xref: /openbmc/linux/drivers/virtio/virtio_vdpa.c (revision e5bd61e8)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * VIRTIO based driver for vDPA device
4  *
5  * Copyright (c) 2020, Red Hat. All rights reserved.
6  *     Author: Jason Wang <jasowang@redhat.com>
7  *
8  */
9 
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/device.h>
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/uuid.h>
16 #include <linux/virtio.h>
17 #include <linux/vdpa.h>
18 #include <linux/virtio_config.h>
19 #include <linux/virtio_ring.h>
20 
21 #define MOD_VERSION  "0.1"
22 #define MOD_AUTHOR   "Jason Wang <jasowang@redhat.com>"
23 #define MOD_DESC     "vDPA bus driver for virtio devices"
24 #define MOD_LICENSE  "GPL v2"
25 
26 struct virtio_vdpa_device {
27 	struct virtio_device vdev;
28 	struct vdpa_device *vdpa;
29 	u64 features;
30 
31 	/* The lock to protect virtqueue list */
32 	spinlock_t lock;
33 	/* List of virtio_vdpa_vq_info */
34 	struct list_head virtqueues;
35 };
36 
37 struct virtio_vdpa_vq_info {
38 	/* the actual virtqueue */
39 	struct virtqueue *vq;
40 
41 	/* the list node for the virtqueues list */
42 	struct list_head node;
43 };
44 
45 static inline struct virtio_vdpa_device *
46 to_virtio_vdpa_device(struct virtio_device *dev)
47 {
48 	return container_of(dev, struct virtio_vdpa_device, vdev);
49 }
50 
51 static struct vdpa_device *vd_get_vdpa(struct virtio_device *vdev)
52 {
53 	return to_virtio_vdpa_device(vdev)->vdpa;
54 }
55 
56 static void virtio_vdpa_get(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
57 			    void *buf, unsigned len)
58 {
59 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
60 
61 	vdpa_get_config(vdpa, offset, buf, len);
62 }
63 
64 static void virtio_vdpa_set(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
65 			    const void *buf, unsigned len)
66 {
67 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
68 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
69 
70 	ops->set_config(vdpa, offset, buf, len);
71 }
72 
73 static u32 virtio_vdpa_generation(struct virtio_device *vdev)
74 {
75 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
76 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
77 
78 	if (ops->get_generation)
79 		return ops->get_generation(vdpa);
80 
81 	return 0;
82 }
83 
84 static u8 virtio_vdpa_get_status(struct virtio_device *vdev)
85 {
86 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
87 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
88 
89 	return ops->get_status(vdpa);
90 }
91 
92 static void virtio_vdpa_set_status(struct virtio_device *vdev, u8 status)
93 {
94 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
95 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
96 
97 	return ops->set_status(vdpa, status);
98 }
99 
100 static void virtio_vdpa_reset(struct virtio_device *vdev)
101 {
102 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
103 
104 	vdpa_reset(vdpa);
105 }
106 
107 static bool virtio_vdpa_notify(struct virtqueue *vq)
108 {
109 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vq->vdev);
110 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
111 
112 	ops->kick_vq(vdpa, vq->index);
113 
114 	return true;
115 }
116 
117 static irqreturn_t virtio_vdpa_config_cb(void *private)
118 {
119 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = private;
120 
121 	virtio_config_changed(&vd_dev->vdev);
122 
123 	return IRQ_HANDLED;
124 }
125 
126 static irqreturn_t virtio_vdpa_virtqueue_cb(void *private)
127 {
128 	struct virtio_vdpa_vq_info *info = private;
129 
130 	return vring_interrupt(0, info->vq);
131 }
132 
133 static struct virtqueue *
134 virtio_vdpa_setup_vq(struct virtio_device *vdev, unsigned int index,
135 		     void (*callback)(struct virtqueue *vq),
136 		     const char *name, bool ctx)
137 {
