Quelle  virtio_config.h   Sprache: C

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
#ifndef _LINUX_VIRTIO_CONFIG_H
#define _LINUX_VIRTIO_CONFIG_H

#include <linux/err.h>
#include <linux/bug.h>
#include <linux/virtio.h>
#include <linux/virtio_byteorder.h>
#include <linux/compiler_types.h>
#include <uapi/linux/virtio_config.h>

struct irq_affinity;

struct virtio_shm_region {
 u64 addr;
 u64 len;
};

typedef void vq_callback_t(struct virtqueue *);

/**
 * struct virtqueue_info - Info for a virtqueue passed to find_vqs().
 * @name: virtqueue description. Used mainly for debugging, NULL for
 *        a virtqueue unused by the driver.
 * @callback: A callback to invoke on a used buffer notification.
 *            NULL for a virtqueue that does not need a callback.
 * @ctx: A flag to indicate to maintain an extra context per virtqueue.
 */
struct virtqueue_info {
 const char *name;
 vq_callback_t *callback;
 bool ctx;
};

/**
 * struct virtio_config_ops - operations for configuring a virtio device
 * Note: Do not assume that a transport implements all of the operations
 *       getting/setting a value as a simple read/write! Generally speaking,
 *       any of @get/@set, @get_status/@set_status, or @get_features/
 *       @finalize_features are NOT safe to be called from an atomic
 *       context.
 * @get: read the value of a configuration field
 * vdev: the virtio_device
 * offset: the offset of the configuration field
 * buf: the buffer to write the field value into.
 * len: the length of the buffer
 * @set: write the value of a configuration field
 * vdev: the virtio_device
 * offset: the offset of the configuration field
 * buf: the buffer to read the field value from.
 * len: the length of the buffer
 * @generation: config generation counter (optional)
 * vdev: the virtio_device
 * Returns the config generation counter
 * @get_status: read the status byte
 * vdev: the virtio_device
 * Returns the status byte
 * @set_status: write the status byte
 * vdev: the virtio_device
 * status: the new status byte
 * @reset: reset the device
 * vdev: the virtio device
 * After this, status and feature negotiation must be done again
 * Device must not be reset from its vq/config callbacks, or in
 * parallel with being added/removed.
 * @find_vqs: find virtqueues and instantiate them.
 * vdev: the virtio_device
 * nvqs: the number of virtqueues to find
 * vqs: on success, includes new virtqueues
 * vqs_info: array of virtqueue info structures
 * Returns 0 on success or error status
 * @del_vqs: free virtqueues found by find_vqs().
 * @synchronize_cbs: synchronize with the virtqueue callbacks (optional)
 *      The function guarantees that all memory operations on the
 *      queue before it are visible to the vring_interrupt() that is
 *      called after it.
 *      vdev: the virtio_device
 * @get_features: get the array of feature bits for this device.
 * vdev: the virtio_device
 * Returns the first 64 feature bits.
 * @get_extended_features:
 *      vdev: the virtio_device
 *      Returns the first VIRTIO_FEATURES_MAX feature bits (all we currently
 *      need).
 * @finalize_features: confirm what device features we'll be using.
 * vdev: the virtio_device
 * This sends the driver feature bits to the device: it can change
 * the dev->feature bits if it wants.
 * Note that despite the name this can be called any number of
 * times.
 * Returns 0 on success or error status
 * @bus_name: return the bus name associated with the device (optional)
 * vdev: the virtio_device
 *      This returns a pointer to the bus name a la pci_name from which
 *      the caller can then copy.
 * @set_vq_affinity: set the affinity for a virtqueue (optional).
 * @get_vq_affinity: get the affinity for a virtqueue (optional).
 * @get_shm_region: get a shared memory region based on the index.
 * @disable_vq_and_reset: reset a queue individually (optional).
 * vq: the virtqueue
 * Returns 0 on success or error status
 * disable_vq_and_reset will guarantee that the callbacks are disabled and
 * synchronized.
 * Except for the callback, the caller should guarantee that the vring is
 * not accessed by any functions of virtqueue.
 * @enable_vq_after_reset: enable a reset queue
 * vq: the virtqueue
 * Returns 0 on success or error status
 * If disable_vq_and_reset is set, then enable_vq_after_reset must also be
 * set.
 */
struct virtio_config_ops {
 void (*get)(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
      void *buf, unsigned len);
 void (*set)(struct virtio_device *vdev, unsigned offset,
      const void *buf, unsigned len);
 u32 (*generation)(struct virtio_device *vdev);
 u8 (*get_status)(struct virtio_device *vdev);
 void (*set_status)(struct virtio_device *vdev, u8 status);
 void (*reset)(struct virtio_device *vdev);
 int (*find_vqs)(struct virtio_device *vdev, unsigned int nvqs,
   struct virtqueue *vqs[],
   struct virtqueue_info vqs_info[],
   struct irq_affinity *desc);
 void (*del_vqs)(struct virtio_device *);
 void (*synchronize_cbs)(struct virtio_device *);
 u64 (*get_features)(struct virtio_device *vdev);
 void (*get_extended_features)(struct virtio_device *vdev,
          u64 *features);
 int (*finalize_features)(struct virtio_device *vdev);
 const char *(*bus_name)(struct virtio_device *vdev);
 int (*set_vq_affinity)(struct virtqueue *vq,
          const struct cpumask *cpu_mask);
 const struct cpumask *(*get_vq_affinity)(struct virtio_device *vdev,
       int index);
 bool (*get_shm_region)(struct virtio_device *vdev,
          struct virtio_shm_region *region, u8 id);
 int (*disable_vq_and_reset)(struct virtqueue *vq);
 int (*enable_vq_after_reset)(struct virtqueue *vq);
};

