.  Windows 10 increases the
2527  * surface area of PCI emulation so that these actions can take
2528  * place by suspending a virtual processor for their duration.
2529  *
2530  * This function negotiates the channel protocol version,
2531  * failing if the host doesn't support the necessary protocol
2532  * level.
2533  */
2534 static int hv_pci_protocol_negotiation(struct hv_device *hdev,
2535                                        enum pci_protocol_version_t version[],
2536                                        int num_version)
2537 {
2538         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2539         struct pci_version_request *version_req;
2540         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2541         struct pci_packet *pkt;
2542         int ret;
2543         int i;
2544
2545         /*
2546          * Initiate the handshake with the host and negotiate
2547          * a version that the host can support. We start with the
2548          * highest version number and go down if the host cannot
2549          * support it.
2550          */
2551         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*version_req), GFP_KERNEL);
2552         if (!pkt)
2553                 return -ENOMEM;
2554
2555         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2556         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2557         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2558         version_req = (struct pci_version_request *)&pkt->message;
2559         version_req->message_type.type = PCI_QUERY_PROTOCOL_VERSION;
2560
2561         for (i = 0; i < num_version; i++) {
2562                 version_req->protocol_version = version[i];
2563                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, version_req,
2564                                 sizeof(struct pci_version_request),
2565                                 (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2566                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2567                 if (!ret)
2568                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2569
2570                 if (ret) {
2571                         dev_err(&hdev->device,
2572                                 "PCI Pass-through VSP failed to request version: %d",
2573                                 ret);
2574                         goto exit;
2575                 }
2576
2577                 if (comp_pkt.completion_status >= 0) {
2578                         hbus->protocol_version = version[i];
2579                         dev_info(&hdev->device,
2580                                 "PCI VMBus probing: Using version %#x\n",
2581                                 hbus->protocol_version);
2582                         goto exit;
2583                 }
2584
2585                 if (comp_pkt.completion_status != STATUS_REVISION_MISMATCH) {
2586                         dev_err(&hdev->device,
2587                                 "PCI Pass-through VSP failed version request: %#x",
2588                                 comp_pkt.completion_status);
2589                         ret = -EPROTO;
2590                         goto exit;
2591                 }
2592
2593                 reinit_completion(&comp_pkt.host_event);
2594         }
2595
2596         dev_err(&hdev->device,
2597                 "PCI pass-through VSP failed to find supported version");
2598         ret = -EPROTO;
2599
2600 exit:
2601         kfree(pkt);
2602         return ret;
2603 }
2604
2605 /**
2606  * hv_pci_free_bridge_windows() - Release memory regions for the
2607  * bus
2608  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2609  */
2610 static void hv_pci_free_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2611 {
2612         /*
2613          * Set the resources back to the way they looked when they
2614          * were allocated by setting IORESOURCE_BUSY again.
2615          */
2616
2617         if (hbus->low_mmio_space && hbus->low_mmio_res) {
2618                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2619                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2620                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2621         }
2622
2623         if (hbus->high_mmio_space && hbus->high_mmio_res) {
2624                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2625                 vmbus_free_mmio(hbus->high_mmio_res->start,
2626                                 resource_size(hbus->high_mmio_res));
2627         }
2628 }
2629
2630 /**
2631  * hv_pci_allocate_bridge_windows() - Allocate memory regions
2632  * for the bus
2633  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2634  *
2635  * This function calls vmbus_allocate_mmio(), which is itself a
2636  * bit of a compromise.  Ideally, we might change the pnp layer
2637  * in the kernel such that it comprehends either PCI devices
2638  * which are "grandchildren of ACPI," with some intermediate bus
2639  * node (in this case, VMBus) or change it such that it
2640  * understands VMBus.  The pnp layer, however, has been declared
2641  * deprecated, and not subject to change.