138 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = to_virtio_vdpa_device(vdev);
139 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
140 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
141 	struct virtio_vdpa_vq_info *info;
142 	struct vdpa_callback cb;
143 	struct virtqueue *vq;
144 	u64 desc_addr, driver_addr, device_addr;
145 	unsigned long flags;
146 	u32 align, num;
147 	int err;
148 
149 	if (!name)
150 		return NULL;
151 
152 	/* Queue shouldn't already be set up. */
153 	if (ops->get_vq_ready(vdpa, index))
154 		return ERR_PTR(-ENOENT);
155 
156 	/* Allocate and fill out our active queue description */
157 	info = kmalloc(sizeof(*info), GFP_KERNEL);
158 	if (!info)
159 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
160 
161 	num = ops->get_vq_num_max(vdpa);
162 	if (num == 0) {
163 		err = -ENOENT;
164 		goto error_new_virtqueue;
165 	}
166 
167 	/* Create the vring */
168 	align = ops->get_vq_align(vdpa);
169 	vq = vring_create_virtqueue(index, num, align, vdev,
170 				    true, true, ctx,
171 				    virtio_vdpa_notify, callback, name);
172 	if (!vq) {
173 		err = -ENOMEM;
174 		goto error_new_virtqueue;
175 	}
176 
177 	/* Setup virtqueue callback */
178 	cb.callback = virtio_vdpa_virtqueue_cb;
179 	cb.private = info;
180 	ops->set_vq_cb(vdpa, index, &cb);
181 	ops->set_vq_num(vdpa, index, virtqueue_get_vring_size(vq));
182 
183 	desc_addr = virtqueue_get_desc_addr(vq);
184 	driver_addr = virtqueue_get_avail_addr(vq);
185 	device_addr = virtqueue_get_used_addr(vq);
186 
187 	if (ops->set_vq_address(vdpa, index,
188 				desc_addr, driver_addr,
189 				device_addr)) {
190 		err = -EINVAL;
191 		goto err_vq;
192 	}
193 
194 	ops->set_vq_ready(vdpa, index, 1);
195 
196 	vq->priv = info;
197 	info->vq = vq;
198 
199 	spin_lock_irqsave(&vd_dev->lock, flags);
200 	list_add(&info->node, &vd_dev->virtqueues);
201 	spin_unlock_irqrestore(&vd_dev->lock, flags);
202 
203 	return vq;
204 
205 err_vq:
206 	vring_del_virtqueue(vq);
207 error_new_virtqueue:
208 	ops->set_vq_ready(vdpa, index, 0);
209 	/* VDPA driver should make sure vq is stopeed here */
210 	WARN_ON(ops->get_vq_ready(vdpa, index));
211 	kfree(info);
212 	return ERR_PTR(err);
213 }
214 
215 static void virtio_vdpa_del_vq(struct virtqueue *vq)
216 {
217 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = to_virtio_vdpa_device(vq->vdev);
218 	struct vdpa_device *vdpa = vd_dev->vdpa;
219 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
220 	struct virtio_vdpa_vq_info *info = vq->priv;
221 	unsigned int index = vq->index;
222 	unsigned long flags;
223 
224 	spin_lock_irqsave(&vd_dev->lock, flags);
225 	list_del(&info->node);
226 	spin_unlock_irqrestore(&vd_dev->lock, flags);
227 
228 	/* Select and deactivate the queue (best effort) */
229 	ops->set_vq_ready(vdpa, index, 0);
230 
231 	vring_del_virtqueue(vq);
232 
233 	kfree(info);
234 }
235 
236 static void virtio_vdpa_del_vqs(struct virtio_device *vdev)
237 {
238 	struct virtqueue *vq, *n;
239 
240 	list_for_each_entry_safe(vq, n, &vdev->vqs, list)
241 		virtio_vdpa_del_vq(vq);
242 }
243 
244 static int virtio_vdpa_find_vqs(struct virtio_device *vdev, unsigned nvqs,
245 				struct virtqueue *vqs[],
246 				vq_callback_t *callbacks[],
247 				const char * const names[],
248 				const bool *ctx,
249 				struct irq_affinity *desc)
250 {
251 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = to_virtio_vdpa_device(vdev);
252 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
253 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
254 	struct vdpa_callback cb;
255 	int i, err, queue_idx = 0;
256 
257 	for (i = 0; i < nvqs; ++i) {
258 		if (!names[i]) {
259 			vqs[i] = NULL;
260 			continue;
261 		}
262 
263 		vqs[i] = virtio_vdpa_setup_vq(vdev, queue_idx++,
264 					      callbacks[i], names[i], ctx ?
