drivers/vfio/pci/vfio_pci_config.c

   1 /*
   2  * VFIO PCI config space virtualization
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   5  *     Author: Alex Williamson <alex.williamson@redhat.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * Derived from original vfio:
  12  * Copyright 2010 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
  13  * Author: Tom Lyon, pugs@cisco.com
  14  */
  15
  16 /*
  17  * This code handles reading and writing of PCI configuration registers.
  18  * This is hairy because we want to allow a lot of flexibility to the
  19  * user driver, but cannot trust it with all of the config fields.
  20  * Tables determine which fields can be read and written, as well as
  21  * which fields are 'virtualized' - special actions and translations to
  22  * make it appear to the user that he has control, when in fact things
  23  * must be negotiated with the underlying OS.
  24  */
  25
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/pci.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <linux/vfio.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31
  32 #include "vfio_pci_private.h"
  33
  34 /* Fake capability ID for standard config space */
  35 #define PCI_CAP_ID_BASIC        0
  36
  37 #define is_bar(offset)  \
  38         ((offset >= PCI_BASE_ADDRESS_0 && offset < PCI_BASE_ADDRESS_5 + 4) || \
  39          (offset >= PCI_ROM_ADDRESS && offset < PCI_ROM_ADDRESS + 4))
  40
  41 /*
  42  * Lengths of PCI Config Capabilities
  43  *   0: Removed from the user visible capability list
  44  *   FF: Variable length
  45  */
  46 static const u8 pci_cap_length[PCI_CAP_ID_MAX + 1] = {
  47         [PCI_CAP_ID_BASIC]      = PCI_STD_HEADER_SIZEOF, /* pci config header */
  48         [PCI_CAP_ID_PM]         = PCI_PM_SIZEOF,
  49         [PCI_CAP_ID_AGP]        = PCI_AGP_SIZEOF,
  50         [PCI_CAP_ID_VPD]        = PCI_CAP_VPD_SIZEOF,
  51         [PCI_CAP_ID_SLOTID]     = 0,            /* bridge - don't care */
  52         [PCI_CAP_ID_MSI]        = 0xFF,         /* 10, 14, 20, or 24 */
  53         [PCI_CAP_ID_CHSWP]      = 0,            /* cpci - not yet */
  54         [PCI_CAP_ID_PCIX]       = 0xFF,         /* 8 or 24 */
  55         [PCI_CAP_ID_HT]         = 0xFF,         /* hypertransport */
  56         [PCI_CAP_ID_VNDR]       = 0xFF,         /* variable */
  57         [PCI_CAP_ID_DBG]        = 0,            /* debug - don't care */
  58         [PCI_CAP_ID_CCRC]       = 0,            /* cpci - not yet */
  59         [PCI_CAP_ID_SHPC]       = 0,            /* hotswap - not yet */
  60         [PCI_CAP_ID_SSVID]      = 0,            /* bridge - don't care */
  61         [PCI_CAP_ID_AGP3]       = 0,            /* AGP8x - not yet */
  62         [PCI_CAP_ID_SECDEV]     = 0,            /* secure device not yet */
  63         [PCI_CAP_ID_EXP]        = 0xFF,         /* 20 or 44 */
  64         [PCI_CAP_ID_MSIX]       = PCI_CAP_MSIX_SIZEOF,
  65         [PCI_CAP_ID_SATA]       = 0xFF,
  66         [PCI_CAP_ID_AF]         = PCI_CAP_AF_SIZEOF,
  67 };
  68
  69 /*
  70  * Lengths of PCIe/PCI-X Extended Config Capabilities
  71  *   0: Removed or masked from the user visible capability list
  72  *   FF: Variable length
  73  */
  74 static const u16 pci_ext_cap_length[PCI_EXT_CAP_ID_MAX + 1] = {
  75         [PCI_EXT_CAP_ID_ERR]    =       PCI_ERR_ROOT_COMMAND,
  76         [PCI_EXT_CAP_ID_VC]     =       0xFF,
  77         [PCI_EXT_CAP_ID_DSN]    =       PCI_EXT_CAP_DSN_SIZEOF,
  78         [PCI_EXT_CAP_ID_PWR]    =       PCI_EXT_CAP_PWR_SIZEOF,
  79         [PCI_EXT_CAP_ID_RCLD]   =       0,      /* root only - don't care */
  80         [PCI_EXT_CAP_ID_RCILC]  =       0,      /* root only - don't care */
  81         [PCI_EXT_CAP_ID_RCEC]   =       0,      /* root only - don't care */
  82         [PCI_EXT_CAP_ID_MFVC]   =       0xFF,
  83         [PCI_EXT_CAP_ID_VC9]    =       0xFF,   /* same as CAP_ID_VC */
  84         [PCI_EXT_CAP_ID_RCRB]   =       0,      /* root only - don't care */
  85         [PCI_EXT_CAP_ID_VNDR]   =       0xFF,
  86         [PCI_EXT_CAP_ID_CAC]    =       0,      /* obsolete */
  87         [PCI_EXT_CAP_ID_ACS]    =       0xFF,
  88         [PCI_EXT_CAP_ID_ARI]    =       PCI_EXT_CAP_ARI_SIZEOF,
  89         [PCI_EXT_CAP_ID_ATS]    =       PCI_EXT_CAP_ATS_SIZEOF,
  90         [PCI_EXT_CAP_ID_SRIOV]  =       PCI_EXT_CAP_SRIOV_SIZEOF,
  91         [PCI_EXT_CAP_ID_MRIOV]  =       0,      /* not yet */
  92         [PCI_EXT_CAP_ID_MCAST]  =       PCI_EXT_CAP_MCAST_ENDPOINT_SIZEOF,
  93         [PCI_EXT_CAP_ID_PRI]    =       PCI_EXT_CAP_PRI_SIZEOF,
  94         [PCI_EXT_CAP_ID_AMD_XXX] =      0,      /* not yet */
  95         [PCI_EXT_CAP_ID_REBAR]  =       0xFF,
  96         [PCI_EXT_CAP_ID_DPA]    =       0xFF,
  97         [PCI_EXT_CAP_ID_TPH]    =       0xFF,
  98         [PCI_EXT_CAP_ID_LTR]    =       PCI_EXT_CAP_LTR_SIZEOF,
  99         [PCI_EXT_CAP_ID_SECPCI] =       0,      /* not yet */
 100         [PCI_EXT_CAP_ID_PMUX]   =       0,      /* not yet */
 101         [PCI_EXT_CAP_ID_PASID]  =       0,      /* not yet */
 102 };
 103
 104 /*
 105  * Read/Write Permission Bits - one bit for each bit in capability
 106  * Any field can be read if it exists, but what is read depends on
 107  * whether the field is 'virtualized', or just pass thru to the
 108  * hardware.  Any virtualized field is also virtualized for writes.
 109  * Writes are only permitted if they have a 1 bit here.