2642  *
2643  * The workaround, implemented here, is to ask VMBus to allocate
2644  * MMIO space for this bus.  VMBus itself knows which ranges are
2645  * appropriate by looking at its own ACPI objects.  Then, after
2646  * these ranges are claimed, they're modified to look like they
2647  * would have looked if the ACPI and pnp code had allocated
2648  * bridge windows.  These descriptors have to exist in this form
2649  * in order to satisfy the code which will get invoked when the
2650  * endpoint PCI function driver calls request_mem_region() or
2651  * request_mem_region_exclusive().
2652  *
2653  * Return: 0 on success, -errno on failure
2654  */
2655 static int hv_pci_allocate_bridge_windows(struct hv_pcibus_device *hbus)
2656 {
2657         resource_size_t align;
2658         int ret;
2659
2660         if (hbus->low_mmio_space) {
2661                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->low_mmio_space));
2662                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->low_mmio_res, hbus->hdev, 0,
2663                                           (u64)(u32)0xffffffff,
2664                                           hbus->low_mmio_space,
2665                                           align, false);
2666                 if (ret) {
2667                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2668                                 "Need %#llx of low MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2669                                 hbus->low_mmio_space);
2670                         return ret;
2671                 }
2672
2673                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2674                 hbus->low_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2675                 hbus->low_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2676                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2677                                  hbus->low_mmio_res);
2678         }
2679
2680         if (hbus->high_mmio_space) {
2681                 align = 1ULL << (63 - __builtin_clzll(hbus->high_mmio_space));
2682                 ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->high_mmio_res, hbus->hdev,
2683                                           0x100000000, -1,
2684                                           hbus->high_mmio_space, align,
2685                                           false);
2686                 if (ret) {
2687                         dev_err(&hbus->hdev->device,
2688                                 "Need %#llx of high MMIO space. Consider reconfiguring the VM.\n",
2689                                 hbus->high_mmio_space);
2690                         goto release_low_mmio;
2691                 }
2692
2693                 /* Modify this resource to become a bridge window. */
2694                 hbus->high_mmio_res->flags |= IORESOURCE_WINDOW;
2695                 hbus->high_mmio_res->flags &= ~IORESOURCE_BUSY;
2696                 pci_add_resource(&hbus->resources_for_children,
2697                                  hbus->high_mmio_res);
2698         }
2699
2700         return 0;
2701
2702 release_low_mmio:
2703         if (hbus->low_mmio_res) {
2704                 vmbus_free_mmio(hbus->low_mmio_res->start,
2705                                 resource_size(hbus->low_mmio_res));
2706         }
2707
2708         return ret;
2709 }
2710
2711 /**
2712  * hv_allocate_config_window() - Find MMIO space for PCI Config
2713  * @hbus:       Root PCI bus, as understood by this driver
2714  *
2715  * This function claims memory-mapped I/O space for accessing
2716  * configuration space for the functions on this bus.
2717  *
2718  * Return: 0 on success, -errno on failure
2719  */
2720 static int hv_allocate_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2721 {
2722         int ret;
2723
2724         /*
2725          * Set up a region of MMIO space to use for accessing configuration
2726          * space.
2727          */
2728         ret = vmbus_allocate_mmio(&hbus->mem_config, hbus->hdev, 0, -1,
2729                                   PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH, 0x1000, false);
2730         if (ret)
2731                 return ret;
2732
2733         /*
2734          * vmbus_allocate_mmio() gets used for allocating both device endpoint
2735          * resource claims (those which cannot be overlapped) and the ranges
2736          * which are valid for the children of this bus, which are intended
2737          * to be overlapped by those children.  Set the flag on this claim
2738          * meaning that this region can't be overlapped.
2739          */
2740
2741         hbus->mem_config->flags |= IORESOURCE_BUSY;
2742
2743         return 0;
2744 }
2745
2746 static void hv_free_config_window(struct hv_pcibus_device *hbus)
2747 {
2748         vmbus_free_mmio(hbus->mem_config->start, PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
2749 }
2750
2751 /**
2752  * hv_pci_enter_d0() - Bring the "bus" into the D0 power state
2753  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2754  *
2755  * Return: 0 on success, -errno on failure
2756  */
2757 static int hv_pci_enter_d0(struct hv_device *hdev)
2758 {
2759         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2760         struct pci_bus_d0_entry *d0_entry;
2761         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2762         struct pci_packet *pkt;
2763         int ret;
2764
2765         /*
2766          * Tell the host that the bus is ready to use, and moved into the
2767          * powered-on state.  This includes telling the host which region
2768          * of memory-mapped I/O space has been chosen for configuration space
2769          * access.
