// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * nested.c - nested mode translation support
 *
 * Copyright (C) 2023 Intel Corporation
 *
 * Author: Lu Baolu <baolu.lu@linux.intel.com>
 *         Jacob Pan <jacob.jun.pan@linux.intel.com>
 *         Yi Liu <yi.l.liu@intel.com>
 */

#define pr_fmt(fmt) "DMAR: " fmt

#include <linux/iommu.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/pci-ats.h>

#include "iommu.h"
#include "pasid.h"

static int intel_nested_attach_dev(struct iommu_domain *domain,
       struct device *dev)
{
 struct device_domain_info *info = dev_iommu_priv_get(dev);
 struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
 struct intel_iommu *iommu = info->iommu;
 unsigned long flags;
 int ret = 0;

 device_block_translation(dev);

 if (iommu->agaw < dmar_domain->s2_domain->agaw) {
  dev_err_ratelimited(dev, "Adjusted guest address width not compatible\n");
  return -ENODEV;
 }

 /*
  * Stage-1 domain cannot work alone, it is nested on a s2_domain.
  * The s2_domain will be used in nested translation, hence needs
  * to ensure the s2_domain is compatible with this IOMMU.
 */
 ret = paging_domain_compatible(&dmar_domain->s2_domain->domain, dev);
 if (ret) {
  dev_err_ratelimited(dev, "s2 domain is not compatible\n");
  return ret;
 }

 ret = domain_attach_iommu(dmar_domain, iommu);
 if (ret) {
  dev_err_ratelimited(dev, "Failed to attach domain to iommu\n");
  return ret;
 }

 ret = cache_tag_assign_domain(dmar_domain, dev, IOMMU_NO_PASID);
 if (ret)
  goto detach_iommu;

 ret = iopf_for_domain_set(domain, dev);
 if (ret)
  goto unassign_tag;

 ret = intel_pasid_setup_nested(iommu, dev,
           IOMMU_NO_PASID, dmar_domain);
 if (ret)
  goto disable_iopf;

 info->domain = dmar_domain;
 info->domain_attached = true;
 spin_lock_irqsave(&dmar_domain->lock, flags);
 list_add(&info->link, &dmar_domain->devices);
 spin_unlock_irqrestore(&dmar_domain->lock, flags);

 return 0;
disable_iopf:
 iopf_for_domain_remove(domain, dev);
unassign_tag:
 cache_tag_unassign_domain(dmar_domain, dev, IOMMU_NO_PASID);
detach_iommu:
 domain_detach_iommu(dmar_domain, iommu);

 return ret;
}

static void intel_nested_domain_free(struct iommu_domain *domain)
{
 struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
 struct dmar_domain *s2_domain = dmar_domain->s2_domain;

 spin_lock(&s2_domain->s1_lock);
 list_del(&dmar_domain->s2_link);
 spin_unlock(&s2_domain->s1_lock);
 kfree(dmar_domain->qi_batch);
 kfree(dmar_domain);
}

static int intel_nested_cache_invalidate_user(struct iommu_domain *domain,
           struct iommu_user_data_array *array)
{
 struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
 struct iommu_hwpt_vtd_s1_invalidate inv_entry;
 u32 index, processed = 0;
 int ret = 0;

 if (array->type != IOMMU_HWPT_INVALIDATE_DATA_VTD_S1) {
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 for (index = 0; index < array->entry_num; index++) {
  ret = iommu_copy_struct_from_user_array(&inv_entry, array,
       IOMMU_HWPT_INVALIDATE_DATA_VTD_S1,
       index, __reserved);
  if (ret)
   break;

  if ((inv_entry.flags & ~IOMMU_VTD_INV_FLAGS_LEAF) ||
      inv_entry.__reserved) {
   ret = -EOPNOTSUPP;
   break;
  }

  if (!IS_ALIGNED(inv_entry.addr, VTD_PAGE_SIZE) ||
      ((inv_entry.npages == U64_MAX) && inv_entry.addr)) {
   ret = -EINVAL;
   break;
  }

  cache_tag_flush_range(dmar_domain, inv_entry.addr,
          inv_entry.addr + nrpages_to_size(inv_entry.npages) - 1,
          inv_entry.flags & IOMMU_VTD_INV_FLAGS_LEAF);
  processed++;
 }

