drivers/pci/setup-res.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Support routines for initializing a PCI subsystem
   4  *
   5  * Extruded from code written by
   6  *      Dave Rusling (david.rusling@reo.mts.dec.com)
   7  *      David Mosberger (davidm@cs.arizona.edu)
   8  *      David Miller (davem@redhat.com)
   9  *
  10  * Fixed for multiple PCI buses, 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de>
  11  *
  12  * Nov 2000, Ivan Kokshaysky <ink@jurassic.park.msu.ru>
  13  *           Resource sorting
  14  */
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/pci.h>
  19 #include <linux/errno.h>
  20 #include <linux/ioport.h>
  21 #include <linux/cache.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include "pci.h"
  24
  25 static void pci_std_update_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
  26 {
  27         struct pci_bus_region region;
  28         bool disable;
  29         u16 cmd;
  30         u32 new, check, mask;
  31         int reg;
  32         struct resource *res = dev->resource + resno;
  33
  34         /* Per SR-IOV spec 3.4.1.11, VF BARs are RO zero */
  35         if (dev->is_virtfn)
  36                 return;
  37
  38         /*
  39          * Ignore resources for unimplemented BARs and unused resource slots
  40          * for 64 bit BARs.
  41          */
  42         if (!res->flags)
  43                 return;
  44
  45         if (res->flags & IORESOURCE_UNSET)
  46                 return;
  47
  48         /*
  49          * Ignore non-moveable resources.  This might be legacy resources for
  50          * which no functional BAR register exists or another important
  51          * system resource we shouldn't move around.
  52          */
  53         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
  54                 return;
  55
  56         pcibios_resource_to_bus(dev->bus, &region, res);
  57         new = region.start;
  58
  59         if (res->flags & IORESOURCE_IO) {
  60                 mask = (u32)PCI_BASE_ADDRESS_IO_MASK;
  61                 new |= res->flags & ~PCI_BASE_ADDRESS_IO_MASK;
  62         } else if (resno == PCI_ROM_RESOURCE) {
  63                 mask = PCI_ROM_ADDRESS_MASK;
  64         } else {
  65                 mask = (u32)PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  66                 new |= res->flags & ~PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
  67         }
  68
  69         if (resno < PCI_ROM_RESOURCE) {
  70                 reg = PCI_BASE_ADDRESS_0 + 4 * resno;
  71         } else if (resno == PCI_ROM_RESOURCE) {
  72
  73                 /*
  74                  * Apparently some Matrox devices have ROM BARs that read
  75                  * as zero when disabled, so don't update ROM BARs unless
  76                  * they're enabled.  See
  77                  * https://lore.kernel.org/r/43147B3D.1030309@vc.cvut.cz/
  78                  * But we must update ROM BAR for buggy devices where even a
  79                  * disabled ROM can conflict with other BARs.
  80                  */
  81                 if (!(res->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE) &&
  82                     !dev->rom_bar_overlap)
  83                         return;
  84
  85                 reg = dev->rom_base_reg;
  86                 if (res->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE)
  87                         new |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
  88         } else
  89                 return;
  90
  91         /*
  92          * We can't update a 64-bit BAR atomically, so when possible,
  93          * disable decoding so that a half-updated BAR won't conflict
  94          * with another device.
  95          */
  96         disable = (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) && !dev->mmio_always_on;
  97         if (disable) {
  98                 pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
  99                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND,
 100                                       cmd & ~PCI_COMMAND_MEMORY);
 101         }
 102
 103         pci_write_config_dword(dev, reg, new);
 104         pci_read_config_dword(dev, reg, &check);
 105
 106         if ((new ^ check) & mask) {
 107                 pci_err(dev, "BAR %d: error updating (%#08x != %#08x)\n",
 108                         resno, new, check);
 109         }
 110
 111         if (res->flags & IORESOURCE_MEM_64) {
 112                 new = region.start >> 16 >> 16;
 113                 pci_write_config_dword(dev, reg + 4, new);
 114                 pci_read_config_dword(dev, reg + 4, &check);
 115                 if (check != new) {
 116                         pci_err(dev, "BAR %d: error updating (high %#08x != %#08x)\n",
 117                                 resno, new, check);
 118                 }
 119         }
 120
 121         if (disable)
 122                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
 123 }
 124
 125 void pci_update_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 126 {
 127         if (resno <= PCI_ROM_RESOURCE)
 128                 pci_std_update_resource(dev, resno);
 129 #ifdef CONFIG_PCI_IOV
 130         else if (resno >= PCI_IOV_RESOURCES && resno <= PCI_IOV_RESOURCE_END)
 131                 pci_iov_update_resource(dev, resno);
 132 #endif
 133 }
 134
 135 int pci_claim_resource(struct pci_dev *dev, int resource)
 136 {
 137         struct resource *res = &dev->resource[resource];
 138         struct resource *root, *conflict;
 139
 140         if (res->flags & IORESOURCE_UNSET) {
 141                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: no address assigned\n",
 142                          resource, res);
 143                 return -EINVAL;
 144         }
 145
 146         /*
 147          * If we have a shadow copy in RAM, the PCI device doesn't respond
 148          * to the shadow range, so we don't need to claim it, and upstream
 149          * bridges don't need to route the range to the device.
