drivers/vdpa/virtio_pci/vp_vdpa.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * vDPA bridge driver for modern virtio-pci device
   4  *
   5  * Copyright (c) 2020, Red Hat Inc. All rights reserved.
   6  * Author: Jason Wang <jasowang@redhat.com>
   7  *
   8  * Based on virtio_pci_modern.c.
   9  */
  10
  11 #include <linux/interrupt.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/pci.h>
  14 #include <linux/vdpa.h>
  15 #include <linux/virtio.h>
  16 #include <linux/virtio_config.h>
  17 #include <linux/virtio_ring.h>
  18 #include <linux/virtio_pci.h>
  19 #include <linux/virtio_pci_modern.h>
  20
  21 #define VP_VDPA_QUEUE_MAX 256
  22 #define VP_VDPA_DRIVER_NAME "vp_vdpa"
  23 #define VP_VDPA_NAME_SIZE 256
  24
  25 struct vp_vring {
  26         void __iomem *notify;
  27         char msix_name[VP_VDPA_NAME_SIZE];
  28         struct vdpa_callback cb;
  29         int irq;
  30 };
  31
  32 struct vp_vdpa {
  33         struct vdpa_device vdpa;
  34         struct virtio_pci_modern_device mdev;
  35         struct vp_vring *vring;
  36         struct vdpa_callback config_cb;
  37         char msix_name[VP_VDPA_NAME_SIZE];
  38         int config_irq;
  39         int queues;
  40         int vectors;
  41 };
  42
  43 static struct vp_vdpa *vdpa_to_vp(struct vdpa_device *vdpa)
  44 {
  45         return container_of(vdpa, struct vp_vdpa, vdpa);
  46 }
  47
  48 static struct virtio_pci_modern_device *vdpa_to_mdev(struct vdpa_device *vdpa)
  49 {
  50         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
  51
  52         return &vp_vdpa->mdev;
  53 }
  54
  55 static u64 vp_vdpa_get_features(struct vdpa_device *vdpa)
  56 {
  57         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
  58
  59         return vp_modern_get_features(mdev);
  60 }
  61
  62 static int vp_vdpa_set_features(struct vdpa_device *vdpa, u64 features)
  63 {
  64         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
  65
  66         vp_modern_set_features(mdev, features);
  67
  68         return 0;
  69 }
  70
  71 static u8 vp_vdpa_get_status(struct vdpa_device *vdpa)
  72 {
  73         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
  74
  75         return vp_modern_get_status(mdev);
  76 }
  77
  78 static void vp_vdpa_free_irq(struct vp_vdpa *vp_vdpa)
  79 {
  80         struct virtio_pci_modern_device *mdev = &vp_vdpa->mdev;
  81         struct pci_dev *pdev = mdev->pci_dev;
  82         int i;
  83
  84         for (i = 0; i < vp_vdpa->queues; i++) {
  85                 if (vp_vdpa->vring[i].irq != VIRTIO_MSI_NO_VECTOR) {
  86                         vp_modern_queue_vector(mdev, i, VIRTIO_MSI_NO_VECTOR);
  87                         devm_free_irq(&pdev->dev, vp_vdpa->vring[i].irq,
  88                                       &vp_vdpa->vring[i]);
  89                         vp_vdpa->vring[i].irq = VIRTIO_MSI_NO_VECTOR;
  90                 }
  91         }
  92
  93         if (vp_vdpa->config_irq != VIRTIO_MSI_NO_VECTOR) {
  94                 vp_modern_config_vector(mdev, VIRTIO_MSI_NO_VECTOR);
  95                 devm_free_irq(&pdev->dev, vp_vdpa->config_irq, vp_vdpa);
  96                 vp_vdpa->config_irq = VIRTIO_MSI_NO_VECTOR;
  97         }
  98
  99         if (vp_vdpa->vectors) {
 100                 pci_free_irq_vectors(pdev);
 101                 vp_vdpa->vectors = 0;
 102         }
 103 }
 104
 105 static irqreturn_t vp_vdpa_vq_handler(int irq, void *arg)
 106 {
 107         struct vp_vring *vring = arg;
 108
 109         if (vring->cb.callback)
 110                 return vring->cb.callback(vring->cb.private);
 111
 112         return IRQ_HANDLED;
 113 }
 114
 115 static irqreturn_t vp_vdpa_config_handler(int irq, void *arg)
 116 {
 117         struct vp_vdpa *vp_vdpa = arg;
 118
 119         if (vp_vdpa->config_cb.callback)
 120                 return vp_vdpa->config_cb.callback(vp_vdpa->config_cb.private);
 121
 122         return IRQ_HANDLED;
 123 }
 124
