Quelle  ptm.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * PCI Express Precision Time Measurement
 * Copyright (c) 2016, Intel Corporation.
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/pci.h>
#include "../pci.h"

/*
 * If the next upstream device supports PTM, return it; otherwise return
 * NULL.  PTM Messages are local, so both link partners must support it.
 */
static struct pci_dev *pci_upstream_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 struct pci_dev *ups = pci_upstream_bridge(dev);

 /*
  * Switch Downstream Ports are not permitted to have a PTM
  * capability; their PTM behavior is controlled by the Upstream
  * Port (PCIe r5.0, sec 7.9.16), so if the upstream bridge is a
  * Switch Downstream Port, look up one more level.
 */
 if (ups && pci_pcie_type(ups) == PCI_EXP_TYPE_DOWNSTREAM)
  ups = pci_upstream_bridge(ups);

 if (ups && ups->ptm_cap)
  return ups;

 return NULL;
}

/*
 * Find the PTM Capability (if present) and extract the information we need
 * to use it.
 */
void pci_ptm_init(struct pci_dev *dev)
{
 u16 ptm;
 u32 cap;
 struct pci_dev *ups;

 if (!pci_is_pcie(dev))
  return;

 ptm = pci_find_ext_capability(dev, PCI_EXT_CAP_ID_PTM);
 if (!ptm)
  return;

 dev->ptm_cap = ptm;
 pci_add_ext_cap_save_buffer(dev, PCI_EXT_CAP_ID_PTM, sizeof(u32));

 pci_read_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CAP, &cap);
 dev->ptm_granularity = FIELD_GET(PCI_PTM_GRANULARITY_MASK, cap);

 /*
  * Per the spec recommendation (PCIe r6.0, sec 7.9.15.3), select the
  * furthest upstream Time Source as the PTM Root.  For Endpoints,
  * "the Effective Granularity is the maximum Local Clock Granularity
  * reported by the PTM Root and all intervening PTM Time Sources."
 */
 ups = pci_upstream_ptm(dev);
 if (ups) {
  if (ups->ptm_granularity == 0)
   dev->ptm_granularity = 0;
  else if (ups->ptm_granularity > dev->ptm_granularity)
   dev->ptm_granularity = ups->ptm_granularity;
 } else if (cap & PCI_PTM_CAP_ROOT) {
  dev->ptm_root = 1;
 } else if (pci_pcie_type(dev) == PCI_EXP_TYPE_RC_END) {

  /*
   * Per sec 7.9.15.3, this should be the Local Clock
   * Granularity of the associated Time Source.  But it
   * doesn't say how to find that Time Source.
 */
  dev->ptm_granularity = 0;
 }

 if (pci_pcie_type(dev) == PCI_EXP_TYPE_ROOT_PORT ||
     pci_pcie_type(dev) == PCI_EXP_TYPE_UPSTREAM)
  pci_enable_ptm(dev, NULL);
}

void pci_save_ptm_state(struct pci_dev *dev)
{
 u16 ptm = dev->ptm_cap;
 struct pci_cap_saved_state *save_state;
 u32 *cap;

 if (!ptm)
  return;

 save_state = pci_find_saved_ext_cap(dev, PCI_EXT_CAP_ID_PTM);
 if (!save_state)
  return;

 cap = (u32 *)&save_state->cap.data[0];
 pci_read_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, cap);
}

void pci_restore_ptm_state(struct pci_dev *dev)
{
 u16 ptm = dev->ptm_cap;
 struct pci_cap_saved_state *save_state;
 u32 *cap;

 if (!ptm)
  return;

 save_state = pci_find_saved_ext_cap(dev, PCI_EXT_CAP_ID_PTM);
 if (!save_state)
  return;

 cap = (u32 *)&save_state->cap.data[0];
 pci_write_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, *cap);
}

/* Enable PTM in the Control register if possible */
static int __pci_enable_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 u16 ptm = dev->ptm_cap;
 struct pci_dev *ups;
 u32 ctrl;

 if (!ptm)
  return -EINVAL;

 /*
  * A device uses local PTM Messages to request time information
  * from a PTM Root that's farther upstream.  Every device along the
  * path must support PTM and have it enabled so it can handle the
  * messages.  Therefore, if this device is not a PTM Root, the
  * upstream link partner must have PTM enabled before we can enable
  * PTM.
 */
 if (!dev->ptm_root) {
  ups = pci_upstream_ptm(dev);
  if (!ups || !ups->ptm_enabled)
   return -EINVAL;
 }

 pci_read_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, &ctrl);

 ctrl |= PCI_PTM_CTRL_ENABLE;
 ctrl &= ~PCI_PTM_GRANULARITY_MASK;
 ctrl |= FIELD_PREP(PCI_PTM_GRANULARITY_MASK, dev->ptm_granularity);
 if (dev->ptm_root)
  ctrl |= PCI_PTM_CTRL_ROOT;

 pci_write_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, ctrl);
 return 0;
}