 110  */
 111 struct perm_bits {
 112         u8      *virt;          /* read/write virtual data, not hw */
 113         u8      *write;         /* writeable bits */
 114         int     (*readfn)(struct vfio_pci_device *vdev, int pos, int count,
 115                           struct perm_bits *perm, int offset, __le32 *val);
 116         int     (*writefn)(struct vfio_pci_device *vdev, int pos, int count,
 117                            struct perm_bits *perm, int offset, __le32 val);
 118 };
 119
 120 #define NO_VIRT         0
 121 #define ALL_VIRT        0xFFFFFFFFU
 122 #define NO_WRITE        0
 123 #define ALL_WRITE       0xFFFFFFFFU
 124
 125 static int vfio_user_config_read(struct pci_dev *pdev, int offset,
 126                                  __le32 *val, int count)
 127 {
 128         int ret = -EINVAL;
 129         u32 tmp_val = 0;
 130
 131         switch (count) {
 132         case 1:
 133         {
 134                 u8 tmp;
 135                 ret = pci_user_read_config_byte(pdev, offset, &tmp);
 136                 tmp_val = tmp;
 137                 break;
 138         }
 139         case 2:
 140         {
 141                 u16 tmp;
 142                 ret = pci_user_read_config_word(pdev, offset, &tmp);
 143                 tmp_val = tmp;
 144                 break;
 145         }
 146         case 4:
 147                 ret = pci_user_read_config_dword(pdev, offset, &tmp_val);
 148                 break;
 149         }
 150
 151         *val = cpu_to_le32(tmp_val);
 152
 153         return ret;
 154 }
 155
 156 static int vfio_user_config_write(struct pci_dev *pdev, int offset,
 157                                   __le32 val, int count)
 158 {
 159         int ret = -EINVAL;
 160         u32 tmp_val = le32_to_cpu(val);
 161
 162         switch (count) {
 163         case 1:
 164                 ret = pci_user_write_config_byte(pdev, offset, tmp_val);
 165                 break;
 166         case 2:
 167                 ret = pci_user_write_config_word(pdev, offset, tmp_val);
 168                 break;
 169         case 4:
 170                 ret = pci_user_write_config_dword(pdev, offset, tmp_val);
 171                 break;
 172         }
 173
 174         return ret;
 175 }
 176
 177 static int vfio_default_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 178                                     int count, struct perm_bits *perm,
 179                                     int offset, __le32 *val)
 180 {
 181         __le32 virt = 0;
 182
 183         memcpy(val, vdev->vconfig + pos, count);
 184
 185         memcpy(&virt, perm->virt + offset, count);
 186
 187         /* Any non-virtualized bits? */
 188         if (cpu_to_le32(~0U >> (32 - (count * 8))) != virt) {
 189                 struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 190                 __le32 phys_val = 0;
 191                 int ret;
 192
 193                 ret = vfio_user_config_read(pdev, pos, &phys_val, count);
 194                 if (ret)
 195                         return ret;
 196
 197                 *val = (phys_val & ~virt) | (*val & virt);
 198         }
 199
 200         return count;
 201 }
 202
 203 static int vfio_default_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 204                                      int count, struct perm_bits *perm,
 205                                      int offset, __le32 val)
 206 {
 207         __le32 virt = 0, write = 0;
 208
 209         memcpy(&write, perm->write + offset, count);
 210
 211         if (!write)
 212                 return count; /* drop, no writable bits */
 213
 214         memcpy(&virt, perm->virt + offset, count);
 215
 216         /* Virtualized and writable bits go to vconfig */
 217         if (write & virt) {
 218                 __le32 virt_val = 0;
 219
 220                 memcpy(&virt_val, vdev->vconfig + pos, count);
 221
 222                 virt_val &= ~(write & virt);
 223                 virt_val |= (val & (write & virt));
 224
 225                 memcpy(vdev->vconfig + pos, &virt_val, count);
 226         }
 227
 228         /* Non-virtualzed and writable bits go to hardware */
 229         if (write & ~virt) {
 230                 struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 231                 __le32 phys_val = 0;
 232                 int ret;
 233
 234                 ret = vfio_user_config_read(pdev, pos, &phys_val, count);
 235                 if (ret)
 236                         return ret;
 237
 238                 phys_val &= ~(write & ~virt);
 239                 phys_val |= (val & (write & ~virt));
 240
 241                 ret = vfio_user_config_write(pdev, pos, phys_val, count);
 242                 if (ret)
 243                         return ret;
 244         }
 245
 246         return count;
 247 }
 248
 249 /* Allow direct read from hardware, except for capability next pointer */
 250 static int vfio_direct_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 251                                    int count, struct perm_bits *perm,
 252                                    int offset, __le32 *val)
 253 {
 254         int ret;
 255
 256         ret = vfio_user_config_read(vdev->pdev, pos, val, count);
 257         if (ret)
 258                 return ret;
 259
 260         if (pos >= PCI_CFG_SPACE_SIZE) { /* Extended cap header mangling */
 261                 if (offset < 4)
 262                         memcpy(val, vdev->vconfig + pos, count);
 263         } else if (pos >= PCI_STD_HEADER_SIZEOF) { /* Std cap mangling */
 264                 if (offset == PCI_CAP_LIST_ID && count > 1)
 265                         memcpy(val, vdev->vconfig + pos,
 266                                min(PCI_CAP_FLAGS, count));
 267                 else if (offset == PCI_CAP_LIST_NEXT)
 268                         memcpy(val, vdev->vconfig + pos, 1);
 269         }
 270
 271         return count;
 272 }
 273
 274 /* Raw access skips any kind of virtualization */
 275 static int vfio_raw_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 276                                  int count, struct perm_bits *perm,
 277                                  int offset, __le32 val)
 278 {
 279         int ret;
 280
 281         ret = vfio_user_config_write(vdev->pdev, pos, val, count);
 282         if (ret)
 283                 return ret;
 284
 285         return count;
 286 }
 287
 288 static int vfio_raw_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 289                                 int count, struct perm_bits *perm,
 290                                 int offset, __le32 *val)
 291 {
 292         int ret;
 293
 294         ret = vfio_user_config_read(vdev->pdev, pos, val, count);
 295         if (ret)
 296                 return ret;
 297
 298         return count;
 299 }
 300
 301 /* Virt access uses only virtualization */
 302 static int vfio_virt_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 303                                   int count, struct perm_bits *perm,
 304                                   int offset, __le32 val)
 305 {
 306         memcpy(vdev->vconfig + pos, &val, count);
 307         return count;
 308 }
 309
 310 static int vfio_virt_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 311                                  int count, struct perm_bits *perm,
 312                                  int offset, __le32 *val)
 313 {
 314         memcpy(val, vdev->vconfig + pos, count);
 315         return count;
 316 }
 317
 318 /* Default capability regions to read-only, no-virtualization */
 319 static struct perm_bits cap_perms[PCI_CAP_ID_MAX + 1] = {
 320         [0 ... PCI_CAP_ID_MAX] = { .readfn = vfio_direct_config_read }
 321 };
 322 static struct perm_bits ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_MAX + 1] = {
 323         [0 ... PCI_EXT_CAP_ID_MAX] = { .readfn = vfio_direct_config_read }
 324 };
 325 /*
 326  * Default unassigned regions to raw read-write access.  Some devices
 327  * require this to function as they hide registers between the gaps in
 328  * config space (be2net).  Like MMIO and I/O port registers, we have
 329  * to trust the hardware isolation.
 330  */
 331 static struct perm_bits unassigned_perms = {
 332         .readfn = vfio_raw_config_read,
 333         .writefn = vfio_raw_config_write
 334 };
 335
 336 static struct perm_bits virt_perms = {
 337         .readfn = vfio_virt_config_read,
 338         .writefn = vfio_virt_config_write
 339 };
 340
 341 static void free_perm_bits(struct perm_bits *perm)
 342 {
 343         kfree(perm->virt);
 344         kfree(perm->write);
 345         perm->virt = NULL;
 346         perm->write = NULL;
 347 }
 348
 349 static int alloc_perm_bits(struct perm_bits *perm, int size)
 350 {
 351         /*
 352          * Round up all permission bits to the next dword, this lets us
 353          * ignore whether a read/write exceeds the defined capability
 354          * structure.  We can do this because:
 355          *  - Standard config space is already dword aligned
 356          *  - Capabilities are all dword aligned (bits 0:1 of next reserved)
 357          *  - Express capabilities defined as dword aligned
 358          */
 359         size = round_up(size, 4);
 360
 361         /*
 362          * Zero state is
 363          * - All Readable, None Writeable, None Virtualized
 364          */
 365         perm->virt = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 366         perm->write = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 367         if (!perm->virt || !perm->write) {
 368                 free_perm_bits(perm);
 369                 return -ENOMEM;
 370         }
 371
 372         perm->readfn = vfio_default_config_read;
 373         perm->writefn = vfio_default_config_write;
 374
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Helper functions for filling in permission tables
 380  */
 381 static inline void p_setb(struct perm_bits *p, int off, u8 virt, u8 write)
 382 {
 383         p->virt[off] = virt;
 384         p->write[off] = write;
 385 }
 386
 387 /* Handle endian-ness - pci and tables are little-endian */
 388 static inline void p_setw(struct perm_bits *p, int off, u16 virt, u16 write)
 389 {
 390         *(__le16 *)(&p->virt[off]) = cpu_to_le16(virt);
 391         *(__le16 *)(&p->write[off]) = cpu_to_le16(write);
 392 }
 393
 394 /* Handle endian-ness - pci and tables are little-endian */
 395 static inline void p_setd(struct perm_bits *p, int off, u32 virt, u32 write)
 396 {
 397         *(__le32 *)(&p->virt[off]) = cpu_to_le32(virt);
 398         *(__le32 *)(&p->write[off]) = cpu_to_le32(write);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Restore the *real* BARs after we detect a FLR or backdoor reset.
 403  * (backdoor = some device specific technique that we didn't catch)
 404  */
 405 static void vfio_bar_restore(struct vfio_pci_device *vdev)
 406 {
 407         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 408         u32 *rbar = vdev->rbar;
 409         u16 cmd;
 410         int i;
 411
 412         if (pdev->is_virtfn)
 413                 return;
 414
 415         pr_info("%s: %s reset recovery - restoring bars\n",
 416                 __func__, dev_name(&pdev->dev));
 417
 418         for (i = PCI_BASE_ADDRESS_0; i <= PCI_BASE_ADDRESS_5; i += 4, rbar++)
 419                 pci_user_write_config_dword(pdev, i, *rbar);
 420
 421         pci_user_write_config_dword(pdev, PCI_ROM_ADDRESS, *rbar);
 422
 423         if (vdev->nointx) {
 424                 pci_user_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
 425                 cmd |= PCI_COMMAND_INTX_DISABLE;
 426                 pci_user_write_config_word(pdev, PCI_COMMAND, cmd);
 427         }
 428 }
 429
 430 static __le32 vfio_generate_bar_flags(struct pci_dev *pdev, int bar)
 431 {
 432         unsigned long flags = pci_resource_flags(pdev, bar);
 433         u32 val;
 434
 435         if (flags & IORESOURCE_IO)
 436                 return cpu_to_le32(PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO);
 437
 438         val = PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY;
 439
 440         if (flags & IORESOURCE_PREFETCH)
 441                 val |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_PREFETCH;
 442
 443         if (flags & IORESOURCE_MEM_64)
 444                 val |= PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64;
 445
 446         return cpu_to_le32(val);
 447 }
 448
 449 /*
 450  * Pretend we're hardware and tweak the values of the *virtual* PCI BARs
 451  * to reflect the hardware capabilities.  This implements BAR sizing.
