iommu/vt-d: Add iotlb_sync_map callback
authorLu Baolu <baolu.lu@linux.intel.com>
Thu, 4 Feb 2021 01:43:58 +0000 (09:43 +0800)
committerJoerg Roedel <jroedel@suse.de>
Thu, 4 Feb 2021 13:42:00 +0000 (14:42 +0100)
Some Intel VT-d hardware implementations don't support memory coherency
for page table walk (presented by the Page-Walk-coherency bit in the
ecap register), so that software must flush the corresponding CPU cache
lines explicitly after each page table entry update.

The iommu_map_sg() code iterates through the given scatter-gather list
and invokes iommu_map() for each element in the scatter-gather list,
which calls into the vendor IOMMU driver through iommu_ops callback. As
the result, a single sg mapping may lead to multiple cache line flushes,
which leads to the degradation of I/O performance after the commit
<c588072bba6b5> ("iommu/vt-d: Convert intel iommu driver to the iommu
ops").

Fix this by adding iotlb_sync_map callback and centralizing the clflush
operations after all sg mappings.

Fixes: c588072bba6b5 ("iommu/vt-d: Convert intel iommu driver to the iommu ops")
Reported-by: Chuck Lever <chuck.lever@oracle.com>
Link: https://lore.kernel.org/linux-iommu/D81314ED-5673-44A6-B597-090E3CB83EB0@oracle.com/
Signed-off-by: Lu Baolu <baolu.lu@linux.intel.com>
Cc: Robin Murphy <robin.murphy@arm.com>
[ cel: removed @first_pte, which is no longer used ]
Signed-off-by: Chuck Lever <chuck.lever@oracle.com>
Link: https://lore.kernel.org/linux-iommu/161177763962.1311.15577661784296014186.stgit@manet.1015granger.net
Link: https://lore.kernel.org/r/20210204014401.2846425-5-baolu.lu@linux.intel.com
Signed-off-by: Joerg Roedel <jroedel@suse.de>
drivers/iommu/intel/iommu.c

index 7dfe681..761c1b2 100644 (file)
@@ -2283,9 +2283,9 @@ static int
 __domain_mapping(struct dmar_domain *domain, unsigned long iov_pfn,
                 unsigned long phys_pfn, unsigned long nr_pages, int prot)
 {
-       struct dma_pte *first_pte = NULL, *pte = NULL;
        unsigned int largepage_lvl = 0;
        unsigned long lvl_pages = 0;
+       struct dma_pte *pte = NULL;
        phys_addr_t pteval;
        u64 attr;
 
@@ -2314,7 +2314,7 @@ __domain_mapping(struct dmar_domain *domain, unsigned long iov_pfn,
                        largepage_lvl = hardware_largepage_caps(domain, iov_pfn,
                                        phys_pfn, nr_pages);
 
-                       first_pte = pte = pfn_to_dma_pte(domain, iov_pfn, &largepage_lvl);
+                       pte = pfn_to_dma_pte(domain, iov_pfn, &largepage_lvl);
                        if (!pte)
                                return -ENOMEM;
                        /* It is large page*/
@@ -2375,34 +2375,14 @@ __domain_mapping(struct dmar_domain *domain, unsigned long iov_pfn,
                 * recalculate 'pte' and switch back to smaller pages for the
                 * end of the mapping, if the trailing size is not enough to
                 * use another superpage (i.e. nr_pages < lvl_pages).
+                *
+                * We leave clflush for the leaf pte changes to iotlb_sync_map()
+                * callback.
                 */
                pte++;
                if (!nr_pages || first_pte_in_page(pte) ||
-                   (largepage_lvl > 1 && nr_pages < lvl_pages)) {
-                       domain_flush_cache(domain, first_pte,
-                                          (void *)pte - (void *)first_pte);
+                   (largepage_lvl > 1 && nr_pages < lvl_pages))
                        pte = NULL;
-               }
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-static int
-domain_mapping(struct dmar_domain *domain, unsigned long iov_pfn,
-              unsigned long phys_pfn, unsigned long nr_pages, int prot)
-{
-       int iommu_id, ret;
-       struct intel_iommu *iommu;
-
-       /* Do the real mapping first */
-       ret = __domain_mapping(domain, iov_pfn, phys_pfn, nr_pages, prot);
-       if (ret)
-               return ret;
-
-       for_each_domain_iommu(iommu_id, domain) {
-               iommu = g_iommus[iommu_id];
-               __mapping_notify_one(iommu, domain, iov_pfn, nr_pages);
        }
 