 150          */
 151         if (res->flags & IORESOURCE_ROM_SHADOW)
 152                 return 0;
 153
 154         root = pci_find_parent_resource(dev, res);
 155         if (!root) {
 156                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: no compatible bridge window\n",
 157                          resource, res);
 158                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 159                 return -EINVAL;
 160         }
 161
 162         conflict = request_resource_conflict(root, res);
 163         if (conflict) {
 164                 pci_info(dev, "can't claim BAR %d %pR: address conflict with %s %pR\n",
 165                          resource, res, conflict->name, conflict);
 166                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 167                 return -EBUSY;
 168         }
 169
 170         return 0;
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL(pci_claim_resource);
 173
 174 void pci_disable_bridge_window(struct pci_dev *dev)
 175 {
 176         /* MMIO Base/Limit */
 177         pci_write_config_dword(dev, PCI_MEMORY_BASE, 0x0000fff0);
 178
 179         /* Prefetchable MMIO Base/Limit */
 180         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_LIMIT_UPPER32, 0);
 181         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_MEMORY_BASE, 0x0000fff0);
 182         pci_write_config_dword(dev, PCI_PREF_BASE_UPPER32, 0xffffffff);
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Generic function that returns a value indicating that the device's
 187  * original BIOS BAR address was not saved and so is not available for
 188  * reinstatement.
 189  *
 190  * Can be over-ridden by architecture specific code that implements
 191  * reinstatement functionality rather than leaving it disabled when
 192  * normal allocation attempts fail.
 193  */
 194 resource_size_t __weak pcibios_retrieve_fw_addr(struct pci_dev *dev, int idx)
 195 {
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int pci_revert_fw_address(struct resource *res, struct pci_dev *dev,
 200                 int resno, resource_size_t size)
 201 {
 202         struct resource *root, *conflict;
 203         resource_size_t fw_addr, start, end;
 204
 205         fw_addr = pcibios_retrieve_fw_addr(dev, resno);
 206         if (!fw_addr)
 207                 return -ENOMEM;
 208
 209         start = res->start;
 210         end = res->end;
 211         res->start = fw_addr;
 212         res->end = res->start + size - 1;
 213         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 214
 215         root = pci_find_parent_resource(dev, res);
 216         if (!root) {
 217                 /*
 218                  * If dev is behind a bridge, accesses will only reach it
 219                  * if res is inside the relevant bridge window.
 220                  */
 221                 if (pci_upstream_bridge(dev))
 222                         return -ENXIO;
 223
 224                 /*
 225                  * On the root bus, assume the host bridge will forward
 226                  * everything.
 227                  */
 228                 if (res->flags & IORESOURCE_IO)
 229                         root = &ioport_resource;
 230                 else
 231                         root = &iomem_resource;
 232         }
 233
 234         pci_info(dev, "BAR %d: trying firmware assignment %pR\n",
 235                  resno, res);
 236         conflict = request_resource_conflict(root, res);
 237         if (conflict) {
 238                 pci_info(dev, "BAR %d: %pR conflicts with %s %pR\n",
 239                          resno, res, conflict->name, conflict);
 240                 res->start = start;
 241                 res->end = end;
 242                 res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 243                 return -EBUSY;
 244         }
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * We don't have to worry about legacy ISA devices, so nothing to do here.
 250  * This is marked as __weak because multiple architectures define it; it should
 251  * eventually go away.
 252  */
 253 resource_size_t __weak pcibios_align_resource(void *data,
 254                                               const struct resource *res,
 255                                               resource_size_t size,
 256                                               resource_size_t align)
 257 {
 258        return res->start;
 259 }
 260
 261 static int __pci_assign_resource(struct pci_bus *bus, struct pci_dev *dev,
 262                 int resno, resource_size_t size, resource_size_t align)
 263 {
 264         struct resource *res = dev->resource + resno;
 265         resource_size_t min;
 266         int ret;
 267
 268         min = (res->flags & IORESOURCE_IO) ? PCIBIOS_MIN_IO : PCIBIOS_MIN_MEM;
 269
 270         /*
 271          * First, try exact prefetching match.  Even if a 64-bit
 272          * prefetchable bridge window is below 4GB, we can't put a 32-bit
 273          * prefetchable resource in it because pbus_size_mem() assumes a
 274          * 64-bit window will contain no 32-bit resources.  If we assign
 275          * things differently than they were sized, not everything will fit.