 125 static int vp_vdpa_request_irq(struct vp_vdpa *vp_vdpa)
 126 {
 127         struct virtio_pci_modern_device *mdev = &vp_vdpa->mdev;
 128         struct pci_dev *pdev = mdev->pci_dev;
 129         int i, ret, irq;
 130         int queues = vp_vdpa->queues;
 131         int vectors = queues + 1;
 132
 133         ret = pci_alloc_irq_vectors(pdev, vectors, vectors, PCI_IRQ_MSIX);
 134         if (ret != vectors) {
 135                 dev_err(&pdev->dev,
 136                         "vp_vdpa: fail to allocate irq vectors want %d but %d\n",
 137                         vectors, ret);
 138                 return ret;
 139         }
 140
 141         vp_vdpa->vectors = vectors;
 142
 143         for (i = 0; i < queues; i++) {
 144                 snprintf(vp_vdpa->vring[i].msix_name, VP_VDPA_NAME_SIZE,
 145                         "vp-vdpa[%s]-%d\n", pci_name(pdev), i);
 146                 irq = pci_irq_vector(pdev, i);
 147                 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq,
 148                                        vp_vdpa_vq_handler,
 149                                        0, vp_vdpa->vring[i].msix_name,
 150                                        &vp_vdpa->vring[i]);
 151                 if (ret) {
 152                         dev_err(&pdev->dev,
 153                                 "vp_vdpa: fail to request irq for vq %d\n", i);
 154                         goto err;
 155                 }
 156                 vp_modern_queue_vector(mdev, i, i);
 157                 vp_vdpa->vring[i].irq = irq;
 158         }
 159
 160         snprintf(vp_vdpa->msix_name, VP_VDPA_NAME_SIZE, "vp-vdpa[%s]-config\n",
 161                  pci_name(pdev));
 162         irq = pci_irq_vector(pdev, queues);
 163         ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq, vp_vdpa_config_handler, 0,
 164                                vp_vdpa->msix_name, vp_vdpa);
 165         if (ret) {
 166                 dev_err(&pdev->dev,
 167                         "vp_vdpa: fail to request irq for vq %d\n", i);
 168                         goto err;
 169         }
 170         vp_modern_config_vector(mdev, queues);
 171         vp_vdpa->config_irq = irq;
 172
 173         return 0;
 174 err:
 175         vp_vdpa_free_irq(vp_vdpa);
 176         return ret;
 177 }
 178
 179 static void vp_vdpa_set_status(struct vdpa_device *vdpa, u8 status)
 180 {
 181         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 182         struct virtio_pci_modern_device *mdev = &vp_vdpa->mdev;
 183         u8 s = vp_vdpa_get_status(vdpa);
 184
 185         if (status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK &&
 186             !(s & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
 187                 vp_vdpa_request_irq(vp_vdpa);
 188         }
 189
 190         vp_modern_set_status(mdev, status);
 191
 192         if (!(status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) &&
 193             (s & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK))
 194                 vp_vdpa_free_irq(vp_vdpa);
 195 }
 196
 197 static u16 vp_vdpa_get_vq_num_max(struct vdpa_device *vdpa)
 198 {
 199         return VP_VDPA_QUEUE_MAX;
 200 }
 201
 202 static int vp_vdpa_get_vq_state(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid,
 203                                 struct vdpa_vq_state *state)
 204 {
 205         /* Note that this is not supported by virtio specification, so
 206          * we return -EOPNOTSUPP here. This means we can't support live
 207          * migration, vhost device start/stop.
 208          */
 209         return -EOPNOTSUPP;
 210 }
 211
 212 static int vp_vdpa_set_vq_state(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid,
 213                                 const struct vdpa_vq_state *state)
 214 {
 215         /* Note that this is not supported by virtio specification, so
 216          * we return -ENOPOTSUPP here. This means we can't support live
 217          * migration, vhost device start/stop.