2770          */
2771         pkt = kzalloc(sizeof(*pkt) + sizeof(*d0_entry), GFP_KERNEL);
2772         if (!pkt)
2773                 return -ENOMEM;
2774
2775         init_completion(&comp_pkt.host_event);
2776         pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2777         pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2778         d0_entry = (struct pci_bus_d0_entry *)&pkt->message;
2779         d0_entry->message_type.type = PCI_BUS_D0ENTRY;
2780         d0_entry->mmio_base = hbus->mem_config->start;
2781
2782         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, d0_entry, sizeof(*d0_entry),
2783                                (unsigned long)pkt, VM_PKT_DATA_INBAND,
2784                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2785         if (!ret)
2786                 ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2787
2788         if (ret)
2789                 goto exit;
2790
2791         if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2792                 dev_err(&hdev->device,
2793                         "PCI Pass-through VSP failed D0 Entry with status %x\n",
2794                         comp_pkt.completion_status);
2795                 ret = -EPROTO;
2796                 goto exit;
2797         }
2798
2799         ret = 0;
2800
2801 exit:
2802         kfree(pkt);
2803         return ret;
2804 }
2805
2806 /**
2807  * hv_pci_query_relations() - Ask host to send list of child
2808  * devices
2809  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2810  *
2811  * Return: 0 on success, -errno on failure
2812  */
2813 static int hv_pci_query_relations(struct hv_device *hdev)
2814 {
2815         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2816         struct pci_message message;
2817         struct completion comp;
2818         int ret;
2819
2820         /* Ask the host to send along the list of child devices */
2821         init_completion(&comp);
2822         if (cmpxchg(&hbus->survey_event, NULL, &comp))
2823                 return -ENOTEMPTY;
2824
2825         memset(&message, 0, sizeof(message));
2826         message.type = PCI_QUERY_BUS_RELATIONS;
2827
2828         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &message, sizeof(message),
2829                                0, VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2830         if (!ret)
2831                 ret = wait_for_response(hdev, &comp);
2832
2833         return ret;
2834 }
2835
2836 /**
2837  * hv_send_resources_allocated() - Report local resource choices
2838  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2839  *
2840  * The host OS is expecting to be sent a request as a message
2841  * which contains all the resources that the device will use.
2842  * The response contains those same resources, "translated"
2843  * which is to say, the values which should be used by the
2844  * hardware, when it delivers an interrupt.  (MMIO resources are
2845  * used in local terms.)  This is nice for Windows, and lines up
2846  * with the FDO/PDO split, which doesn't exist in Linux.  Linux
2847  * is deeply expecting to scan an emulated PCI configuration
2848  * space.  So this message is sent here only to drive the state
2849  * machine on the host forward.