/* If driver didn't advertise the feature, it will never appear. */
void virtio_check_driver_offered_feature(const struct virtio_device *vdev,
      unsigned int fbit);

/**
 * __virtio_test_bit - helper to test feature bits. For use by transports.
 *                     Devices should normally use virtio_has_feature,
 *                     which includes more checks.
 * @vdev: the device
 * @fbit: the feature bit
 */
static inline bool __virtio_test_bit(const struct virtio_device *vdev,
         unsigned int fbit)
{
 return virtio_features_test_bit(vdev->features_array, fbit);
}

/**
 * __virtio_set_bit - helper to set feature bits. For use by transports.
 * @vdev: the device
 * @fbit: the feature bit
 */
static inline void __virtio_set_bit(struct virtio_device *vdev,
        unsigned int fbit)
{
 virtio_features_set_bit(vdev->features_array, fbit);
}

/**
 * __virtio_clear_bit - helper to clear feature bits. For use by transports.
 * @vdev: the device
 * @fbit: the feature bit
 */
static inline void __virtio_clear_bit(struct virtio_device *vdev,
          unsigned int fbit)
{
 virtio_features_clear_bit(vdev->features_array, fbit);
}

/**
 * virtio_has_feature - helper to determine if this device has this feature.
 * @vdev: the device
 * @fbit: the feature bit
 */
static inline bool virtio_has_feature(const struct virtio_device *vdev,
          unsigned int fbit)
{
 if (fbit < VIRTIO_TRANSPORT_F_START)
  virtio_check_driver_offered_feature(vdev, fbit);

 return __virtio_test_bit(vdev, fbit);
}

static inline void virtio_get_features(struct virtio_device *vdev,
           u64 *features_out)
{
 if (vdev->config->get_extended_features) {
  vdev->config->get_extended_features(vdev, features_out);
  return;
 }

 virtio_features_from_u64(features_out,
  vdev->config->get_features(vdev));
}

/**
 * virtio_has_dma_quirk - determine whether this device has the DMA quirk
 * @vdev: the device
 */
static inline bool virtio_has_dma_quirk(const struct virtio_device *vdev)
{
 /*
  * Note the reverse polarity of the quirk feature (compared to most
  * other features), this is for compatibility with legacy systems.
 */
 return !virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_ACCESS_PLATFORM);
}

static inline
int virtio_find_vqs(struct virtio_device *vdev, unsigned int nvqs,
      struct virtqueue *vqs[],
      struct virtqueue_info vqs_info[],
      struct irq_affinity *desc)
{
 return vdev->config->find_vqs(vdev, nvqs, vqs, vqs_info, desc);
}

static inline
struct virtqueue *virtio_find_single_vq(struct virtio_device *vdev,
     vq_callback_t *c, const char *n)
{
 struct virtqueue_info vqs_info[] = {
  { n, c },
 };
 struct virtqueue *vq;
 int err = virtio_find_vqs(vdev, 1, &vq, vqs_info, NULL);

 if (err < 0)
  return ERR_PTR(err);
 return vq;
}

/**
 * virtio_synchronize_cbs - synchronize with virtqueue callbacks
 * @dev: the virtio device
 */
static inline
void virtio_synchronize_cbs(struct virtio_device *dev)
{
 if (dev->config->synchronize_cbs) {
  dev->config->synchronize_cbs(dev);
 } else {
  /*
   * A best effort fallback to synchronize with
   * interrupts, preemption and softirq disabled
   * regions. See comment above synchronize_rcu().
 */
  synchronize_rcu();
 }
}