 452  */
 453 static void vfio_bar_fixup(struct vfio_pci_device *vdev)
 454 {
 455         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 456         int i;
 457         __le32 *bar;
 458         u64 mask;
 459
 460         bar = (__le32 *)&vdev->vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_0];
 461
 462         for (i = PCI_STD_RESOURCES; i <= PCI_STD_RESOURCE_END; i++, bar++) {
 463                 if (!pci_resource_start(pdev, i)) {
 464                         *bar = 0; /* Unmapped by host = unimplemented to user */
 465                         continue;
 466                 }
 467
 468                 mask = ~(pci_resource_len(pdev, i) - 1);
 469
 470                 *bar &= cpu_to_le32((u32)mask);
 471                 *bar |= vfio_generate_bar_flags(pdev, i);
 472
 473                 if (*bar & cpu_to_le32(PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64)) {
 474                         bar++;
 475                         *bar &= cpu_to_le32((u32)(mask >> 32));
 476                         i++;
 477                 }
 478         }
 479
 480         bar = (__le32 *)&vdev->vconfig[PCI_ROM_ADDRESS];
 481
 482         /*
 483          * NB. REGION_INFO will have reported zero size if we weren't able
 484          * to read the ROM, but we still return the actual BAR size here if
 485          * it exists (or the shadow ROM space).
 486          */
 487         if (pci_resource_start(pdev, PCI_ROM_RESOURCE)) {
 488                 mask = ~(pci_resource_len(pdev, PCI_ROM_RESOURCE) - 1);
 489                 mask |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
 490                 *bar &= cpu_to_le32((u32)mask);
 491         } else if (pdev->resource[PCI_ROM_RESOURCE].flags &
 492                                         IORESOURCE_ROM_SHADOW) {
 493                 mask = ~(0x20000 - 1);
 494                 mask |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
 495                 *bar &= cpu_to_le32((u32)mask);
 496         } else
 497                 *bar = 0;
 498
 499         vdev->bardirty = false;
 500 }
 501
 502 static int vfio_basic_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 503                                   int count, struct perm_bits *perm,
 504                                   int offset, __le32 *val)
 505 {
 506         if (is_bar(offset)) /* pos == offset for basic config */
 507                 vfio_bar_fixup(vdev);
 508
 509         count = vfio_default_config_read(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 510
 511         /* Mask in virtual memory enable for SR-IOV devices */
 512         if (offset == PCI_COMMAND && vdev->pdev->is_virtfn) {
 513                 u16 cmd = le16_to_cpu(*(__le16 *)&vdev->vconfig[PCI_COMMAND]);
 514                 u32 tmp_val = le32_to_cpu(*val);
 515
 516                 tmp_val |= cmd & PCI_COMMAND_MEMORY;
 517                 *val = cpu_to_le32(tmp_val);
 518         }
 519
 520         return count;
 521 }
 522
 523 /* Test whether BARs match the value we think they should contain */
 524 static bool vfio_need_bar_restore(struct vfio_pci_device *vdev)
 525 {
 526         int i = 0, pos = PCI_BASE_ADDRESS_0, ret;
 527         u32 bar;
 528
 529         for (; pos <= PCI_BASE_ADDRESS_5; i++, pos += 4) {
 530                 if (vdev->rbar[i]) {
 531                         ret = pci_user_read_config_dword(vdev->pdev, pos, &bar);
 532                         if (ret || vdev->rbar[i] != bar)
 533                                 return true;
 534                 }
 535         }
 536
 537         return false;
 538 }
 539
 540 static int vfio_basic_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 541                                    int count, struct perm_bits *perm,
 542                                    int offset, __le32 val)
 543 {
 544         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 545         __le16 *virt_cmd;
 546         u16 new_cmd = 0;
 547         int ret;
 548
 549         virt_cmd = (__le16 *)&vdev->vconfig[PCI_COMMAND];
 550
 551         if (offset == PCI_COMMAND) {
 552                 bool phys_mem, virt_mem, new_mem, phys_io, virt_io, new_io;
 553                 u16 phys_cmd;
 554
 555                 ret = pci_user_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &phys_cmd);
 556                 if (ret)
 557                         return ret;
 558
 559                 new_cmd = le32_to_cpu(val);
 560
 561                 phys_mem = !!(phys_cmd & PCI_COMMAND_MEMORY);
 562                 virt_mem = !!(le16_to_cpu(*virt_cmd) & PCI_COMMAND_MEMORY);
 563                 new_mem = !!(new_cmd & PCI_COMMAND_MEMORY);
 564
 565                 phys_io = !!(phys_cmd & PCI_COMMAND_IO);
 566                 virt_io = !!(le16_to_cpu(*virt_cmd) & PCI_COMMAND_IO);
 567                 new_io = !!(new_cmd & PCI_COMMAND_IO);
 568
 569                 /*
 570                  * If the user is writing mem/io enable (new_mem/io) and we
 571                  * think it's already enabled (virt_mem/io), but the hardware
 572                  * shows it disabled (phys_mem/io, then the device has
 573                  * undergone some kind of backdoor reset and needs to be
 574                  * restored before we allow it to enable the bars.
 575                  * SR-IOV devices will trigger this, but we catch them later
 576                  */
 577                 if ((new_mem && virt_mem && !phys_mem) ||
 578                     (new_io && virt_io && !phys_io) ||
 579                     vfio_need_bar_restore(vdev))
 580                         vfio_bar_restore(vdev);
 581         }
 582
 583         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 584         if (count < 0)
 585                 return count;
 586
 587         /*
 588          * Save current memory/io enable bits in vconfig to allow for
 589          * the test above next time.
 590          */
 591         if (offset == PCI_COMMAND) {
 592                 u16 mask = PCI_COMMAND_MEMORY | PCI_COMMAND_IO;
 593
 594                 *virt_cmd &= cpu_to_le16(~mask);
 595                 *virt_cmd |= cpu_to_le16(new_cmd & mask);
 596         }
 597
 598         /* Emulate INTx disable */
 599         if (offset >= PCI_COMMAND && offset <= PCI_COMMAND + 1) {
 600                 bool virt_intx_disable;
 601
 602                 virt_intx_disable = !!(le16_to_cpu(*virt_cmd) &
 603                                        PCI_COMMAND_INTX_DISABLE);
 604
 605                 if (virt_intx_disable && !vdev->virq_disabled) {
 606                         vdev->virq_disabled = true;
 607                         vfio_pci_intx_mask(vdev);
 608                 } else if (!virt_intx_disable && vdev->virq_disabled) {
 609                         vdev->virq_disabled = false;
 610                         vfio_pci_intx_unmask(vdev);
 611                 }
 612         }
 613
 614         if (is_bar(offset))
 615                 vdev->bardirty = true;
 616
 617         return count;
 618 }
 619
 620 /* Permissions for the Basic PCI Header */
 621 static int __init init_pci_cap_basic_perm(struct perm_bits *perm)
 622 {
 623         if (alloc_perm_bits(perm, PCI_STD_HEADER_SIZEOF))
 624                 return -ENOMEM;
 625
 626         perm->readfn = vfio_basic_config_read;
 627         perm->writefn = vfio_basic_config_write;
 628
 629         /* Virtualized for SR-IOV functions, which just have FFFF */
 630         p_setw(perm, PCI_VENDOR_ID, (u16)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 631         p_setw(perm, PCI_DEVICE_ID, (u16)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 632
 633         /*
 634          * Virtualize INTx disable, we use it internally for interrupt
 635          * control and can emulate it for non-PCI 2.3 devices.
 636          */
 637         p_setw(perm, PCI_COMMAND, PCI_COMMAND_INTX_DISABLE, (u16)ALL_WRITE);
 638
 639         /* Virtualize capability list, we might want to skip/disable */
 640         p_setw(perm, PCI_STATUS, PCI_STATUS_CAP_LIST, NO_WRITE);
 641
 642         /* No harm to write */
 643         p_setb(perm, PCI_CACHE_LINE_SIZE, NO_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
 644         p_setb(perm, PCI_LATENCY_TIMER, NO_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
 645         p_setb(perm, PCI_BIST, NO_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
 646
 647         /* Virtualize all bars, can't touch the real ones */
 648         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_0, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 649         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_1, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 650         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_2, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 651         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_3, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 652         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_4, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 653         p_setd(perm, PCI_BASE_ADDRESS_5, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 654         p_setd(perm, PCI_ROM_ADDRESS, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 655
 656         /* Allow us to adjust capability chain */
 657         p_setb(perm, PCI_CAPABILITY_LIST, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 658
 659         /* Sometimes used by sw, just virtualize */
 660         p_setb(perm, PCI_INTERRUPT_LINE, (u8)ALL_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
 661
 662         /* Virtualize interrupt pin to allow hiding INTx */
 663         p_setb(perm, PCI_INTERRUPT_PIN, (u8)ALL_VIRT, (u8)NO_WRITE);
 664
 665         return 0;
 666 }
 667
 668 static int vfio_pm_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 669                                 int count, struct perm_bits *perm,
 670                                 int offset, __le32 val)
 671 {
 672         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 673         if (count < 0)
 674                 return count;
 675
 676         if (offset == PCI_PM_CTRL) {
 677                 pci_power_t state;
 678
 679                 switch (le32_to_cpu(val) & PCI_PM_CTRL_STATE_MASK) {
 680                 case 0:
 681                         state = PCI_D0;
 682                         break;
 683                 case 1:
 684                         state = PCI_D1;
 685                         break;
 686                 case 2:
 687                         state = PCI_D2;
 688                         break;
 689                 case 3:
 690                         state = PCI_D3hot;
 691                         break;
 692                 }
 693
 694                 pci_set_power_state(vdev->pdev, state);
 695         }
 696
 697         return count;
 698 }
 699
 700 /* Permissions for the Power Management capability */
 701 static int __init init_pci_cap_pm_perm(struct perm_bits *perm)
 702 {
 703         if (alloc_perm_bits(perm, pci_cap_length[PCI_CAP_ID_PM]))
 704                 return -ENOMEM;
 705
 706         perm->writefn = vfio_pm_config_write;
 707
 708         /*
 709          * We always virtualize the next field so we can remove
 710          * capabilities from the chain if we want to.