out:
 array->entry_num = processed;
 return ret;
}

static int domain_setup_nested(struct intel_iommu *iommu,
          struct dmar_domain *domain,
          struct device *dev, ioasid_t pasid,
          struct iommu_domain *old)
{
 if (!old)
  return intel_pasid_setup_nested(iommu, dev, pasid, domain);
 return intel_pasid_replace_nested(iommu, dev, pasid,
       iommu_domain_did(old, iommu),
       domain);
}

static int intel_nested_set_dev_pasid(struct iommu_domain *domain,
          struct device *dev, ioasid_t pasid,
          struct iommu_domain *old)
{
 struct device_domain_info *info = dev_iommu_priv_get(dev);
 struct dmar_domain *dmar_domain = to_dmar_domain(domain);
 struct intel_iommu *iommu = info->iommu;
 struct dev_pasid_info *dev_pasid;
 int ret;

 if (!pasid_supported(iommu) || dev_is_real_dma_subdevice(dev))
  return -EOPNOTSUPP;

 if (context_copied(iommu, info->bus, info->devfn))
  return -EBUSY;

 ret = paging_domain_compatible(&dmar_domain->s2_domain->domain, dev);
 if (ret)
  return ret;

 dev_pasid = domain_add_dev_pasid(domain, dev, pasid);
 if (IS_ERR(dev_pasid))
  return PTR_ERR(dev_pasid);

 ret = iopf_for_domain_replace(domain, old, dev);
 if (ret)
  goto out_remove_dev_pasid;

 ret = domain_setup_nested(iommu, dmar_domain, dev, pasid, old);
 if (ret)
  goto out_unwind_iopf;

 domain_remove_dev_pasid(old, dev, pasid);

 return 0;

out_unwind_iopf:
 iopf_for_domain_replace(old, domain, dev);
out_remove_dev_pasid:
 domain_remove_dev_pasid(domain, dev, pasid);
 return ret;
}

static const struct iommu_domain_ops intel_nested_domain_ops = {
 .attach_dev  = intel_nested_attach_dev,
 .set_dev_pasid  = intel_nested_set_dev_pasid,
 .free   = intel_nested_domain_free,
 .cache_invalidate_user = intel_nested_cache_invalidate_user,
};

struct iommu_domain *
intel_iommu_domain_alloc_nested(struct device *dev, struct iommu_domain *parent,
    u32 flags,
    const struct iommu_user_data *user_data)
{
 struct device_domain_info *info = dev_iommu_priv_get(dev);
 struct dmar_domain *s2_domain = to_dmar_domain(parent);
 struct intel_iommu *iommu = info->iommu;
 struct iommu_hwpt_vtd_s1 vtd;
 struct dmar_domain *domain;
 int ret;

 if (!nested_supported(iommu) || flags & ~IOMMU_HWPT_ALLOC_PASID)
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);

 /* Must be nested domain */
 if (user_data->type != IOMMU_HWPT_DATA_VTD_S1)
  return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 if (!intel_domain_is_ss_paging(s2_domain) || !s2_domain->nested_parent)
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 ret = iommu_copy_struct_from_user(&vtd, user_data,
       IOMMU_HWPT_DATA_VTD_S1, __reserved);
 if (ret)
  return ERR_PTR(ret);

 domain = kzalloc(sizeof(*domain), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
 if (!domain)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 domain->s2_domain = s2_domain;
 domain->s1_cfg = vtd;
 domain->domain.ops = &intel_nested_domain_ops;
 domain->domain.type = IOMMU_DOMAIN_NESTED;
 INIT_LIST_HEAD(&domain->devices);
 INIT_LIST_HEAD(&domain->dev_pasids);
 INIT_LIST_HEAD(&domain->cache_tags);
 spin_lock_init(&domain->lock);
 spin_lock_init(&domain->cache_lock);
 xa_init(&domain->iommu_array);

 spin_lock(&s2_domain->s1_lock);
 list_add(&domain->s2_link, &s2_domain->s1_domains);
 spin_unlock(&s2_domain->s1_lock);

 return &domain->domain;
}