Quelle  dca.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Intel I/OAT DMA Linux driver
 * Copyright(c) 2007 - 2009 Intel Corporation.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/dca.h>

#include <asm/cpuid/api.h>

/* either a kernel change is needed, or we need something like this in kernel */
#ifndef CONFIG_SMP
#include <asm/smp.h>
#undef cpu_physical_id
#define cpu_physical_id(cpu) (cpuid_ebx(1) >> 24)
#endif

#include "dma.h"
#include "registers.h"

/*
 * Bit 7 of a tag map entry is the "valid" bit, if it is set then bits 0:6
 * contain the bit number of the APIC ID to map into the DCA tag.  If the valid
 * bit is not set, then the value must be 0 or 1 and defines the bit in the tag.
 */
#define DCA_TAG_MAP_VALID 0x80

#define DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_INV 0x80
#define DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_SEL 0x40
#define DCA3_TAG_MAP_LITERAL_VAL 0x1

#define DCA_TAG_MAP_MASK 0xDF

/* expected tag map bytes for I/OAT ver.2 */
#define DCA2_TAG_MAP_BYTE0 0x80
#define DCA2_TAG_MAP_BYTE1 0x0
#define DCA2_TAG_MAP_BYTE2 0x81
#define DCA2_TAG_MAP_BYTE3 0x82
#define DCA2_TAG_MAP_BYTE4 0x82

/*
 * "Legacy" DCA systems do not implement the DCA register set in the
 * I/OAT device.  Software needs direct support for their tag mappings.
 */

#define APICID_BIT(x)  (DCA_TAG_MAP_VALID | (x))
#define IOAT_TAG_MAP_LEN 8

/* pack PCI B/D/F into a u16 */
static inline u16 dcaid_from_pcidev(struct pci_dev *pci)
{
 return pci_dev_id(pci);
}

static int dca_enabled_in_bios(struct pci_dev *pdev)
{
 /* CPUID level 9 returns DCA configuration */
 /* Bit 0 indicates DCA enabled by the BIOS */
 u32 eax;
 int res;

 eax = cpuid_eax(CPUID_LEAF_DCA);
 res = eax & BIT(0);
 if (!res)
  dev_dbg(&pdev->dev, "DCA is disabled in BIOS\n");

 return res;
}

int system_has_dca_enabled(struct pci_dev *pdev)
{
 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_DCA))
  return dca_enabled_in_bios(pdev);

 dev_dbg(&pdev->dev, "boot cpu doesn't have X86_FEATURE_DCA\n");
 return 0;
}

struct ioat_dca_slot {
 struct pci_dev *pdev; /* requester device */
 u16 rid;  /* requester id, as used by IOAT */
};

#define IOAT_DCA_MAX_REQ 6
#define IOAT3_DCA_MAX_REQ 2

struct ioat_dca_priv {
 void __iomem  *iobase;
 void __iomem  *dca_base;
 int    max_requesters;
 int    requester_count;
 u8    tag_map[IOAT_TAG_MAP_LEN];
 struct ioat_dca_slot  req_slots[];
};

static int ioat_dca_dev_managed(struct dca_provider *dca,
    struct device *dev)
{
 struct ioat_dca_priv *ioatdca = dca_priv(dca);
 struct pci_dev *pdev;
 int i;

 pdev = to_pci_dev(dev);
 for (i = 0; i < ioatdca->max_requesters; i++) {
  if (ioatdca->req_slots[i].pdev == pdev)
   return 1;
 }
 return 0;
}

static int ioat_dca_add_requester(struct dca_provider *dca, struct device *dev)
{
 struct ioat_dca_priv *ioatdca = dca_priv(dca);
 struct pci_dev *pdev;
 int i;
 u16 id;
 u16 global_req_table;

 /* This implementation only supports PCI-Express */
 if (!dev_is_pci(dev))
  return -ENODEV;
 pdev = to_pci_dev(dev);
 id = dcaid_from_pcidev(pdev);

 if (ioatdca->requester_count == ioatdca->max_requesters)
  return -ENODEV;

 for (i = 0; i < ioatdca->max_requesters; i++) {
  if (ioatdca->req_slots[i].pdev == NULL) {
   /* found an empty slot */
   ioatdca->requester_count++;
   ioatdca->req_slots[i].pdev = pdev;
   ioatdca->req_slots[i].rid = id;
   global_req_table =
         readw(ioatdca->dca_base + IOAT3_DCA_GREQID_OFFSET);
   writel(id | IOAT_DCA_GREQID_VALID,
          ioatdca->iobase + global_req_table + (i * 4));
   return i;
  }
 }
 /* Error, ioatdma->requester_count is out of whack */
 return -EFAULT;
}

static int ioat_dca_remove_requester(struct dca_provider *dca,
          struct device *dev)
{
 struct ioat_dca_priv *ioatdca = dca_priv(dca);
 struct pci_dev *pdev;
 int i;
 u16 global_req_table;