 711          */
 712         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 713
 714         /*
 715          * Power management is defined *per function*, so we can let
 716          * the user change power state, but we trap and initiate the
 717          * change ourselves, so the state bits are read-only.
 718          */
 719         p_setd(perm, PCI_PM_CTRL, NO_VIRT, ~PCI_PM_CTRL_STATE_MASK);
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static int vfio_vpd_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 724                                  int count, struct perm_bits *perm,
 725                                  int offset, __le32 val)
 726 {
 727         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
 728         __le16 *paddr = (__le16 *)(vdev->vconfig + pos - offset + PCI_VPD_ADDR);
 729         __le32 *pdata = (__le32 *)(vdev->vconfig + pos - offset + PCI_VPD_DATA);
 730         u16 addr;
 731         u32 data;
 732
 733         /*
 734          * Write through to emulation.  If the write includes the upper byte
 735          * of PCI_VPD_ADDR, then the PCI_VPD_ADDR_F bit is written and we
 736          * have work to do.
 737          */
 738         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 739         if (count < 0 || offset > PCI_VPD_ADDR + 1 ||
 740             offset + count <= PCI_VPD_ADDR + 1)
 741                 return count;
 742
 743         addr = le16_to_cpu(*paddr);
 744
 745         if (addr & PCI_VPD_ADDR_F) {
 746                 data = le32_to_cpu(*pdata);
 747                 if (pci_write_vpd(pdev, addr & ~PCI_VPD_ADDR_F, 4, &data) != 4)
 748                         return count;
 749         } else {
 750                 data = 0;
 751                 if (pci_read_vpd(pdev, addr, 4, &data) < 0)
 752                         return count;
 753                 *pdata = cpu_to_le32(data);
 754         }
 755
 756         /*
 757          * Toggle PCI_VPD_ADDR_F in the emulated PCI_VPD_ADDR register to
 758          * signal completion.  If an error occurs above, we assume that not
 759          * toggling this bit will induce a driver timeout.
 760          */
 761         addr ^= PCI_VPD_ADDR_F;
 762         *paddr = cpu_to_le16(addr);
 763
 764         return count;
 765 }
 766
 767 /* Permissions for Vital Product Data capability */
 768 static int __init init_pci_cap_vpd_perm(struct perm_bits *perm)
 769 {
 770         if (alloc_perm_bits(perm, pci_cap_length[PCI_CAP_ID_VPD]))
 771                 return -ENOMEM;
 772
 773         perm->writefn = vfio_vpd_config_write;
 774
 775         /*
 776          * We always virtualize the next field so we can remove
 777          * capabilities from the chain if we want to.
 778          */
 779         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 780
 781         /*
 782          * Both the address and data registers are virtualized to
 783          * enable access through the pci_vpd_read/write functions
 784          */
 785         p_setw(perm, PCI_VPD_ADDR, (u16)ALL_VIRT, (u16)ALL_WRITE);
 786         p_setd(perm, PCI_VPD_DATA, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
 787
 788         return 0;
 789 }
 790
 791 /* Permissions for PCI-X capability */
 792 static int __init init_pci_cap_pcix_perm(struct perm_bits *perm)
 793 {
 794         /* Alloc 24, but only 8 are used in v0 */
 795         if (alloc_perm_bits(perm, PCI_CAP_PCIX_SIZEOF_V2))
 796                 return -ENOMEM;
 797
 798         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 799
 800         p_setw(perm, PCI_X_CMD, NO_VIRT, (u16)ALL_WRITE);
 801         p_setd(perm, PCI_X_ECC_CSR, NO_VIRT, ALL_WRITE);
 802         return 0;
 803 }
 804
 805 static int vfio_exp_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 806                                  int count, struct perm_bits *perm,
 807                                  int offset, __le32 val)
 808 {
 809         __le16 *ctrl = (__le16 *)(vdev->vconfig + pos -
 810                                   offset + PCI_EXP_DEVCTL);
 811
 812         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 813         if (count < 0)
 814                 return count;
 815
 816         /*
 817          * The FLR bit is virtualized, if set and the device supports PCIe
 818          * FLR, issue a reset_function.  Regardless, clear the bit, the spec
 819          * requires it to be always read as zero.  NB, reset_function might
 820          * not use a PCIe FLR, we don't have that level of granularity.
 821          */
 822         if (*ctrl & cpu_to_le16(PCI_EXP_DEVCTL_BCR_FLR)) {
 823                 u32 cap;
 824                 int ret;
 825
 826                 *ctrl &= ~cpu_to_le16(PCI_EXP_DEVCTL_BCR_FLR);
 827
 828                 ret = pci_user_read_config_dword(vdev->pdev,
 829                                                  pos - offset + PCI_EXP_DEVCAP,
 830                                                  &cap);
 831
 832                 if (!ret && (cap & PCI_EXP_DEVCAP_FLR))
 833                         pci_try_reset_function(vdev->pdev);
 834         }
 835
 836         return count;
 837 }
 838
 839 /* Permissions for PCI Express capability */
 840 static int __init init_pci_cap_exp_perm(struct perm_bits *perm)
 841 {
 842         /* Alloc largest of possible sizes */
 843         if (alloc_perm_bits(perm, PCI_CAP_EXP_ENDPOINT_SIZEOF_V2))
 844                 return -ENOMEM;
 845
 846         perm->writefn = vfio_exp_config_write;
 847
 848         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 849
 850         /*
 851          * Allow writes to device control fields, except devctl_phantom,
 852          * which could confuse IOMMU, and the ARI bit in devctl2, which
 853          * is set at probe time.  FLR gets virtualized via our writefn.
 854          */
 855         p_setw(perm, PCI_EXP_DEVCTL,
 856                PCI_EXP_DEVCTL_BCR_FLR, ~PCI_EXP_DEVCTL_PHANTOM);
 857         p_setw(perm, PCI_EXP_DEVCTL2, NO_VIRT, ~PCI_EXP_DEVCTL2_ARI);
 858         return 0;
 859 }
 860
 861 static int vfio_af_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
 862                                 int count, struct perm_bits *perm,
 863                                 int offset, __le32 val)
 864 {
 865         u8 *ctrl = vdev->vconfig + pos - offset + PCI_AF_CTRL;
 866
 867         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
 868         if (count < 0)
 869                 return count;
 870
 871         /*
 872          * The FLR bit is virtualized, if set and the device supports AF
 873          * FLR, issue a reset_function.  Regardless, clear the bit, the spec
 874          * requires it to be always read as zero.  NB, reset_function might
 875          * not use an AF FLR, we don't have that level of granularity.
 876          */
 877         if (*ctrl & PCI_AF_CTRL_FLR) {
 878                 u8 cap;
 879                 int ret;
 880
 881                 *ctrl &= ~PCI_AF_CTRL_FLR;
 882
 883                 ret = pci_user_read_config_byte(vdev->pdev,
 884                                                 pos - offset + PCI_AF_CAP,
 885                                                 &cap);
 886
 887                 if (!ret && (cap & PCI_AF_CAP_FLR) && (cap & PCI_AF_CAP_TP))
 888                         pci_try_reset_function(vdev->pdev);
 889         }
 890
 891         return count;
 892 }
 893
 894 /* Permissions for Advanced Function capability */
 895 static int __init init_pci_cap_af_perm(struct perm_bits *perm)
 896 {
 897         if (alloc_perm_bits(perm, pci_cap_length[PCI_CAP_ID_AF]))
 898                 return -ENOMEM;
 899
 900         perm->writefn = vfio_af_config_write;
 901
 902         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
 903         p_setb(perm, PCI_AF_CTRL, PCI_AF_CTRL_FLR, PCI_AF_CTRL_FLR);
 904         return 0;
 905 }
 906
 907 /* Permissions for Advanced Error Reporting extended capability */
 908 static int __init init_pci_ext_cap_err_perm(struct perm_bits *perm)
 909 {
 910         u32 mask;
 911
 912         if (alloc_perm_bits(perm, pci_ext_cap_length[PCI_EXT_CAP_ID_ERR]))
 913                 return -ENOMEM;
 914
 915         /*
 916          * Virtualize the first dword of all express capabilities
 917          * because it includes the next pointer.  This lets us later
 918          * remove capabilities from the chain if we need to.