2850  *
2851  * Return: 0 on success, -errno on failure
2852  */
2853 static int hv_send_resources_allocated(struct hv_device *hdev)
2854 {
2855         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2856         struct pci_resources_assigned *res_assigned;
2857         struct pci_resources_assigned2 *res_assigned2;
2858         struct hv_pci_compl comp_pkt;
2859         struct hv_pci_dev *hpdev;
2860         struct pci_packet *pkt;
2861         size_t size_res;
2862         u32 wslot;
2863         int ret;
2864
2865         size_res = (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2)
2866                         ? sizeof(*res_assigned) : sizeof(*res_assigned2);
2867
2868         pkt = kmalloc(sizeof(*pkt) + size_res, GFP_KERNEL);
2869         if (!pkt)
2870                 return -ENOMEM;
2871
2872         ret = 0;
2873
2874         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2875                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2876                 if (!hpdev)
2877                         continue;
2878
2879                 memset(pkt, 0, sizeof(*pkt) + size_res);
2880                 init_completion(&comp_pkt.host_event);
2881                 pkt->completion_func = hv_pci_generic_compl;
2882                 pkt->compl_ctxt = &comp_pkt;
2883
2884                 if (hbus->protocol_version < PCI_PROTOCOL_VERSION_1_2) {
2885                         res_assigned =
2886                                 (struct pci_resources_assigned *)&pkt->message;
2887                         res_assigned->message_type.type =
2888                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED;
2889                         res_assigned->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2890                 } else {
2891                         res_assigned2 =
2892                                 (struct pci_resources_assigned2 *)&pkt->message;
2893                         res_assigned2->message_type.type =
2894                                 PCI_RESOURCES_ASSIGNED2;
2895                         res_assigned2->wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2896                 }
2897                 put_pcichild(hpdev);
2898
2899                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt->message,
2900                                 size_res, (unsigned long)pkt,
2901                                 VM_PKT_DATA_INBAND,
2902                                 VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
2903                 if (!ret)
2904                         ret = wait_for_response(hdev, &comp_pkt.host_event);
2905                 if (ret)
2906                         break;
2907
2908                 if (comp_pkt.completion_status < 0) {
2909                         ret = -EPROTO;
2910                         dev_err(&hdev->device,
2911                                 "resource allocated returned 0x%x",
2912                                 comp_pkt.completion_status);
2913                         break;
2914                 }
2915         }
2916
2917         kfree(pkt);
2918         return ret;
2919 }
2920
2921 /**
2922  * hv_send_resources_released() - Report local resources
2923  * released
2924  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
2925  *
2926  * Return: 0 on success, -errno on failure
2927  */
2928 static int hv_send_resources_released(struct hv_device *hdev)
2929 {
2930         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
2931         struct pci_child_message pkt;
2932         struct hv_pci_dev *hpdev;
2933         u32 wslot;
2934         int ret;
2935
2936         for (wslot = 0; wslot < 256; wslot++) {
2937                 hpdev = get_pcichild_wslot(hbus, wslot);
2938                 if (!hpdev)
2939                         continue;
2940
2941                 memset(&pkt, 0, sizeof(pkt));
2942                 pkt.message_type.type = PCI_RESOURCES_RELEASED;
2943                 pkt.wslot.slot = hpdev->desc.win_slot.slot;
2944
2945                 put_pcichild(hpdev);
2946
2947                 ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt, sizeof(pkt), 0,
2948                                        VM_PKT_DATA_INBAND, 0);
2949                 if (ret)
2950                         return ret;
2951         }
2952
2953         return 0;
2954 }
2955
2956 static void get_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2957 {
2958         refcount_inc(&hbus->remove_lock);
2959 }
2960
2961 static void put_hvpcibus(struct hv_pcibus_device *hbus)
2962 {
2963         if (refcount_dec_and_test(&hbus->remove_lock))
2964                 complete(&hbus->remove_event);
2965 }
2966
2967 #define HVPCI_DOM_MAP_SIZE (64 * 1024)
2968 static DECLARE_BITMAP(hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE);
2969
2970 /*
2971  * PCI domain number 0 is used by emulated devices on Gen1 VMs, so define 0
2972  * as invalid for passthrough PCI devices of this driver.
2973  */
2974 #define HVPCI_DOM_INVALID 0
2975
2976 /**
2977  * hv_get_dom_num() - Get a valid PCI domain number
2978  * Check if the PCI domain number is in use, and return another number if
2979  * it is in use.