 /* This implementation only supports PCI-Express */
 if (!dev_is_pci(dev))
  return -ENODEV;
 pdev = to_pci_dev(dev);

 for (i = 0; i < ioatdca->max_requesters; i++) {
  if (ioatdca->req_slots[i].pdev == pdev) {
   global_req_table =
         readw(ioatdca->dca_base + IOAT3_DCA_GREQID_OFFSET);
   writel(0, ioatdca->iobase + global_req_table + (i * 4));
   ioatdca->req_slots[i].pdev = NULL;
   ioatdca->req_slots[i].rid = 0;
   ioatdca->requester_count--;
   return i;
  }
 }
 return -ENODEV;
}

static u8 ioat_dca_get_tag(struct dca_provider *dca,
       struct device *dev,
       int cpu)
{
 u8 tag;

 struct ioat_dca_priv *ioatdca = dca_priv(dca);
 int i, apic_id, bit, value;
 u8 entry;

 tag = 0;
 apic_id = cpu_physical_id(cpu);

 for (i = 0; i < IOAT_TAG_MAP_LEN; i++) {
  entry = ioatdca->tag_map[i];
  if (entry & DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_SEL) {
   bit = entry &
    ~(DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_SEL | DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_INV);
   value = (apic_id & (1 << bit)) ? 1 : 0;
  } else if (entry & DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_INV) {
   bit = entry & ~DCA3_TAG_MAP_BIT_TO_INV;
   value = (apic_id & (1 << bit)) ? 0 : 1;
  } else {
   value = (entry & DCA3_TAG_MAP_LITERAL_VAL) ? 1 : 0;
  }
  tag |= (value << i);
 }

 return tag;
}

static const struct dca_ops ioat_dca_ops = {
 .add_requester  = ioat_dca_add_requester,
 .remove_requester = ioat_dca_remove_requester,
 .get_tag  = ioat_dca_get_tag,
 .dev_managed  = ioat_dca_dev_managed,
};

static int ioat_dca_count_dca_slots(void *iobase, u16 dca_offset)
{
 int slots = 0;
 u32 req;
 u16 global_req_table;

 global_req_table = readw(iobase + dca_offset + IOAT3_DCA_GREQID_OFFSET);
 if (global_req_table == 0)
  return 0;

 do {
  req = readl(iobase + global_req_table + (slots * sizeof(u32)));
  slots++;
 } while ((req & IOAT_DCA_GREQID_LASTID) == 0);

 return slots;
}

static inline int dca3_tag_map_invalid(u8 *tag_map)
{
 /*
  * If the tag map is not programmed by the BIOS the default is:
  * 0x80 0x80 0x80 0x80 0x80 0x00 0x00 0x00
  *
  * This an invalid map and will result in only 2 possible tags
  * 0x1F and 0x00.  0x00 is an invalid DCA tag so we know that
  * this entire definition is invalid.
 */
 return ((tag_map[0] == DCA_TAG_MAP_VALID) &&
  (tag_map[1] == DCA_TAG_MAP_VALID) &&
  (tag_map[2] == DCA_TAG_MAP_VALID) &&
  (tag_map[3] == DCA_TAG_MAP_VALID) &&
  (tag_map[4] == DCA_TAG_MAP_VALID));
}

struct dca_provider *ioat_dca_init(struct pci_dev *pdev, void __iomem *iobase)
{
 struct dca_provider *dca;
 struct ioat_dca_priv *ioatdca;
 int slots;
 int i;
 int err;
 u16 dca_offset;
 u16 csi_fsb_control;
 u16 pcie_control;
 u8 bit;

 union {
  u64 full;
  struct {
   u32 low;
   u32 high;
  };
 } tag_map;

 if (!system_has_dca_enabled(pdev))
  return NULL;

 dca_offset = readw(iobase + IOAT_DCAOFFSET_OFFSET);
 if (dca_offset == 0)
  return NULL;

 slots = ioat_dca_count_dca_slots(iobase, dca_offset);
 if (slots == 0)
  return NULL;

 dca = alloc_dca_provider(&ioat_dca_ops,
     struct_size(ioatdca, req_slots, slots));
 if (!dca)
  return NULL;

 ioatdca = dca_priv(dca);
 ioatdca->iobase = iobase;
 ioatdca->dca_base = iobase + dca_offset;
 ioatdca->max_requesters = slots;

 /* some bios might not know to turn these on */
 csi_fsb_control = readw(ioatdca->dca_base + IOAT3_CSI_CONTROL_OFFSET);
 if ((csi_fsb_control & IOAT3_CSI_CONTROL_PREFETCH) == 0) {
  csi_fsb_control |= IOAT3_CSI_CONTROL_PREFETCH;
  writew(csi_fsb_control,
         ioatdca->dca_base + IOAT3_CSI_CONTROL_OFFSET);
 }
 pcie_control = readw(ioatdca->dca_base + IOAT3_PCI_CONTROL_OFFSET);
 if ((pcie_control & IOAT3_PCI_CONTROL_MEMWR) == 0) {
  pcie_control |= IOAT3_PCI_CONTROL_MEMWR;
  writew(pcie_control,
         ioatdca->dca_base + IOAT3_PCI_CONTROL_OFFSET);
 }


 /* TODO version, compatibility and configuration checks */

 /* copy out the APIC to DCA tag map */
 tag_map.low =
  readl(ioatdca->dca_base + IOAT3_APICID_TAG_MAP_OFFSET_LOW);
 tag_map.high =
  readl(ioatdca->dca_base + IOAT3_APICID_TAG_MAP_OFFSET_HIGH);
 for (i = 0; i < 8; i++) {
  bit = tag_map.full >> (8 * i);
  ioatdca->tag_map[i] = bit & DCA_TAG_MAP_MASK;
 }

 if (dca3_tag_map_invalid(ioatdca->tag_map)) {
  add_taint(TAINT_FIRMWARE_WORKAROUND, LOCKDEP_STILL_OK);
  pr_warn_once("%s %s: APICID_TAG_MAP set incorrectly by BIOS, disabling DCA\n",
        dev_driver_string(&pdev->dev),
        dev_name(&pdev->dev));
  free_dca_provider(dca);
  return NULL;
 }

 err = register_dca_provider(dca, &pdev->dev);
 if (err) {
  free_dca_provider(dca);
  return NULL;
 }

 return dca;
}