 919          */
 920         p_setd(perm, 0, ALL_VIRT, NO_WRITE);
 921
 922         /* Writable bits mask */
 923         mask =  PCI_ERR_UNC_UND |               /* Undefined */
 924                 PCI_ERR_UNC_DLP |               /* Data Link Protocol */
 925                 PCI_ERR_UNC_SURPDN |            /* Surprise Down */
 926                 PCI_ERR_UNC_POISON_TLP |        /* Poisoned TLP */
 927                 PCI_ERR_UNC_FCP |               /* Flow Control Protocol */
 928                 PCI_ERR_UNC_COMP_TIME |         /* Completion Timeout */
 929                 PCI_ERR_UNC_COMP_ABORT |        /* Completer Abort */
 930                 PCI_ERR_UNC_UNX_COMP |          /* Unexpected Completion */
 931                 PCI_ERR_UNC_RX_OVER |           /* Receiver Overflow */
 932                 PCI_ERR_UNC_MALF_TLP |          /* Malformed TLP */
 933                 PCI_ERR_UNC_ECRC |              /* ECRC Error Status */
 934                 PCI_ERR_UNC_UNSUP |             /* Unsupported Request */
 935                 PCI_ERR_UNC_ACSV |              /* ACS Violation */
 936                 PCI_ERR_UNC_INTN |              /* internal error */
 937                 PCI_ERR_UNC_MCBTLP |            /* MC blocked TLP */
 938                 PCI_ERR_UNC_ATOMEG |            /* Atomic egress blocked */
 939                 PCI_ERR_UNC_TLPPRE;             /* TLP prefix blocked */
 940         p_setd(perm, PCI_ERR_UNCOR_STATUS, NO_VIRT, mask);
 941         p_setd(perm, PCI_ERR_UNCOR_MASK, NO_VIRT, mask);
 942         p_setd(perm, PCI_ERR_UNCOR_SEVER, NO_VIRT, mask);
 943
 944         mask =  PCI_ERR_COR_RCVR |              /* Receiver Error Status */
 945                 PCI_ERR_COR_BAD_TLP |           /* Bad TLP Status */
 946                 PCI_ERR_COR_BAD_DLLP |          /* Bad DLLP Status */
 947                 PCI_ERR_COR_REP_ROLL |          /* REPLAY_NUM Rollover */
 948                 PCI_ERR_COR_REP_TIMER |         /* Replay Timer Timeout */
 949                 PCI_ERR_COR_ADV_NFAT |          /* Advisory Non-Fatal */
 950                 PCI_ERR_COR_INTERNAL |          /* Corrected Internal */
 951                 PCI_ERR_COR_LOG_OVER;           /* Header Log Overflow */
 952         p_setd(perm, PCI_ERR_COR_STATUS, NO_VIRT, mask);
 953         p_setd(perm, PCI_ERR_COR_MASK, NO_VIRT, mask);
 954
 955         mask =  PCI_ERR_CAP_ECRC_GENE |         /* ECRC Generation Enable */
 956                 PCI_ERR_CAP_ECRC_CHKE;          /* ECRC Check Enable */
 957         p_setd(perm, PCI_ERR_CAP, NO_VIRT, mask);
 958         return 0;
 959 }
 960
 961 /* Permissions for Power Budgeting extended capability */
 962 static int __init init_pci_ext_cap_pwr_perm(struct perm_bits *perm)
 963 {
 964         if (alloc_perm_bits(perm, pci_ext_cap_length[PCI_EXT_CAP_ID_PWR]))
 965                 return -ENOMEM;
 966
 967         p_setd(perm, 0, ALL_VIRT, NO_WRITE);
 968
 969         /* Writing the data selector is OK, the info is still read-only */
 970         p_setb(perm, PCI_PWR_DATA, NO_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
 971         return 0;
 972 }
 973
 974 /*
 975  * Initialize the shared permission tables
 976  */
 977 void vfio_pci_uninit_perm_bits(void)
 978 {
 979         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_BASIC]);
 980
 981         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_PM]);
 982         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_VPD]);
 983         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_PCIX]);
 984         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_EXP]);
 985         free_perm_bits(&cap_perms[PCI_CAP_ID_AF]);
 986
 987         free_perm_bits(&ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_ERR]);
 988         free_perm_bits(&ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_PWR]);
 989 }
 990
 991 int __init vfio_pci_init_perm_bits(void)
 992 {
 993         int ret;
 994
 995         /* Basic config space */
 996         ret = init_pci_cap_basic_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_BASIC]);
 997
 998         /* Capabilities */
 999         ret |= init_pci_cap_pm_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_PM]);
1000         ret |= init_pci_cap_vpd_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_VPD]);
1001         ret |= init_pci_cap_pcix_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_PCIX]);
1002         cap_perms[PCI_CAP_ID_VNDR].writefn = vfio_raw_config_write;
1003         ret |= init_pci_cap_exp_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_EXP]);
1004         ret |= init_pci_cap_af_perm(&cap_perms[PCI_CAP_ID_AF]);
1005
1006         /* Extended capabilities */
1007         ret |= init_pci_ext_cap_err_perm(&ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_ERR]);
1008         ret |= init_pci_ext_cap_pwr_perm(&ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_PWR]);
1009         ecap_perms[PCI_EXT_CAP_ID_VNDR].writefn = vfio_raw_config_write;
1010
1011         if (ret)
1012                 vfio_pci_uninit_perm_bits();
1013
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static int vfio_find_cap_start(struct vfio_pci_device *vdev, int pos)
1018 {
1019         u8 cap;
1020         int base = (pos >= PCI_CFG_SPACE_SIZE) ? PCI_CFG_SPACE_SIZE :
1021                                                  PCI_STD_HEADER_SIZEOF;
1022         cap = vdev->pci_config_map[pos];
1023
1024         if (cap == PCI_CAP_ID_BASIC)
1025                 return 0;
1026
1027         /* XXX Can we have to abutting capabilities of the same type? */
1028         while (pos - 1 >= base && vdev->pci_config_map[pos - 1] == cap)
1029                 pos--;
1030
1031         return pos;
1032 }
1033
1034 static int vfio_msi_config_read(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
1035                                 int count, struct perm_bits *perm,
1036                                 int offset, __le32 *val)
1037 {
1038         /* Update max available queue size from msi_qmax */
1039         if (offset <= PCI_MSI_FLAGS && offset + count >= PCI_MSI_FLAGS) {
1040                 __le16 *flags;
1041                 int start;
1042
1043                 start = vfio_find_cap_start(vdev, pos);
1044
1045                 flags = (__le16 *)&vdev->vconfig[start];
1046
1047                 *flags &= cpu_to_le16(~PCI_MSI_FLAGS_QMASK);
1048                 *flags |= cpu_to_le16(vdev->msi_qmax << 1);
1049         }
1050
1051         return vfio_default_config_read(vdev, pos, count, perm, offset, val);
1052 }
1053
1054 static int vfio_msi_config_write(struct vfio_pci_device *vdev, int pos,
1055                                  int count, struct perm_bits *perm,
1056                                  int offset, __le32 val)
1057 {
1058         count = vfio_default_config_write(vdev, pos, count, perm, offset, val);
1059         if (count < 0)
1060                 return count;
1061
1062         /* Fixup and write configured queue size and enable to hardware */
1063         if (offset <= PCI_MSI_FLAGS && offset + count >= PCI_MSI_FLAGS) {
1064                 __le16 *pflags;
1065                 u16 flags;
1066                 int start, ret;
1067
1068                 start = vfio_find_cap_start(vdev, pos);
1069
1070                 pflags = (__le16 *)&vdev->vconfig[start + PCI_MSI_FLAGS];
1071
1072                 flags = le16_to_cpu(*pflags);
1073
1074                 /* MSI is enabled via ioctl */
1075                 if  (!is_msi(vdev))
1076                         flags &= ~PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
1077
1078                 /* Check queue size */
1079                 if ((flags & PCI_MSI_FLAGS_QSIZE) >> 4 > vdev->msi_qmax) {
1080                         flags &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
1081                         flags |= vdev->msi_qmax << 4;
1082                 }
1083
1084                 /* Write back to virt and to hardware */
1085                 *pflags = cpu_to_le16(flags);
1086                 ret = pci_user_write_config_word(vdev->pdev,
1087                                                  start + PCI_MSI_FLAGS,
1088                                                  flags);
1089                 if (ret)
1090                         return ret;
1091         }
1092
1093         return count;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * MSI determination is per-device, so this routine gets used beyond
1098  * initialization time. Don't add __init
1099  */
1100 static int init_pci_cap_msi_perm(struct perm_bits *perm, int len, u16 flags)
1101 {
1102         if (alloc_perm_bits(perm, len))
1103                 return -ENOMEM;
1104
1105         perm->readfn = vfio_msi_config_read;
1106         perm->writefn = vfio_msi_config_write;
1107
1108         p_setb(perm, PCI_CAP_LIST_NEXT, (u8)ALL_VIRT, NO_WRITE);
1109
1110         /*
1111          * The upper byte of the control register is reserved,
1112          * just setup the lower byte.