2980  *
2981  * @dom: Requested domain number
2982  *
2983  * return: domain number on success, HVPCI_DOM_INVALID on failure
2984  */
2985 static u16 hv_get_dom_num(u16 dom)
2986 {
2987         unsigned int i;
2988
2989         if (test_and_set_bit(dom, hvpci_dom_map) == 0)
2990                 return dom;
2991
2992         for_each_clear_bit(i, hvpci_dom_map, HVPCI_DOM_MAP_SIZE) {
2993                 if (test_and_set_bit(i, hvpci_dom_map) == 0)
2994                         return i;
2995         }
2996
2997         return HVPCI_DOM_INVALID;
2998 }
2999
3000 /**
3001  * hv_put_dom_num() - Mark the PCI domain number as free
3002  * @dom: Domain number to be freed
3003  */
3004 static void hv_put_dom_num(u16 dom)
3005 {
3006         clear_bit(dom, hvpci_dom_map);
3007 }
3008
3009 /**
3010  * hv_pci_probe() - New VMBus channel probe, for a root PCI bus
3011  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3012  * @dev_id:     Identifies the device itself
3013  *
3014  * Return: 0 on success, -errno on failure
3015  */
3016 static int hv_pci_probe(struct hv_device *hdev,
3017                         const struct hv_vmbus_device_id *dev_id)
3018 {
3019         struct hv_pcibus_device *hbus;
3020         u16 dom_req, dom;
3021         char *name;
3022         int ret;
3023
3024         /*
3025          * hv_pcibus_device contains the hypercall arguments for retargeting in
3026          * hv_irq_unmask(). Those must not cross a page boundary.
3027          */
3028         BUILD_BUG_ON(sizeof(*hbus) > HV_HYP_PAGE_SIZE);
3029
3030         /*
3031          * With the recent 59bb47985c1d ("mm, sl[aou]b: guarantee natural
3032          * alignment for kmalloc(power-of-two)"), kzalloc() is able to allocate
3033          * a 4KB buffer that is guaranteed to be 4KB-aligned. Here the size and
3034          * alignment of hbus is important because hbus's field
3035          * retarget_msi_interrupt_params must not cross a 4KB page boundary.
3036          *
3037          * Here we prefer kzalloc to get_zeroed_page(), because a buffer
3038          * allocated by the latter is not tracked and scanned by kmemleak, and
3039          * hence kmemleak reports the pointer contained in the hbus buffer
3040          * (i.e. the hpdev struct, which is created in new_pcichild_device() and
3041          * is tracked by hbus->children) as memory leak (false positive).
3042          *
3043          * If the kernel doesn't have 59bb47985c1d, get_zeroed_page() *must* be
3044          * used to allocate the hbus buffer and we can avoid the kmemleak false
3045          * positive by using kmemleak_alloc() and kmemleak_free() to ask
3046          * kmemleak to track and scan the hbus buffer.
3047          */
3048         hbus = kzalloc(HV_HYP_PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
3049         if (!hbus)
3050                 return -ENOMEM;
3051         hbus->state = hv_pcibus_init;
3052
3053         /*
3054          * The PCI bus "domain" is what is called "segment" in ACPI and other
3055          * specs. Pull it from the instance ID, to get something usually
3056          * unique. In rare cases of collision, we will find out another number
3057          * not in use.
3058          *
3059          * Note that, since this code only runs in a Hyper-V VM, Hyper-V
3060          * together with this guest driver can guarantee that (1) The only
3061          * domain used by Gen1 VMs for something that looks like a physical
3062          * PCI bus (which is actually emulated by the hypervisor) is domain 0.
3063          * (2) There will be no overlap between domains (after fixing possible
3064          * collisions) in the same VM.