 276          */
 277         ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min,
 278                                      IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64,
 279                                      pcibios_align_resource, dev);
 280         if (ret == 0)
 281                 return 0;
 282
 283         /*
 284          * If the prefetchable window is only 32 bits wide, we can put
 285          * 64-bit prefetchable resources in it.
 286          */
 287         if ((res->flags & (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64)) ==
 288              (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64)) {
 289                 ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min,
 290                                              IORESOURCE_PREFETCH,
 291                                              pcibios_align_resource, dev);
 292                 if (ret == 0)
 293                         return 0;
 294         }
 295
 296         /*
 297          * If we didn't find a better match, we can put any memory resource
 298          * in a non-prefetchable window.  If this resource is 32 bits and
 299          * non-prefetchable, the first call already tried the only possibility
 300          * so we don't need to try again.
 301          */
 302         if (res->flags & (IORESOURCE_PREFETCH | IORESOURCE_MEM_64))
 303                 ret = pci_bus_alloc_resource(bus, res, size, align, min, 0,
 304                                              pcibios_align_resource, dev);
 305
 306         return ret;
 307 }
 308
 309 static int _pci_assign_resource(struct pci_dev *dev, int resno,
 310                                 resource_size_t size, resource_size_t min_align)
 311 {
 312         struct pci_bus *bus;
 313         int ret;
 314
 315         bus = dev->bus;
 316         while ((ret = __pci_assign_resource(bus, dev, resno, size, min_align))) {
 317                 if (!bus->parent || !bus->self->transparent)
 318                         break;
 319                 bus = bus->parent;
 320         }
 321
 322         return ret;
 323 }
 324
 325 int pci_assign_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 326 {
 327         struct resource *res = dev->resource + resno;
 328         resource_size_t align, size;
 329         int ret;
 330
 331         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
 332                 return 0;
 333
 334         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 335         align = pci_resource_alignment(dev, res);
 336         if (!align) {
 337                 pci_info(dev, "BAR %d: can't assign %pR (bogus alignment)\n",
 338                          resno, res);
 339                 return -EINVAL;
 340         }
 341
 342         size = resource_size(res);
 343         ret = _pci_assign_resource(dev, resno, size, align);
 344
 345         /*
 346          * If we failed to assign anything, let's try the address
 347          * where firmware left it.  That at least has a chance of
 348          * working, which is better than just leaving it disabled.
 349          */
 350         if (ret < 0) {
 351                 pci_info(dev, "BAR %d: no space for %pR\n", resno, res);
 352                 ret = pci_revert_fw_address(res, dev, resno, size);
 353         }
 354
 355         if (ret < 0) {
 356                 pci_info(dev, "BAR %d: failed to assign %pR\n", resno, res);
 357                 return ret;
 358         }
 359
 360         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 361         res->flags &= ~IORESOURCE_STARTALIGN;
 362         pci_info(dev, "BAR %d: assigned %pR\n", resno, res);
 363         if (resno < PCI_BRIDGE_RESOURCES)
 364                 pci_update_resource(dev, resno);
 365
 366         return 0;
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL(pci_assign_resource);
 369
 370 int pci_reassign_resource(struct pci_dev *dev, int resno, resource_size_t addsize,
 371                         resource_size_t min_align)
 372 {
 373         struct resource *res = dev->resource + resno;
 374         unsigned long flags;
 375         resource_size_t new_size;
 376         int ret;
 377
 378         if (res->flags & IORESOURCE_PCI_FIXED)
 379                 return 0;
 380
 381         flags = res->flags;
 382         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 383         if (!res->parent) {
 384                 pci_info(dev, "BAR %d: can't reassign an unassigned resource %pR\n",
 385                          resno, res);
 386                 return -EINVAL;
 387         }
 388
 389         /* already aligned with min_align */
 390         new_size = resource_size(res) + addsize;
 391         ret = _pci_assign_resource(dev, resno, new_size, min_align);