 218          */
 219         return -EOPNOTSUPP;
 220 }
 221
 222 static void vp_vdpa_set_vq_cb(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid,
 223                               struct vdpa_callback *cb)
 224 {
 225         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 226
 227         vp_vdpa->vring[qid].cb = *cb;
 228 }
 229
 230 static void vp_vdpa_set_vq_ready(struct vdpa_device *vdpa,
 231                                  u16 qid, bool ready)
 232 {
 233         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 234
 235         vp_modern_set_queue_enable(mdev, qid, ready);
 236 }
 237
 238 static bool vp_vdpa_get_vq_ready(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid)
 239 {
 240         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 241
 242         return vp_modern_get_queue_enable(mdev, qid);
 243 }
 244
 245 static void vp_vdpa_set_vq_num(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid,
 246                                u32 num)
 247 {
 248         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 249
 250         vp_modern_set_queue_size(mdev, qid, num);
 251 }
 252
 253 static int vp_vdpa_set_vq_address(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid,
 254                                   u64 desc_area, u64 driver_area,
 255                                   u64 device_area)
 256 {
 257         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 258
 259         vp_modern_queue_address(mdev, qid, desc_area,
 260                                 driver_area, device_area);
 261
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static void vp_vdpa_kick_vq(struct vdpa_device *vdpa, u16 qid)
 266 {
 267         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 268
 269         vp_iowrite16(qid, vp_vdpa->vring[qid].notify);
 270 }
 271
 272 static u32 vp_vdpa_get_generation(struct vdpa_device *vdpa)
 273 {
 274         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 275
 276         return vp_modern_generation(mdev);
 277 }
 278
 279 static u32 vp_vdpa_get_device_id(struct vdpa_device *vdpa)
 280 {
 281         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 282
 283         return mdev->id.device;
 284 }
 285
 286 static u32 vp_vdpa_get_vendor_id(struct vdpa_device *vdpa)
 287 {
 288         struct virtio_pci_modern_device *mdev = vdpa_to_mdev(vdpa);
 289
 290         return mdev->id.vendor;
 291 }
 292
 293 static u32 vp_vdpa_get_vq_align(struct vdpa_device *vdpa)
 294 {
 295         return PAGE_SIZE;
 296 }
 297
 298 static void vp_vdpa_get_config(struct vdpa_device *vdpa,
 299                                unsigned int offset,
 300                                void *buf, unsigned int len)
 301 {
 302         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 303         struct virtio_pci_modern_device *mdev = &vp_vdpa->mdev;
 304         u8 old, new;
 305         u8 *p;
 306         int i;
 307
 308         do {
 309                 old = vp_ioread8(&mdev->common->config_generation);
 310                 p = buf;
 311                 for (i = 0; i < len; i++)
 312                         *p++ = vp_ioread8(mdev->device + offset + i);
 313
 314                 new = vp_ioread8(&mdev->common->config_generation);
 315         } while (old != new);
 316 }
 317
 318 static void vp_vdpa_set_config(struct vdpa_device *vdpa,
 319                                unsigned int offset, const void *buf,
 320                                unsigned int len)
 321 {
 322         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 323         struct virtio_pci_modern_device *mdev = &vp_vdpa->mdev;
 324         const u8 *p = buf;
 325         int i;
 326
 327         for (i = 0; i < len; i++)
 328                 vp_iowrite8(*p++, mdev->device + offset + i);
 329 }
 330
 331 static void vp_vdpa_set_config_cb(struct vdpa_device *vdpa,
 332                                   struct vdpa_callback *cb)
 333 {
 334         struct vp_vdpa *vp_vdpa = vdpa_to_vp(vdpa);
 335
 336         vp_vdpa->config_cb = *cb;
 337 }
 338
 339 static const struct vdpa_config_ops vp_vdpa_ops = {
 340         .get_features   = vp_vdpa_get_features,
 341         .set_features   = vp_vdpa_set_features,
 342         .get_status     = vp_vdpa_get_status,
 343         .set_status     = vp_vdpa_set_status,