/**
 * virtio_device_ready - enable vq use in probe function
 * @dev: the virtio device
 *
 * Driver must call this to use vqs in the probe function.
 *
 * Note: vqs are enabled automatically after probe returns.
 */
static inline
void virtio_device_ready(struct virtio_device *dev)
{
 unsigned status = dev->config->get_status(dev);

 WARN_ON(status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);

#ifdef CONFIG_VIRTIO_HARDEN_NOTIFICATION
 /*
  * The virtio_synchronize_cbs() makes sure vring_interrupt()
  * will see the driver specific setup if it sees vq->broken
  * as false (even if the notifications come before DRIVER_OK).
 */
 virtio_synchronize_cbs(dev);
 __virtio_unbreak_device(dev);
#endif
 /*
  * The transport should ensure the visibility of vq->broken
  * before setting DRIVER_OK. See the comments for the transport
  * specific set_status() method.
  *
  * A well behaved device will only notify a virtqueue after
  * DRIVER_OK, this means the device should "see" the coherenct
  * memory write that set vq->broken as false which is done by
  * the driver when it sees DRIVER_OK, then the following
  * driver's vring_interrupt() will see vq->broken as false so
  * we won't lose any notification.
 */
 dev->config->set_status(dev, status | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK);
}

static inline
const char *virtio_bus_name(struct virtio_device *vdev)
{
 if (!vdev->config->bus_name)
  return "virtio";
 return vdev->config->bus_name(vdev);
}

/**
 * virtqueue_set_affinity - setting affinity for a virtqueue
 * @vq: the virtqueue
 * @cpu_mask: the cpu mask
 *
 * Pay attention the function are best-effort: the affinity hint may not be set
 * due to config support, irq type and sharing.
 *
 */
static inline
int virtqueue_set_affinity(struct virtqueue *vq, const struct cpumask *cpu_mask)
{
 struct virtio_device *vdev = vq->vdev;
 if (vdev->config->set_vq_affinity)
  return vdev->config->set_vq_affinity(vq, cpu_mask);
 return 0;
}

static inline
bool virtio_get_shm_region(struct virtio_device *vdev,
      struct virtio_shm_region *region_out, u8 id)
{
 if (!vdev->config->get_shm_region)
  return false;
 return vdev->config->get_shm_region(vdev, region_out, id);
}

static inline bool virtio_is_little_endian(struct virtio_device *vdev)
{
 return virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_F_VERSION_1) ||
  virtio_legacy_is_little_endian();
}

/* Memory accessors */
static inline u16 virtio16_to_cpu(struct virtio_device *vdev, __virtio16 val)
{
 return __virtio16_to_cpu(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

static inline __virtio16 cpu_to_virtio16(struct virtio_device *vdev, u16 val)
{
 return __cpu_to_virtio16(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

static inline u32 virtio32_to_cpu(struct virtio_device *vdev, __virtio32 val)
{
 return __virtio32_to_cpu(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

static inline __virtio32 cpu_to_virtio32(struct virtio_device *vdev, u32 val)
{
 return __cpu_to_virtio32(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

static inline u64 virtio64_to_cpu(struct virtio_device *vdev, __virtio64 val)
{
 return __virtio64_to_cpu(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

static inline __virtio64 cpu_to_virtio64(struct virtio_device *vdev, u64 val)
{
 return __cpu_to_virtio64(virtio_is_little_endian(vdev), val);
}

#define virtio_to_cpu(vdev, x) \
 _Generic((x), \
  __u8: (x), \
  __virtio16: virtio16_to_cpu((vdev), (x)), \
  __virtio32: virtio32_to_cpu((vdev), (x)), \
  __virtio64: virtio64_to_cpu((vdev), (x)) \
  )