3065          */
3066         dom_req = hdev->dev_instance.b[5] << 8 | hdev->dev_instance.b[4];
3067         dom = hv_get_dom_num(dom_req);
3068
3069         if (dom == HVPCI_DOM_INVALID) {
3070                 dev_err(&hdev->device,
3071                         "Unable to use dom# 0x%hx or other numbers", dom_req);
3072                 ret = -EINVAL;
3073                 goto free_bus;
3074         }
3075
3076         if (dom != dom_req)
3077                 dev_info(&hdev->device,
3078                          "PCI dom# 0x%hx has collision, using 0x%hx",
3079                          dom_req, dom);
3080
3081         hbus->sysdata.domain = dom;
3082
3083         hbus->hdev = hdev;
3084         refcount_set(&hbus->remove_lock, 1);
3085         INIT_LIST_HEAD(&hbus->children);
3086         INIT_LIST_HEAD(&hbus->dr_list);
3087         INIT_LIST_HEAD(&hbus->resources_for_children);
3088         spin_lock_init(&hbus->config_lock);
3089         spin_lock_init(&hbus->device_list_lock);
3090         spin_lock_init(&hbus->retarget_msi_interrupt_lock);
3091         init_completion(&hbus->remove_event);
3092         hbus->wq = alloc_ordered_workqueue("hv_pci_%x", 0,
3093                                            hbus->sysdata.domain);
3094         if (!hbus->wq) {
3095                 ret = -ENOMEM;
3096                 goto free_dom;
3097         }
3098
3099         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3100                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3101         if (ret)
3102                 goto destroy_wq;
3103
3104         hv_set_drvdata(hdev, hbus);
3105
3106         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, pci_protocol_versions,
3107                                           ARRAY_SIZE(pci_protocol_versions));
3108         if (ret)
3109                 goto close;
3110
3111         ret = hv_allocate_config_window(hbus);
3112         if (ret)
3113                 goto close;
3114
3115         hbus->cfg_addr = ioremap(hbus->mem_config->start,
3116                                  PCI_CONFIG_MMIO_LENGTH);
3117         if (!hbus->cfg_addr) {
3118                 dev_err(&hdev->device,
3119                         "Unable to map a virtual address for config space\n");
3120                 ret = -ENOMEM;
3121                 goto free_config;
3122         }
3123
3124         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%pUL", &hdev->dev_instance);
3125         if (!name) {
3126                 ret = -ENOMEM;
3127                 goto unmap;
3128         }
3129
3130         hbus->sysdata.fwnode = irq_domain_alloc_named_fwnode(name);
3131         kfree(name);
3132         if (!hbus->sysdata.fwnode) {
3133                 ret = -ENOMEM;
3134                 goto unmap;
3135         }
3136
3137         ret = hv_pcie_init_irq_domain(hbus);
3138         if (ret)
3139                 goto free_fwnode;
3140
3141         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3142         if (ret)
3143                 goto free_irq_domain;
3144
3145         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3146         if (ret)
3147                 goto free_irq_domain;
3148
3149         ret = hv_pci_allocate_bridge_windows(hbus);
3150         if (ret)
3151                 goto free_irq_domain;
3152
3153         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3154         if (ret)
3155                 goto free_windows;
3156
3157         prepopulate_bars(hbus);
3158
3159         hbus->state = hv_pcibus_probed;
3160
3161         ret = create_root_hv_pci_bus(hbus);
3162         if (ret)
3163                 goto free_windows;
3164
3165         return 0;
3166
3167 free_windows:
3168         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3169 free_irq_domain:
3170         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3171 free_fwnode:
3172         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
3173 unmap:
3174         iounmap(hbus->cfg_addr);
3175 free_config:
3176         hv_free_config_window(hbus);
3177 close:
3178         vmbus_close(hdev->channel);
3179 destroy_wq:
3180         destroy_workqueue(hbus->wq);
3181 free_dom:
3182         hv_put_dom_num(hbus->sysdata.domain);
3183 free_bus:
3184         kfree(hbus);
3185         return ret;
3186 }
3187
3188 static int hv_pci_bus_exit(struct hv_device *hdev, bool hibernating)
3189 {
3190         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3191         struct {
3192                 struct pci_packet teardown_packet;
3193                 u8 buffer[sizeof(struct pci_message)];
3194         } pkt;
3195         struct hv_dr_state *dr;
3196         struct hv_pci_compl comp_pkt;
3197         int ret;
3198
3199         /*
3200          * After the host sends the RESCIND_CHANNEL message, it doesn't
3201          * access the per-channel ringbuffer any longer.