1113          */
1114         p_setb(perm, PCI_MSI_FLAGS, (u8)ALL_VIRT, (u8)ALL_WRITE);
1115         p_setd(perm, PCI_MSI_ADDRESS_LO, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
1116         if (flags & PCI_MSI_FLAGS_64BIT) {
1117                 p_setd(perm, PCI_MSI_ADDRESS_HI, ALL_VIRT, ALL_WRITE);
1118                 p_setw(perm, PCI_MSI_DATA_64, (u16)ALL_VIRT, (u16)ALL_WRITE);
1119                 if (flags & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT) {
1120                         p_setd(perm, PCI_MSI_MASK_64, NO_VIRT, ALL_WRITE);
1121                         p_setd(perm, PCI_MSI_PENDING_64, NO_VIRT, ALL_WRITE);
1122                 }
1123         } else {
1124                 p_setw(perm, PCI_MSI_DATA_32, (u16)ALL_VIRT, (u16)ALL_WRITE);
1125                 if (flags & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT) {
1126                         p_setd(perm, PCI_MSI_MASK_32, NO_VIRT, ALL_WRITE);
1127                         p_setd(perm, PCI_MSI_PENDING_32, NO_VIRT, ALL_WRITE);
1128                 }
1129         }
1130         return 0;
1131 }
1132
1133 /* Determine MSI CAP field length; initialize msi_perms on 1st call per vdev */
1134 static int vfio_msi_cap_len(struct vfio_pci_device *vdev, u8 pos)
1135 {
1136         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1137         int len, ret;
1138         u16 flags;
1139
1140         ret = pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_MSI_FLAGS, &flags);
1141         if (ret)
1142                 return pcibios_err_to_errno(ret);
1143
1144         len = 10; /* Minimum size */
1145         if (flags & PCI_MSI_FLAGS_64BIT)
1146                 len += 4;
1147         if (flags & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT)
1148                 len += 10;
1149
1150         if (vdev->msi_perm)
1151                 return len;
1152
1153         vdev->msi_perm = kmalloc(sizeof(struct perm_bits), GFP_KERNEL);
1154         if (!vdev->msi_perm)
1155                 return -ENOMEM;
1156
1157         ret = init_pci_cap_msi_perm(vdev->msi_perm, len, flags);
1158         if (ret)
1159                 return ret;
1160
1161         return len;
1162 }
1163
1164 /* Determine extended capability length for VC (2 & 9) and MFVC */
1165 static int vfio_vc_cap_len(struct vfio_pci_device *vdev, u16 pos)
1166 {
1167         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1168         u32 tmp;
1169         int ret, evcc, phases, vc_arb;
1170         int len = PCI_CAP_VC_BASE_SIZEOF;
1171
1172         ret = pci_read_config_dword(pdev, pos + PCI_VC_PORT_CAP1, &tmp);
1173         if (ret)
1174                 return pcibios_err_to_errno(ret);
1175
1176         evcc = tmp & PCI_VC_CAP1_EVCC; /* extended vc count */
1177         ret = pci_read_config_dword(pdev, pos + PCI_VC_PORT_CAP2, &tmp);
1178         if (ret)
1179                 return pcibios_err_to_errno(ret);
1180
1181         if (tmp & PCI_VC_CAP2_128_PHASE)
1182                 phases = 128;
1183         else if (tmp & PCI_VC_CAP2_64_PHASE)
1184                 phases = 64;
1185         else if (tmp & PCI_VC_CAP2_32_PHASE)
1186                 phases = 32;
1187         else
1188                 phases = 0;
1189
1190         vc_arb = phases * 4;
1191
1192         /*
1193          * Port arbitration tables are root & switch only;
1194          * function arbitration tables are function 0 only.
1195          * In either case, we'll never let user write them so
1196          * we don't care how big they are
1197          */
1198         len += (1 + evcc) * PCI_CAP_VC_PER_VC_SIZEOF;
1199         if (vc_arb) {
1200                 len = round_up(len, 16);
1201                 len += vc_arb / 8;
1202         }
1203         return len;
1204 }
1205
1206 static int vfio_cap_len(struct vfio_pci_device *vdev, u8 cap, u8 pos)
1207 {
1208         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1209         u32 dword;
1210         u16 word;
1211         u8 byte;
1212         int ret;
1213
1214         switch (cap) {
1215         case PCI_CAP_ID_MSI:
1216                 return vfio_msi_cap_len(vdev, pos);
1217         case PCI_CAP_ID_PCIX:
1218                 ret = pci_read_config_word(pdev, pos + PCI_X_CMD, &word);
1219                 if (ret)
1220                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1221
1222                 if (PCI_X_CMD_VERSION(word)) {
1223                         if (pdev->cfg_size > PCI_CFG_SPACE_SIZE) {
1224                                 /* Test for extended capabilities */
1225                                 pci_read_config_dword(pdev, PCI_CFG_SPACE_SIZE,
1226                                                       &dword);
1227                                 vdev->extended_caps = (dword != 0);
1228                         }
1229                         return PCI_CAP_PCIX_SIZEOF_V2;
1230                 } else
1231                         return PCI_CAP_PCIX_SIZEOF_V0;
1232         case PCI_CAP_ID_VNDR:
1233                 /* length follows next field */
1234                 ret = pci_read_config_byte(pdev, pos + PCI_CAP_FLAGS, &byte);
1235                 if (ret)
1236                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1237
1238                 return byte;
1239         case PCI_CAP_ID_EXP:
1240                 if (pdev->cfg_size > PCI_CFG_SPACE_SIZE) {
1241                         /* Test for extended capabilities */
1242                         pci_read_config_dword(pdev, PCI_CFG_SPACE_SIZE, &dword);
1243                         vdev->extended_caps = (dword != 0);
1244                 }
1245
1246                 /* length based on version and type */
1247                 if ((pcie_caps_reg(pdev) & PCI_EXP_FLAGS_VERS) == 1) {
1248                         if (pci_pcie_type(pdev) == PCI_EXP_TYPE_RC_END)
1249                                 return 0xc; /* "All Devices" only, no link */
1250                         return PCI_CAP_EXP_ENDPOINT_SIZEOF_V1;
1251                 } else {
1252                         if (pci_pcie_type(pdev) == PCI_EXP_TYPE_RC_END)
1253                                 return 0x2c; /* No link */
1254                         return PCI_CAP_EXP_ENDPOINT_SIZEOF_V2;
1255                 }
1256         case PCI_CAP_ID_HT:
1257                 ret = pci_read_config_byte(pdev, pos + 3, &byte);
1258                 if (ret)
1259                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1260
1261                 return (byte & HT_3BIT_CAP_MASK) ?
1262                         HT_CAP_SIZEOF_SHORT : HT_CAP_SIZEOF_LONG;
1263         case PCI_CAP_ID_SATA:
1264                 ret = pci_read_config_byte(pdev, pos + PCI_SATA_REGS, &byte);
1265                 if (ret)
1266                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1267
1268                 byte &= PCI_SATA_REGS_MASK;
1269                 if (byte == PCI_SATA_REGS_INLINE)
1270                         return PCI_SATA_SIZEOF_LONG;
1271                 else
1272                         return PCI_SATA_SIZEOF_SHORT;
1273         default:
1274                 pr_warn("%s: %s unknown length for pci cap 0x%x@0x%x\n",
1275                         dev_name(&pdev->dev), __func__, cap, pos);
1276         }
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 static int vfio_ext_cap_len(struct vfio_pci_device *vdev, u16 ecap, u16 epos)
1282 {
1283         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1284         u8 byte;
1285         u32 dword;
1286         int ret;
1287
1288         switch (ecap) {
1289         case PCI_EXT_CAP_ID_VNDR:
1290                 ret = pci_read_config_dword(pdev, epos + PCI_VSEC_HDR, &dword);
1291                 if (ret)
1292                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1293
1294                 return dword >> PCI_VSEC_HDR_LEN_SHIFT;
1295         case PCI_EXT_CAP_ID_VC:
1296         case PCI_EXT_CAP_ID_VC9:
1297         case PCI_EXT_CAP_ID_MFVC:
1298                 return vfio_vc_cap_len(vdev, epos);
1299         case PCI_EXT_CAP_ID_ACS:
1300                 ret = pci_read_config_byte(pdev, epos + PCI_ACS_CAP, &byte);
1301                 if (ret)
1302                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1303
1304                 if (byte & PCI_ACS_EC) {
1305                         int bits;
1306
1307                         ret = pci_read_config_byte(pdev,
1308                                                    epos + PCI_ACS_EGRESS_BITS,
1309                                                    &byte);
1310                         if (ret)
1311                                 return pcibios_err_to_errno(ret);
1312
1313                         bits = byte ? round_up(byte, 32) : 256;
1314                         return 8 + (bits / 8);
1315                 }
1316                 return 8;
1317
1318         case PCI_EXT_CAP_ID_REBAR:
1319                 ret = pci_read_config_byte(pdev, epos + PCI_REBAR_CTRL, &byte);
1320                 if (ret)
1321                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1322
1323                 byte &= PCI_REBAR_CTRL_NBAR_MASK;
1324                 byte >>= PCI_REBAR_CTRL_NBAR_SHIFT;
1325
1326                 return 4 + (byte * 8);
1327         case PCI_EXT_CAP_ID_DPA:
1328                 ret = pci_read_config_byte(pdev, epos + PCI_DPA_CAP, &byte);
1329                 if (ret)
1330                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1331
1332                 byte &= PCI_DPA_CAP_SUBSTATE_MASK;
1333                 return PCI_DPA_BASE_SIZEOF + byte + 1;
1334         case PCI_EXT_CAP_ID_TPH:
1335                 ret = pci_read_config_dword(pdev, epos + PCI_TPH_CAP, &dword);
1336                 if (ret)
1337                         return pcibios_err_to_errno(ret);
1338
1339                 if ((dword & PCI_TPH_CAP_LOC_MASK) == PCI_TPH_LOC_CAP) {
1340                         int sts;
1341
1342                         sts = dword & PCI_TPH_CAP_ST_MASK;
1343                         sts >>= PCI_TPH_CAP_ST_SHIFT;
1344                         return PCI_TPH_BASE_SIZEOF + (sts * 2) + 2;
1345                 }
1346                 return PCI_TPH_BASE_SIZEOF;
1347         default:
1348                 pr_warn("%s: %s unknown length for pci ecap 0x%x@0x%x\n",
1349                         dev_name(&pdev->dev), __func__, ecap, epos);
1350         }
1351
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 static int vfio_fill_vconfig_bytes(struct vfio_pci_device *vdev,
1356                                    int offset, int size)
1357 {
1358         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1359         int ret = 0;
1360
1361         /*
1362          * We try to read physical config space in the largest chunks
1363          * we can, assuming that all of the fields support dword access.