 344         .get_vq_num_max = vp_vdpa_get_vq_num_max,
 345         .get_vq_state   = vp_vdpa_get_vq_state,
 346         .set_vq_state   = vp_vdpa_set_vq_state,
 347         .set_vq_cb      = vp_vdpa_set_vq_cb,
 348         .set_vq_ready   = vp_vdpa_set_vq_ready,
 349         .get_vq_ready   = vp_vdpa_get_vq_ready,
 350         .set_vq_num     = vp_vdpa_set_vq_num,
 351         .set_vq_address = vp_vdpa_set_vq_address,
 352         .kick_vq        = vp_vdpa_kick_vq,
 353         .get_generation = vp_vdpa_get_generation,
 354         .get_device_id  = vp_vdpa_get_device_id,
 355         .get_vendor_id  = vp_vdpa_get_vendor_id,
 356         .get_vq_align   = vp_vdpa_get_vq_align,
 357         .get_config     = vp_vdpa_get_config,
 358         .set_config     = vp_vdpa_set_config,
 359         .set_config_cb  = vp_vdpa_set_config_cb,
 360 };
 361
 362 static void vp_vdpa_free_irq_vectors(void *data)
 363 {
 364         pci_free_irq_vectors(data);
 365 }
 366
 367 static int vp_vdpa_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
 368 {
 369         struct virtio_pci_modern_device *mdev;
 370         struct device *dev = &pdev->dev;
 371         struct vp_vdpa *vp_vdpa;
 372         int ret, i;
 373
 374         ret = pcim_enable_device(pdev);
 375         if (ret)
 376                 return ret;
 377
 378         vp_vdpa = vdpa_alloc_device(struct vp_vdpa, vdpa,
 379                                     dev, &vp_vdpa_ops, NULL);
 380         if (vp_vdpa == NULL) {
 381                 dev_err(dev, "vp_vdpa: Failed to allocate vDPA structure\n");
 382                 return -ENOMEM;
 383         }
 384
 385         mdev = &vp_vdpa->mdev;
 386         mdev->pci_dev = pdev;
 387
 388         ret = vp_modern_probe(mdev);
 389         if (ret) {
 390                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to probe modern PCI device\n");
 391                 goto err;
 392         }
 393
 394         pci_set_master(pdev);
 395         pci_set_drvdata(pdev, vp_vdpa);
 396
 397         vp_vdpa->vdpa.dma_dev = &pdev->dev;
 398         vp_vdpa->queues = vp_modern_get_num_queues(mdev);
 399
 400         ret = devm_add_action_or_reset(dev, vp_vdpa_free_irq_vectors, pdev);
 401         if (ret) {
 402                 dev_err(&pdev->dev,
 403                         "Failed for adding devres for freeing irq vectors\n");
 404                 goto err;
 405         }
 406
 407         vp_vdpa->vring = devm_kcalloc(&pdev->dev, vp_vdpa->queues,
 408                                       sizeof(*vp_vdpa->vring),
 409                                       GFP_KERNEL);
 410         if (!vp_vdpa->vring) {
 411                 ret = -ENOMEM;
 412                 dev_err(&pdev->dev, "Fail to allocate virtqueues\n");
 413                 goto err;
 414         }
 415
 416         for (i = 0; i < vp_vdpa->queues; i++) {
 417                 vp_vdpa->vring[i].irq = VIRTIO_MSI_NO_VECTOR;
 418                 vp_vdpa->vring[i].notify = vp_modern_map_vq_notify(mdev, i);
 419                 if (!vp_vdpa->vring[i].notify) {
 420                         dev_warn(&pdev->dev, "Fail to map vq notify %d\n", i);
 421                         goto err;
 422                 }
 423         }
 424         vp_vdpa->config_irq = VIRTIO_MSI_NO_VECTOR;
 425
 426         ret = vdpa_register_device(&vp_vdpa->vdpa, vp_vdpa->queues);
 427         if (ret) {
 428                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to register to vdpa bus\n");
 429                 goto err;
 430         }
 431
 432         return 0;
 433
 434 err:
 435         put_device(&vp_vdpa->vdpa.dev);
 436         return ret;
 437 }
 438
 439 static void vp_vdpa_remove(struct pci_dev *pdev)
 440 {
 441         struct vp_vdpa *vp_vdpa = pci_get_drvdata(pdev);
 442
 443         vdpa_unregister_device(&vp_vdpa->vdpa);
 444         vp_modern_remove(&vp_vdpa->mdev);
 445 }
 446
 447 static struct pci_driver vp_vdpa_driver = {
 448         .name           = "vp-vdpa",
 449         .id_table       = NULL, /* only dynamic ids */
 450         .probe          = vp_vdpa_probe,
 451         .remove         = vp_vdpa_remove,
 452 };
 453
 454 module_pci_driver(vp_vdpa_driver);
 455
 456 MODULE_AUTHOR("Jason Wang <jasowang@redhat.com>");
 457 MODULE_DESCRIPTION("vp-vdpa");
 458 MODULE_LICENSE("GPL");
 459 MODULE_VERSION("1");