/**
 * pci_enable_ptm() - Enable Precision Time Measurement
 * @dev: PCI device
 * @granularity: pointer to return granularity
 *
 * Enable Precision Time Measurement for @dev.  If successful and
 * @granularity is non-NULL, return the Effective Granularity.
 *
 * Return: zero if successful, or -EINVAL if @dev lacks a PTM Capability or
 * is not a PTM Root and lacks an upstream path of PTM-enabled devices.
 */
int pci_enable_ptm(struct pci_dev *dev, u8 *granularity)
{
 int rc;
 char clock_desc[8];

 rc = __pci_enable_ptm(dev);
 if (rc)
  return rc;

 dev->ptm_enabled = 1;

 if (granularity)
  *granularity = dev->ptm_granularity;

 switch (dev->ptm_granularity) {
 case 0:
  snprintf(clock_desc, sizeof(clock_desc), "unknown");
  break;
 case 255:
  snprintf(clock_desc, sizeof(clock_desc), ">254ns");
  break;
 default:
  snprintf(clock_desc, sizeof(clock_desc), "%uns",
    dev->ptm_granularity);
  break;
 }
 pci_info(dev, "PTM enabled%s, %s granularity\n",
   dev->ptm_root ? " (root)" : "", clock_desc);

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(pci_enable_ptm);

static void __pci_disable_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 u16 ptm = dev->ptm_cap;
 u32 ctrl;

 if (!ptm)
  return;

 pci_read_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, &ctrl);
 ctrl &= ~(PCI_PTM_CTRL_ENABLE | PCI_PTM_CTRL_ROOT);
 pci_write_config_dword(dev, ptm + PCI_PTM_CTRL, ctrl);
}

/**
 * pci_disable_ptm() - Disable Precision Time Measurement
 * @dev: PCI device
 *
 * Disable Precision Time Measurement for @dev.
 */
void pci_disable_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 if (dev->ptm_enabled) {
  __pci_disable_ptm(dev);
  dev->ptm_enabled = 0;
 }
}
EXPORT_SYMBOL(pci_disable_ptm);

/*
 * Disable PTM, but preserve dev->ptm_enabled so we silently re-enable it on
 * resume if necessary.
 */
void pci_suspend_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 if (dev->ptm_enabled)
  __pci_disable_ptm(dev);
}

/* If PTM was enabled before suspend, re-enable it when resuming */
void pci_resume_ptm(struct pci_dev *dev)
{
 if (dev->ptm_enabled)
  __pci_enable_ptm(dev);
}

bool pcie_ptm_enabled(struct pci_dev *dev)
{
 if (!dev)
  return false;

 return dev->ptm_enabled;
}
EXPORT_SYMBOL(pcie_ptm_enabled);

#if IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_FS)
static ssize_t context_update_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
        size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = file->private_data;
 char buf[7];
 int ret;
 u8 mode;

 if (!ptm_debugfs->ops->context_update_write)
  return -EOPNOTSUPP;

 if (count < 1 || count >= sizeof(buf))
  return -EINVAL;

 ret = copy_from_user(buf, ubuf, count);
 if (ret)
  return -EFAULT;

 buf[count] = '\0';

 if (sysfs_streq(buf, "auto"))
  mode = PCIE_PTM_CONTEXT_UPDATE_AUTO;
 else if (sysfs_streq(buf, "manual"))
  mode = PCIE_PTM_CONTEXT_UPDATE_MANUAL;
 else
  return -EINVAL;

 mutex_lock(&ptm_debugfs->lock);
 ret = ptm_debugfs->ops->context_update_write(ptm_debugfs->pdata, mode);
 mutex_unlock(&ptm_debugfs->lock);
 if (ret)
  return ret;

 return count;
}

static ssize_t context_update_read(struct file *file, char __user *ubuf,
        size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = file->private_data;
 char buf[8]; /* Extra space for NULL termination at the end */
 ssize_t pos;
 u8 mode;

 if (!ptm_debugfs->ops->context_update_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 mutex_lock(&ptm_debugfs->lock);
 ptm_debugfs->ops->context_update_read(ptm_debugfs->pdata, &mode);
 mutex_unlock(&ptm_debugfs->lock);

 if (mode == PCIE_PTM_CONTEXT_UPDATE_AUTO)
  pos = scnprintf(buf, sizeof(buf), "auto\n");
 else
  pos = scnprintf(buf, sizeof(buf), "manual\n");