 392         if (ret) {
 393                 res->flags = flags;
 394                 pci_info(dev, "BAR %d: %pR (failed to expand by %#llx)\n",
 395                          resno, res, (unsigned long long) addsize);
 396                 return ret;
 397         }
 398
 399         res->flags &= ~IORESOURCE_UNSET;
 400         res->flags &= ~IORESOURCE_STARTALIGN;
 401         pci_info(dev, "BAR %d: reassigned %pR (expanded by %#llx)\n",
 402                  resno, res, (unsigned long long) addsize);
 403         if (resno < PCI_BRIDGE_RESOURCES)
 404                 pci_update_resource(dev, resno);
 405
 406         return 0;
 407 }
 408
 409 void pci_release_resource(struct pci_dev *dev, int resno)
 410 {
 411         struct resource *res = dev->resource + resno;
 412
 413         pci_info(dev, "BAR %d: releasing %pR\n", resno, res);
 414
 415         if (!res->parent)
 416                 return;
 417
 418         release_resource(res);
 419         res->end = resource_size(res) - 1;
 420         res->start = 0;
 421         res->flags |= IORESOURCE_UNSET;
 422 }
 423 EXPORT_SYMBOL(pci_release_resource);
 424
 425 int pci_resize_resource(struct pci_dev *dev, int resno, int size)
 426 {
 427         struct resource *res = dev->resource + resno;
 428         struct pci_host_bridge *host;
 429         int old, ret;
 430         u32 sizes;
 431         u16 cmd;
 432
 433         /* Check if we must preserve the firmware's resource assignment */
 434         host = pci_find_host_bridge(dev->bus);
 435         if (host->preserve_config)
 436                 return -ENOTSUPP;
 437
 438         /* Make sure the resource isn't assigned before resizing it. */
 439         if (!(res->flags & IORESOURCE_UNSET))
 440                 return -EBUSY;
 441
 442         pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
 443         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
 444                 return -EBUSY;
 445
 446         sizes = pci_rebar_get_possible_sizes(dev, resno);
 447         if (!sizes)
 448                 return -ENOTSUPP;
 449
 450         if (!(sizes & BIT(size)))
 451                 return -EINVAL;
 452
 453         old = pci_rebar_get_current_size(dev, resno);
 454         if (old < 0)
 455                 return old;
 456
 457         ret = pci_rebar_set_size(dev, resno, size);
 458         if (ret)
 459                 return ret;
 460
 461         res->end = res->start + pci_rebar_size_to_bytes(size) - 1;
 462
 463         /* Check if the new config works by trying to assign everything. */
 464         if (dev->bus->self) {
 465                 ret = pci_reassign_bridge_resources(dev->bus->self, res->flags);
 466                 if (ret)
 467                         goto error_resize;
 468         }
 469         return 0;
 470
 471 error_resize:
 472         pci_rebar_set_size(dev, resno, old);
 473         res->end = res->start + pci_rebar_size_to_bytes(old) - 1;
 474         return ret;
 475 }
 476 EXPORT_SYMBOL(pci_resize_resource);
 477
 478 int pci_enable_resources(struct pci_dev *dev, int mask)
 479 {
 480         u16 cmd, old_cmd;
 481         int i;
 482         struct resource *r;
 483
 484         pci_read_config_word(dev, PCI_COMMAND, &cmd);
 485         old_cmd = cmd;
 486
 487         for (i = 0; i < PCI_NUM_RESOURCES; i++) {
 488                 if (!(mask & (1 << i)))
 489                         continue;
 490
 491                 r = &dev->resource[i];
 492
 493                 if (!(r->flags & (IORESOURCE_IO | IORESOURCE_MEM)))
 494                         continue;
 495                 if ((i == PCI_ROM_RESOURCE) &&
 496                                 (!(r->flags & IORESOURCE_ROM_ENABLE)))
 497                         continue;
 498
 499                 if (r->flags & IORESOURCE_UNSET) {
 500                         pci_err(dev, "can't enable device: BAR %d %pR not assigned\n",
 501                                 i, r);
 502                         return -EINVAL;
 503                 }
 504
 505                 if (!r->parent) {
 506                         pci_err(dev, "can't enable device: BAR %d %pR not claimed\n",
 507                                 i, r);
 508                         return -EINVAL;
 509                 }
 510
 511                 if (r->flags & IORESOURCE_IO)
 512                         cmd |= PCI_COMMAND_IO;
 513                 if (r->flags & IORESOURCE_MEM)
 514                         cmd |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 515         }
 516
 517         if (cmd != old_cmd) {
 518                 pci_info(dev, "enabling device (%04x -> %04x)\n", old_cmd, cmd);
 519                 pci_write_config_word(dev, PCI_COMMAND, cmd);
 520         }
 521         return 0;
 522 }