265 					      ctx[i] : false);
266 		if (IS_ERR(vqs[i])) {
267 			err = PTR_ERR(vqs[i]);
268 			goto err_setup_vq;
269 		}
270 	}
271 
272 	cb.callback = virtio_vdpa_config_cb;
273 	cb.private = vd_dev;
274 	ops->set_config_cb(vdpa, &cb);
275 
276 	return 0;
277 
278 err_setup_vq:
279 	virtio_vdpa_del_vqs(vdev);
280 	return err;
281 }
282 
283 static u64 virtio_vdpa_get_features(struct virtio_device *vdev)
284 {
285 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
286 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
287 
288 	return ops->get_features(vdpa);
289 }
290 
291 static int virtio_vdpa_finalize_features(struct virtio_device *vdev)
292 {
293 	struct vdpa_device *vdpa = vd_get_vdpa(vdev);
294 
295 	/* Give virtio_ring a chance to accept features. */
296 	vring_transport_features(vdev);
297 
298 	return vdpa_set_features(vdpa, vdev->features);
299 }
300 
301 static const char *virtio_vdpa_bus_name(struct virtio_device *vdev)
302 {
303 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = to_virtio_vdpa_device(vdev);
304 	struct vdpa_device *vdpa = vd_dev->vdpa;
305 
306 	return dev_name(&vdpa->dev);
307 }
308 
309 static const struct virtio_config_ops virtio_vdpa_config_ops = {
310 	.get		= virtio_vdpa_get,
311 	.set		= virtio_vdpa_set,
312 	.generation	= virtio_vdpa_generation,
313 	.get_status	= virtio_vdpa_get_status,
314 	.set_status	= virtio_vdpa_set_status,
315 	.reset		= virtio_vdpa_reset,
316 	.find_vqs	= virtio_vdpa_find_vqs,
317 	.del_vqs	= virtio_vdpa_del_vqs,
318 	.get_features	= virtio_vdpa_get_features,
319 	.finalize_features = virtio_vdpa_finalize_features,
320 	.bus_name	= virtio_vdpa_bus_name,
321 };
322 
323 static void virtio_vdpa_release_dev(struct device *_d)
324 {
325 	struct virtio_device *vdev =
326 	       container_of(_d, struct virtio_device, dev);
327 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev =
328 	       container_of(vdev, struct virtio_vdpa_device, vdev);
329 
330 	kfree(vd_dev);
331 }
332 
333 static int virtio_vdpa_probe(struct vdpa_device *vdpa)
334 {
335 	const struct vdpa_config_ops *ops = vdpa->config;
336 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev, *reg_dev = NULL;
337 	int ret = -EINVAL;
338 
339 	vd_dev = kzalloc(sizeof(*vd_dev), GFP_KERNEL);
340 	if (!vd_dev)
341 		return -ENOMEM;
342 
343 	vd_dev->vdev.dev.parent = vdpa_get_dma_dev(vdpa);
344 	vd_dev->vdev.dev.release = virtio_vdpa_release_dev;
345 	vd_dev->vdev.config = &virtio_vdpa_config_ops;
346 	vd_dev->vdpa = vdpa;
347 	INIT_LIST_HEAD(&vd_dev->virtqueues);
348 	spin_lock_init(&vd_dev->lock);
349 
350 	vd_dev->vdev.id.device = ops->get_device_id(vdpa);
351 	if (vd_dev->vdev.id.device == 0)
352 		goto err;
353 
354 	vd_dev->vdev.id.vendor = ops->get_vendor_id(vdpa);
355 	ret = register_virtio_device(&vd_dev->vdev);
356 	reg_dev = vd_dev;
357 	if (ret)
358 		goto err;
359 
360 	vdpa_set_drvdata(vdpa, vd_dev);
361 
362 	return 0;
363 
364 err:
365 	if (reg_dev)
366 		put_device(&vd_dev->vdev.dev);
367 	else
368 		kfree(vd_dev);
369 	return ret;
370 }
371 
372 static void virtio_vdpa_remove(struct vdpa_device *vdpa)
373 {
374 	struct virtio_vdpa_device *vd_dev = vdpa_get_drvdata(vdpa);
375 
376 	unregister_virtio_device(&vd_dev->vdev);
377 }
378 
379 static struct vdpa_driver virtio_vdpa_driver = {
380 	.driver = {
381 		.name	= "virtio_vdpa",
382 	},
383 	.probe	= virtio_vdpa_probe,
384 	.remove = virtio_vdpa_remove,
385 };
386 
387 module_vdpa_driver(virtio_vdpa_driver);
388 
389 MODULE_VERSION(MOD_VERSION);
390 MODULE_LICENSE(MOD_LICENSE);
391 MODULE_AUTHOR(MOD_AUTHOR);
392 MODULE_DESCRIPTION(MOD_DESC);
393