3202          */
3203         if (hdev->channel->rescind)
3204                 return 0;
3205
3206         if (!hibernating) {
3207                 /* Delete any children which might still exist. */
3208                 dr = kzalloc(sizeof(*dr), GFP_KERNEL);
3209                 if (dr && hv_pci_start_relations_work(hbus, dr))
3210                         kfree(dr);
3211         }
3212
3213         ret = hv_send_resources_released(hdev);
3214         if (ret) {
3215                 dev_err(&hdev->device,
3216                         "Couldn't send resources released packet(s)\n");
3217                 return ret;
3218         }
3219
3220         memset(&pkt.teardown_packet, 0, sizeof(pkt.teardown_packet));
3221         init_completion(&comp_pkt.host_event);
3222         pkt.teardown_packet.completion_func = hv_pci_generic_compl;
3223         pkt.teardown_packet.compl_ctxt = &comp_pkt;
3224         pkt.teardown_packet.message[0].type = PCI_BUS_D0EXIT;
3225
3226         ret = vmbus_sendpacket(hdev->channel, &pkt.teardown_packet.message,
3227                                sizeof(struct pci_message),
3228                                (unsigned long)&pkt.teardown_packet,
3229                                VM_PKT_DATA_INBAND,
3230                                VMBUS_DATA_PACKET_FLAG_COMPLETION_REQUESTED);
3231         if (ret)
3232                 return ret;
3233
3234         if (wait_for_completion_timeout(&comp_pkt.host_event, 10 * HZ) == 0)
3235                 return -ETIMEDOUT;
3236
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 /**
3241  * hv_pci_remove() - Remove routine for this VMBus channel
3242  * @hdev:       VMBus's tracking struct for this root PCI bus
3243  *
3244  * Return: 0 on success, -errno on failure
3245  */
3246 static int hv_pci_remove(struct hv_device *hdev)
3247 {
3248         struct hv_pcibus_device *hbus;
3249         int ret;
3250
3251         hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3252         if (hbus->state == hv_pcibus_installed) {
3253                 /* Remove the bus from PCI's point of view. */
3254                 pci_lock_rescan_remove();
3255                 pci_stop_root_bus(hbus->pci_bus);
3256                 hv_pci_remove_slots(hbus);
3257                 pci_remove_root_bus(hbus->pci_bus);
3258                 pci_unlock_rescan_remove();
3259                 hbus->state = hv_pcibus_removed;
3260         }
3261
3262         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, false);
3263
3264         vmbus_close(hdev->channel);
3265
3266         iounmap(hbus->cfg_addr);
3267         hv_free_config_window(hbus);
3268         pci_free_resource_list(&hbus->resources_for_children);
3269         hv_pci_free_bridge_windows(hbus);
3270         irq_domain_remove(hbus->irq_domain);
3271         irq_domain_free_fwnode(hbus->sysdata.fwnode);
3272         put_hvpcibus(hbus);
3273         wait_for_completion(&hbus->remove_event);
3274         destroy_workqueue(hbus->wq);
3275
3276         hv_put_dom_num(hbus->sysdata.domain);
3277
3278         kfree(hbus);
3279         return ret;
3280 }
3281
3282 static int hv_pci_suspend(struct hv_device *hdev)
3283 {
3284         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3285         enum hv_pcibus_state old_state;
3286         int ret;
3287
3288         /*
3289          * hv_pci_suspend() must make sure there are no pending work items
3290          * before calling vmbus_close(), since it runs in a process context
3291          * as a callback in dpm_suspend().  When it starts to run, the channel
3292          * callback hv_pci_onchannelcallback(), which runs in a tasklet
3293          * context, can be still running concurrently and scheduling new work
3294          * items onto hbus->wq in hv_pci_devices_present() and
3295          * hv_pci_eject_device(), and the work item handlers can access the
3296          * vmbus channel, which can be being closed by hv_pci_suspend(), e.g.
3297          * the work item handler pci_devices_present_work() ->
3298          * new_pcichild_device() writes to the vmbus channel.
3299          *
3300          * To eliminate the race, hv_pci_suspend() disables the channel
3301          * callback tasklet, sets hbus->state to hv_pcibus_removing, and
3302          * re-enables the tasklet. This way, when hv_pci_suspend() proceeds,
3303          * it knows that no new work item can be scheduled, and then it flushes
3304          * hbus->wq and safely closes the vmbus channel.