        return 0;
@@ -4943,7 +4923,6 @@ static int intel_iommu_map(struct iommu_domain *domain,
        struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
        u64 max_addr;
        int prot = 0;
-       int ret;
 
        if (iommu_prot & IOMMU_READ)
                prot |= DMA_PTE_READ;
@@ -4969,9 +4948,8 @@ static int intel_iommu_map(struct iommu_domain *domain,
        /* Round up size to next multiple of PAGE_SIZE, if it and
           the low bits of hpa would take us onto the next page */
        size = aligned_nrpages(hpa, size);
-       ret = domain_mapping(dmar_domain, iova >> VTD_PAGE_SHIFT,
-                            hpa >> VTD_PAGE_SHIFT, size, prot);
-       return ret;
+       return __domain_mapping(dmar_domain, iova >> VTD_PAGE_SHIFT,
+                               hpa >> VTD_PAGE_SHIFT, size, prot);
 }
 
 static size_t intel_iommu_unmap(struct iommu_domain *domain,
@@ -5424,6 +5402,57 @@ static bool risky_device(struct pci_dev *pdev)
        return false;
 }
 
+static void clflush_sync_map(struct dmar_domain *domain, unsigned long clf_pfn,
+                            unsigned long clf_pages)
+{
+       struct dma_pte *first_pte = NULL, *pte = NULL;
+       unsigned long lvl_pages = 0;
+       int level = 0;
+
+       while (clf_pages > 0) {
+               if (!pte) {
+                       level = 0;
+                       pte = pfn_to_dma_pte(domain, clf_pfn, &level);
+                       if (WARN_ON(!pte))
+                               return;
+                       first_pte = pte;
+                       lvl_pages = lvl_to_nr_pages(level);
+               }
+
+               if (WARN_ON(!lvl_pages || clf_pages < lvl_pages))
+                       return;
+
+               clf_pages -= lvl_pages;
+               clf_pfn += lvl_pages;
+               pte++;
+
+               if (!clf_pages || first_pte_in_page(pte) ||
+                   (level > 1 && clf_pages < lvl_pages)) {
+                       domain_flush_cache(domain, first_pte,
+                                          (void *)pte - (void *)first_pte);
+                       pte = NULL;
+               }
+       }
+}
+
+static void intel_iommu_iotlb_sync_map(struct iommu_domain *domain,
+                                      unsigned long iova, size_t size)
+{
+       struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
+       unsigned long pages = aligned_nrpages(iova, size);
+       unsigned long pfn = iova >> VTD_PAGE_SHIFT;
+       struct intel_iommu *iommu;
+       int iommu_id;
+
+       if (!dmar_domain->iommu_coherency)
+               clflush_sync_map(dmar_domain, pfn, pages);
+
+       for_each_domain_iommu(iommu_id, dmar_domain) {
+               iommu = g_iommus[iommu_id];
+               __mapping_notify_one(iommu, dmar_domain, pfn, pages);
+       }
+}
+
 const struct iommu_ops intel_iommu_ops = {
        .capable                = intel_iommu_capable,
        .domain_alloc           = intel_iommu_domain_alloc,
@@ -5436,6 +5465,7 @@ const struct iommu_ops intel_iommu_ops = {
        .aux_detach_dev         = intel_iommu_aux_detach_device,
        .aux_get_pasid          = intel_iommu_aux_get_pasid,
        .map                    = intel_iommu_map,
+       .iotlb_sync_map         = intel_iommu_iotlb_sync_map,
        .unmap                  = intel_iommu_unmap,
        .flush_iotlb_all        = intel_flush_iotlb_all,
        .iotlb_sync             = intel_iommu_tlb_sync,