1364          * pci_save_state() makes this same assumption and seems to do ok.
1365          */
1366         while (size) {
1367                 int filled;
1368
1369                 if (size >= 4 && !(offset % 4)) {
1370                         __le32 *dwordp = (__le32 *)&vdev->vconfig[offset];
1371                         u32 dword;
1372
1373                         ret = pci_read_config_dword(pdev, offset, &dword);
1374                         if (ret)
1375                                 return ret;
1376                         *dwordp = cpu_to_le32(dword);
1377                         filled = 4;
1378                 } else if (size >= 2 && !(offset % 2)) {
1379                         __le16 *wordp = (__le16 *)&vdev->vconfig[offset];
1380                         u16 word;
1381
1382                         ret = pci_read_config_word(pdev, offset, &word);
1383                         if (ret)
1384                                 return ret;
1385                         *wordp = cpu_to_le16(word);
1386                         filled = 2;
1387                 } else {
1388                         u8 *byte = &vdev->vconfig[offset];
1389                         ret = pci_read_config_byte(pdev, offset, byte);
1390                         if (ret)
1391                                 return ret;
1392                         filled = 1;
1393                 }
1394
1395                 offset += filled;
1396                 size -= filled;
1397         }
1398
1399         return ret;
1400 }
1401
1402 static int vfio_cap_init(struct vfio_pci_device *vdev)
1403 {
1404         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1405         u8 *map = vdev->pci_config_map;
1406         u16 status;
1407         u8 pos, *prev, cap;
1408         int loops, ret, caps = 0;
1409
1410         /* Any capabilities? */
1411         ret = pci_read_config_word(pdev, PCI_STATUS, &status);
1412         if (ret)
1413                 return ret;
1414
1415         if (!(status & PCI_STATUS_CAP_LIST))
1416                 return 0; /* Done */
1417
1418         ret = pci_read_config_byte(pdev, PCI_CAPABILITY_LIST, &pos);
1419         if (ret)
1420                 return ret;
1421
1422         /* Mark the previous position in case we want to skip a capability */
1423         prev = &vdev->vconfig[PCI_CAPABILITY_LIST];
1424
1425         /* We can bound our loop, capabilities are dword aligned */
1426         loops = (PCI_CFG_SPACE_SIZE - PCI_STD_HEADER_SIZEOF) / PCI_CAP_SIZEOF;
1427         while (pos && loops--) {
1428                 u8 next;
1429                 int i, len = 0;
1430
1431                 ret = pci_read_config_byte(pdev, pos, &cap);
1432                 if (ret)
1433                         return ret;
1434
1435                 ret = pci_read_config_byte(pdev,
1436                                            pos + PCI_CAP_LIST_NEXT, &next);
1437                 if (ret)
1438                         return ret;
1439
1440                 if (cap <= PCI_CAP_ID_MAX) {
1441                         len = pci_cap_length[cap];
1442                         if (len == 0xFF) { /* Variable length */
1443                                 len = vfio_cap_len(vdev, cap, pos);
1444                                 if (len < 0)
1445                                         return len;
1446                         }
1447                 }
1448
1449                 if (!len) {
1450                         pr_info("%s: %s hiding cap 0x%x\n",
1451                                 __func__, dev_name(&pdev->dev), cap);
1452                         *prev = next;
1453                         pos = next;
1454                         continue;
1455                 }
1456
1457                 /* Sanity check, do we overlap other capabilities? */
1458                 for (i = 0; i < len; i++) {
1459                         if (likely(map[pos + i] == PCI_CAP_ID_INVALID))
1460                                 continue;
1461
1462                         pr_warn("%s: %s pci config conflict @0x%x, was cap 0x%x now cap 0x%x\n",
1463                                 __func__, dev_name(&pdev->dev),
1464                                 pos + i, map[pos + i], cap);
1465                 }
1466
1467                 BUILD_BUG_ON(PCI_CAP_ID_MAX >= PCI_CAP_ID_INVALID_VIRT);
1468
1469                 memset(map + pos, cap, len);
1470                 ret = vfio_fill_vconfig_bytes(vdev, pos, len);
1471                 if (ret)
1472                         return ret;
1473
1474                 prev = &vdev->vconfig[pos + PCI_CAP_LIST_NEXT];
1475                 pos = next;
1476                 caps++;
1477         }
1478
1479         /* If we didn't fill any capabilities, clear the status flag */
1480         if (!caps) {
1481                 __le16 *vstatus = (__le16 *)&vdev->vconfig[PCI_STATUS];
1482                 *vstatus &= ~cpu_to_le16(PCI_STATUS_CAP_LIST);
1483         }
1484
1485         return 0;
1486 }
1487
1488 static int vfio_ecap_init(struct vfio_pci_device *vdev)
1489 {
1490         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1491         u8 *map = vdev->pci_config_map;
1492         u16 epos;
1493         __le32 *prev = NULL;
1494         int loops, ret, ecaps = 0;
1495
1496         if (!vdev->extended_caps)
1497                 return 0;
1498
1499         epos = PCI_CFG_SPACE_SIZE;
1500
1501         loops = (pdev->cfg_size - PCI_CFG_SPACE_SIZE) / PCI_CAP_SIZEOF;
1502
1503         while (loops-- && epos >= PCI_CFG_SPACE_SIZE) {
1504                 u32 header;
1505                 u16 ecap;
1506                 int i, len = 0;
1507                 bool hidden = false;
1508
1509                 ret = pci_read_config_dword(pdev, epos, &header);
1510                 if (ret)
1511                         return ret;
1512
1513                 ecap = PCI_EXT_CAP_ID(header);
1514
1515                 if (ecap <= PCI_EXT_CAP_ID_MAX) {
1516                         len = pci_ext_cap_length[ecap];
1517                         if (len == 0xFF) {
1518                                 len = vfio_ext_cap_len(vdev, ecap, epos);
1519                                 if (len < 0)
1520                                         return ret;
1521                         }
1522                 }
1523
1524                 if (!len) {
1525                         pr_info("%s: %s hiding ecap 0x%x@0x%x\n",
1526                                 __func__, dev_name(&pdev->dev), ecap, epos);
1527
1528                         /* If not the first in the chain, we can skip over it */
1529                         if (prev) {
1530                                 u32 val = epos = PCI_EXT_CAP_NEXT(header);
1531                                 *prev &= cpu_to_le32(~(0xffcU << 20));
1532                                 *prev |= cpu_to_le32(val << 20);
1533                                 continue;
1534                         }
1535
1536                         /*
1537                          * Otherwise, fill in a placeholder, the direct
1538                          * readfn will virtualize this automatically
1539                          */
1540                         len = PCI_CAP_SIZEOF;
1541                         hidden = true;
1542                 }
1543
1544                 for (i = 0; i < len; i++) {
1545                         if (likely(map[epos + i] == PCI_CAP_ID_INVALID))
1546                                 continue;
1547
1548                         pr_warn("%s: %s pci config conflict @0x%x, was ecap 0x%x now ecap 0x%x\n",
1549                                 __func__, dev_name(&pdev->dev),
1550                                 epos + i, map[epos + i], ecap);
1551                 }
1552
1553                 /*
1554                  * Even though ecap is 2 bytes, we're currently a long way
1555                  * from exceeding 1 byte capabilities.  If we ever make it
1556                  * up to 0xFE we'll need to up this to a two-byte, byte map.