 return simple_read_from_buffer(ubuf, count, ppos, buf, pos);
}

static const struct file_operations context_update_fops = {
 .open = simple_open,
 .read = context_update_read,
 .write = context_update_write,
};

static int context_valid_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 bool valid;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->context_valid_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 mutex_lock(&ptm_debugfs->lock);
 ret = ptm_debugfs->ops->context_valid_read(ptm_debugfs->pdata, &valid);
 mutex_unlock(&ptm_debugfs->lock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = valid;

 return 0;
}

static int context_valid_set(void *data, u64 val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->context_valid_write)
  return -EOPNOTSUPP;

 mutex_lock(&ptm_debugfs->lock);
 ret = ptm_debugfs->ops->context_valid_write(ptm_debugfs->pdata, !!val);
 mutex_unlock(&ptm_debugfs->lock);

 return ret;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(context_valid_fops, context_valid_get,
    context_valid_set, "%llu\n");

static int local_clock_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->local_clock_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->local_clock_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(local_clock_fops, local_clock_get, NULL, "%llu\n");

static int master_clock_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->master_clock_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->master_clock_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(master_clock_fops, master_clock_get, NULL, "%llu\n");

static int t1_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->t1_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->t1_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(t1_fops, t1_get, NULL, "%llu\n");

static int t2_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->t2_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->t2_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(t2_fops, t2_get, NULL, "%llu\n");

static int t3_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->t3_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->t3_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(t3_fops, t3_get, NULL, "%llu\n");

static int t4_get(void *data, u64 *val)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs = data;
 u64 clock;
 int ret;

 if (!ptm_debugfs->ops->t4_read)
  return -EOPNOTSUPP;

 ret = ptm_debugfs->ops->t4_read(ptm_debugfs->pdata, &clock);
 if (ret)
  return ret;

 *val = clock;

 return 0;
}

DEFINE_DEBUGFS_ATTRIBUTE(t4_fops, t4_get, NULL, "%llu\n");

#define pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, mode, attr)   \
 do {        \
  if (ops->attr##_visible && ops->attr##_visible(pdata)) \
   debugfs_create_file(#attr, mode, ptm_debugfs->debugfs, \
         ptm_debugfs, &attr##_fops); \
 } while (0)

/*
 * pcie_ptm_create_debugfs() - Create debugfs entries for the PTM context
 * @dev: PTM capable component device
 * @pdata: Private data of the PTM capable component device
 * @ops: PTM callback structure
 *
 * Create debugfs entries for exposing the PTM context of the PTM capable
 * components such as Root Complex and Endpoint controllers.
 *
 * Return: Pointer to 'struct pci_ptm_debugfs' if success, NULL otherwise.
 */
struct pci_ptm_debugfs *pcie_ptm_create_debugfs(struct device *dev, void *pdata,
     const struct pcie_ptm_ops *ops)
{
 struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs;
 char *dirname;
 int ret;

 /* Caller must provide check_capability() callback */
 if (!ops->check_capability)
  return NULL;

 /* Check for PTM capability before creating debugfs attributes */
 ret = ops->check_capability(pdata);
 if (!ret) {
  dev_dbg(dev, "PTM capability not present\n");
  return NULL;
 }

 ptm_debugfs = kzalloc(sizeof(*ptm_debugfs), GFP_KERNEL);
 if (!ptm_debugfs)
  return NULL;

 dirname = devm_kasprintf(dev, GFP_KERNEL, "pcie_ptm_%s", dev_name(dev));
 if (!dirname)
  return NULL;

 ptm_debugfs->debugfs = debugfs_create_dir(dirname, NULL);
 ptm_debugfs->pdata = pdata;
 ptm_debugfs->ops = ops;
 mutex_init(&ptm_debugfs->lock);

 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0644, context_update);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0644, context_valid);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, local_clock);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, master_clock);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, t1);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, t2);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, t3);
 pcie_ptm_create_debugfs_file(pdata, 0444, t4);

 return ptm_debugfs;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pcie_ptm_create_debugfs);

/*
 * pcie_ptm_destroy_debugfs() - Destroy debugfs entries for the PTM context
 * @ptm_debugfs: Pointer to the PTM debugfs struct
 */
void pcie_ptm_destroy_debugfs(struct pci_ptm_debugfs *ptm_debugfs)
{
 if (!ptm_debugfs)
  return;

 mutex_destroy(&ptm_debugfs->lock);
 debugfs_remove_recursive(ptm_debugfs->debugfs);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pcie_ptm_destroy_debugfs);
#endif