3305          */
3306         tasklet_disable(&hdev->channel->callback_event);
3307
3308         /* Change the hbus state to prevent new work items. */
3309         old_state = hbus->state;
3310         if (hbus->state == hv_pcibus_installed)
3311                 hbus->state = hv_pcibus_removing;
3312
3313         tasklet_enable(&hdev->channel->callback_event);
3314
3315         if (old_state != hv_pcibus_installed)
3316                 return -EINVAL;
3317
3318         flush_workqueue(hbus->wq);
3319
3320         ret = hv_pci_bus_exit(hdev, true);
3321         if (ret)
3322                 return ret;
3323
3324         vmbus_close(hdev->channel);
3325
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 static int hv_pci_resume(struct hv_device *hdev)
3330 {
3331         struct hv_pcibus_device *hbus = hv_get_drvdata(hdev);
3332         enum pci_protocol_version_t version[1];
3333         int ret;
3334
3335         hbus->state = hv_pcibus_init;
3336
3337         ret = vmbus_open(hdev->channel, pci_ring_size, pci_ring_size, NULL, 0,
3338                          hv_pci_onchannelcallback, hbus);
3339         if (ret)
3340                 return ret;
3341
3342         /* Only use the version that was in use before hibernation. */
3343         version[0] = hbus->protocol_version;
3344         ret = hv_pci_protocol_negotiation(hdev, version, 1);
3345         if (ret)
3346                 goto out;
3347
3348         ret = hv_pci_query_relations(hdev);
3349         if (ret)
3350                 goto out;
3351
3352         ret = hv_pci_enter_d0(hdev);
3353         if (ret)
3354                 goto out;
3355
3356         ret = hv_send_resources_allocated(hdev);
3357         if (ret)
3358                 goto out;
3359
3360         prepopulate_bars(hbus);
3361
3362         hbus->state = hv_pcibus_installed;
3363         return 0;
3364 out:
3365         vmbus_close(hdev->channel);
3366         return ret;
3367 }
3368
3369 static const struct hv_vmbus_device_id hv_pci_id_table[] = {
3370         /* PCI Pass-through Class ID */
3371         /* 44C4F61D-4444-4400-9D52-802E27EDE19F */
3372         { HV_PCIE_GUID, },
3373         { },
3374 };
3375
3376 MODULE_DEVICE_TABLE(vmbus, hv_pci_id_table);
3377
3378 static struct hv_driver hv_pci_drv = {
3379         .name           = "hv_pci",
3380         .id_table       = hv_pci_id_table,
3381         .probe          = hv_pci_probe,
3382         .remove         = hv_pci_remove,
3383         .suspend        = hv_pci_suspend,
3384         .resume         = hv_pci_resume,
3385 };
3386
3387 static void __exit exit_hv_pci_drv(void)
3388 {
3389         vmbus_driver_unregister(&hv_pci_drv);
3390
3391         hvpci_block_ops.read_block = NULL;
3392         hvpci_block_ops.write_block = NULL;
3393         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = NULL;
3394 }
3395
3396 static int __init init_hv_pci_drv(void)
3397 {
3398         /* Set the invalid domain number's bit, so it will not be used */
3399         set_bit(HVPCI_DOM_INVALID, hvpci_dom_map);
3400
3401         /* Initialize PCI block r/w interface */
3402         hvpci_block_ops.read_block = hv_read_config_block;
3403         hvpci_block_ops.write_block = hv_write_config_block;
3404         hvpci_block_ops.reg_blk_invalidate = hv_register_block_invalidate;
3405
3406         return vmbus_driver_register(&hv_pci_drv);
3407 }
3408
3409 module_init(init_hv_pci_drv);
3410 module_exit(exit_hv_pci_drv);
3411
3412 MODULE_DESCRIPTION("Hyper-V PCI");
3413 MODULE_LICENSE("GPL v2");