1557                  */
1558                 BUILD_BUG_ON(PCI_EXT_CAP_ID_MAX >= PCI_CAP_ID_INVALID_VIRT);
1559
1560                 memset(map + epos, ecap, len);
1561                 ret = vfio_fill_vconfig_bytes(vdev, epos, len);
1562                 if (ret)
1563                         return ret;
1564
1565                 /*
1566                  * If we're just using this capability to anchor the list,
1567                  * hide the real ID.  Only count real ecaps.  XXX PCI spec
1568                  * indicates to use cap id = 0, version = 0, next = 0 if
1569                  * ecaps are absent, hope users check all the way to next.
1570                  */
1571                 if (hidden)
1572                         *(__le32 *)&vdev->vconfig[epos] &=
1573                                 cpu_to_le32((0xffcU << 20));
1574                 else
1575                         ecaps++;
1576
1577                 prev = (__le32 *)&vdev->vconfig[epos];
1578                 epos = PCI_EXT_CAP_NEXT(header);
1579         }
1580
1581         if (!ecaps)
1582                 *(u32 *)&vdev->vconfig[PCI_CFG_SPACE_SIZE] = 0;
1583
1584         return 0;
1585 }
1586
1587 /*
1588  * For each device we allocate a pci_config_map that indicates the
1589  * capability occupying each dword and thus the struct perm_bits we
1590  * use for read and write.  We also allocate a virtualized config
1591  * space which tracks reads and writes to bits that we emulate for
1592  * the user.  Initial values filled from device.
1593  *
1594  * Using shared struct perm_bits between all vfio-pci devices saves
1595  * us from allocating cfg_size buffers for virt and write for every
1596  * device.  We could remove vconfig and allocate individual buffers
1597  * for each area requiring emulated bits, but the array of pointers
1598  * would be comparable in size (at least for standard config space).
1599  */
1600 int vfio_config_init(struct vfio_pci_device *vdev)
1601 {
1602         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1603         u8 *map, *vconfig;
1604         int ret;
1605
1606         /*
1607          * Config space, caps and ecaps are all dword aligned, so we could
1608          * use one byte per dword to record the type.  However, there are
1609          * no requiremenst on the length of a capability, so the gap between
1610          * capabilities needs byte granularity.
1611          */
1612         map = kmalloc(pdev->cfg_size, GFP_KERNEL);
1613         if (!map)
1614                 return -ENOMEM;
1615
1616         vconfig = kmalloc(pdev->cfg_size, GFP_KERNEL);
1617         if (!vconfig) {
1618                 kfree(map);
1619                 return -ENOMEM;
1620         }
1621
1622         vdev->pci_config_map = map;
1623         vdev->vconfig = vconfig;
1624
1625         memset(map, PCI_CAP_ID_BASIC, PCI_STD_HEADER_SIZEOF);
1626         memset(map + PCI_STD_HEADER_SIZEOF, PCI_CAP_ID_INVALID,
1627                pdev->cfg_size - PCI_STD_HEADER_SIZEOF);
1628
1629         ret = vfio_fill_vconfig_bytes(vdev, 0, PCI_STD_HEADER_SIZEOF);
1630         if (ret)
1631                 goto out;
1632
1633         vdev->bardirty = true;
1634
1635         /*
1636          * XXX can we just pci_load_saved_state/pci_restore_state?
1637          * may need to rebuild vconfig after that
1638          */
1639
1640         /* For restore after reset */
1641         vdev->rbar[0] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_0]);
1642         vdev->rbar[1] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_1]);
1643         vdev->rbar[2] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_2]);
1644         vdev->rbar[3] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_3]);
1645         vdev->rbar[4] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_4]);
1646         vdev->rbar[5] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_BASE_ADDRESS_5]);
1647         vdev->rbar[6] = le32_to_cpu(*(__le32 *)&vconfig[PCI_ROM_ADDRESS]);
1648
1649         if (pdev->is_virtfn) {
1650                 *(__le16 *)&vconfig[PCI_VENDOR_ID] = cpu_to_le16(pdev->vendor);
1651                 *(__le16 *)&vconfig[PCI_DEVICE_ID] = cpu_to_le16(pdev->device);
1652         }
1653
1654         if (!IS_ENABLED(CONFIG_VFIO_PCI_INTX) || vdev->nointx)
1655                 vconfig[PCI_INTERRUPT_PIN] = 0;
1656
1657         ret = vfio_cap_init(vdev);
1658         if (ret)
1659                 goto out;
1660
1661         ret = vfio_ecap_init(vdev);
1662         if (ret)
1663                 goto out;
1664
1665         return 0;
1666
1667 out:
1668         kfree(map);
1669         vdev->pci_config_map = NULL;
1670         kfree(vconfig);
1671         vdev->vconfig = NULL;
1672         return pcibios_err_to_errno(ret);
1673 }
1674
1675 void vfio_config_free(struct vfio_pci_device *vdev)
1676 {
1677         kfree(vdev->vconfig);
1678         vdev->vconfig = NULL;
1679         kfree(vdev->pci_config_map);
1680         vdev->pci_config_map = NULL;
1681         kfree(vdev->msi_perm);
1682         vdev->msi_perm = NULL;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Find the remaining number of bytes in a dword that match the given
1687  * position.  Stop at either the end of the capability or the dword boundary.
1688  */
1689 static size_t vfio_pci_cap_remaining_dword(struct vfio_pci_device *vdev,
1690                                            loff_t pos)
1691 {
1692         u8 cap = vdev->pci_config_map[pos];
1693         size_t i;
1694
1695         for (i = 1; (pos + i) % 4 && vdev->pci_config_map[pos + i] == cap; i++)
1696                 /* nop */;
1697
1698         return i;
1699 }
1700
1701 static ssize_t vfio_config_do_rw(struct vfio_pci_device *vdev, char __user *buf,
1702                                  size_t count, loff_t *ppos, bool iswrite)
1703 {
1704         struct pci_dev *pdev = vdev->pdev;
1705         struct perm_bits *perm;
1706         __le32 val = 0;
1707         int cap_start = 0, offset;
1708         u8 cap_id;
1709         ssize_t ret;
1710
1711         if (*ppos < 0 || *ppos >= pdev->cfg_size ||
1712             *ppos + count > pdev->cfg_size)
1713                 return -EFAULT;
1714
1715         /*
1716          * Chop accesses into aligned chunks containing no more than a
1717          * single capability.  Caller increments to the next chunk.
1718          */
1719         count = min(count, vfio_pci_cap_remaining_dword(vdev, *ppos));
1720         if (count >= 4 && !(*ppos % 4))
1721                 count = 4;
1722         else if (count >= 2 && !(*ppos % 2))
1723                 count = 2;
1724         else
1725                 count = 1;
1726
1727         ret = count;
1728
1729         cap_id = vdev->pci_config_map[*ppos];
1730
1731         if (cap_id == PCI_CAP_ID_INVALID) {
1732                 perm = &unassigned_perms;
1733                 cap_start = *ppos;
1734         } else if (cap_id == PCI_CAP_ID_INVALID_VIRT) {
1735                 perm = &virt_perms;
1736                 cap_start = *ppos;
1737         } else {
1738                 if (*ppos >= PCI_CFG_SPACE_SIZE) {
1739                         WARN_ON(cap_id > PCI_EXT_CAP_ID_MAX);
1740
1741                         perm = &ecap_perms[cap_id];
1742                         cap_start = vfio_find_cap_start(vdev, *ppos);
1743                 } else {
1744                         WARN_ON(cap_id > PCI_CAP_ID_MAX);
1745
1746                         perm = &cap_perms[cap_id];
1747
1748                         if (cap_id == PCI_CAP_ID_MSI)
1749                                 perm = vdev->msi_perm;
1750
1751                         if (cap_id > PCI_CAP_ID_BASIC)
1752                                 cap_start = vfio_find_cap_start(vdev, *ppos);
1753                 }
1754         }
1755
1756         WARN_ON(!cap_start && cap_id != PCI_CAP_ID_BASIC);
1757         WARN_ON(cap_start > *ppos);
1758
1759         offset = *ppos - cap_start;
1760
1761         if (iswrite) {
1762                 if (!perm->writefn)
1763                         return ret;
1764
1765                 if (copy_from_user(&val, buf, count))
1766                         return -EFAULT;
1767
1768                 ret = perm->writefn(vdev, *ppos, count, perm, offset, val);
1769         } else {
1770                 if (perm->readfn) {
1771                         ret = perm->readfn(vdev, *ppos, count,
1772                                            perm, offset, &val);
1773                         if (ret < 0)
1774                                 return ret;
1775                 }
1776
1777                 if (copy_to_user(buf, &val, count))
1778                         return -EFAULT;
1779         }
1780
1781         return ret;
1782 }
1783
1784 ssize_t vfio_pci_config_rw(struct vfio_pci_device *vdev, char __user *buf,
1785                            size_t count, loff_t *ppos, bool iswrite)
1786 {
1787         size_t done = 0;
1788         int ret = 0;
1789         loff_t pos = *ppos;
1790
1791         pos &= VFIO_PCI_OFFSET_MASK;
1792
1793         while (count) {
1794                 ret = vfio_config_do_rw(vdev, buf, count, &pos, iswrite);
1795                 if (ret < 0)
1796                         return ret;
1797
1798                 count -= ret;
1799                 done += ret;
1800                 buf += ret;
1801                 pos += ret;
1802         }
1803
1804         *ppos += done;
1805
1806         return done;
1807 }