#define cpu_to_virtio(vdev, x, m) \
 _Generic((m), \
  __u8: (x), \
  __virtio16: cpu_to_virtio16((vdev), (x)), \
  __virtio32: cpu_to_virtio32((vdev), (x)), \
  __virtio64: cpu_to_virtio64((vdev), (x)) \
  )

#define __virtio_native_type(structname, member) \
 typeof(virtio_to_cpu(NULL, ((structname*)0)->member))

/* Config space accessors. */
#define virtio_cread(vdev, structname, member, ptr)   \
 do {        \
  typeof(((structname*)0)->member) virtio_cread_v; \
         \
  might_sleep();      \
  /* Sanity check: must match the member's type */ \
  typecheck(typeof(virtio_to_cpu((vdev), virtio_cread_v)), *(ptr)); \
         \
  switch (sizeof(virtio_cread_v)) {   \
  case 1:       \
  case 2:       \
  case 4:       \
   vdev->config->get((vdev),    \
       offsetof(structname, member), \
       &virtio_cread_v,  \
       sizeof(virtio_cread_v)); \
   break;      \
  default:      \
   __virtio_cread_many((vdev),    \
       offsetof(structname, member), \
       &virtio_cread_v,  \
       1,    \
       sizeof(virtio_cread_v)); \
   break;      \
  }       \
  *(ptr) = virtio_to_cpu(vdev, virtio_cread_v);  \
 } while(0)

/* Config space accessors. */
#define virtio_cwrite(vdev, structname, member, ptr)   \
 do {        \
  typeof(((structname*)0)->member) virtio_cwrite_v = \
   cpu_to_virtio(vdev, *(ptr), ((structname*)0)->member); \
         \
  might_sleep();      \
  /* Sanity check: must match the member's type */ \
  typecheck(typeof(virtio_to_cpu((vdev), virtio_cwrite_v)), *(ptr)); \
         \
  vdev->config->set((vdev), offsetof(structname, member), \
      &virtio_cwrite_v,   \
      sizeof(virtio_cwrite_v));  \
 } while(0)

/*
 * Nothing virtio-specific about these, but let's worry about generalizing
 * these later.
 */
#define virtio_le_to_cpu(x) \
 _Generic((x), \
  __u8: (u8)(x), \
   __le16: (u16)le16_to_cpu(x), \
   __le32: (u32)le32_to_cpu(x), \
   __le64: (u64)le64_to_cpu(x) \
  )

#define virtio_cpu_to_le(x, m) \
 _Generic((m), \
   __u8: (x), \
   __le16: cpu_to_le16(x), \
   __le32: cpu_to_le32(x), \
   __le64: cpu_to_le64(x) \
  )

/* LE (e.g. modern) Config space accessors. */
#define virtio_cread_le(vdev, structname, member, ptr)   \
 do {        \
  typeof(((structname*)0)->member) virtio_cread_v; \
         \
  might_sleep();      \
  /* Sanity check: must match the member's type */ \
  typecheck(typeof(virtio_le_to_cpu(virtio_cread_v)), *(ptr)); \
         \
  switch (sizeof(virtio_cread_v)) {   \
  case 1:       \
  case 2:       \
  case 4:       \
   vdev->config->get((vdev),    \
       offsetof(structname, member), \
       &virtio_cread_v,  \
       sizeof(virtio_cread_v)); \
   break;      \
  default:      \
   __virtio_cread_many((vdev),    \
       offsetof(structname, member), \
       &virtio_cread_v,  \
       1,    \
       sizeof(virtio_cread_v)); \
   break;      \
  }       \
  *(ptr) = virtio_le_to_cpu(virtio_cread_v);  \
 } while(0)

#define virtio_cwrite_le(vdev, structname, member, ptr)   \
 do {        \
  typeof(((structname*)0)->member) virtio_cwrite_v = \
   virtio_cpu_to_le(*(ptr), ((structname*)0)->member); \
         \
  might_sleep();      \
  /* Sanity check: must match the member's type */ \
  typecheck(typeof(virtio_le_to_cpu(virtio_cwrite_v)), *(ptr)); \
         \
  vdev->config->set((vdev), offsetof(structname, member), \
      &virtio_cwrite_v,   \
      sizeof(virtio_cwrite_v));  \
 } while(0)


/* Read @count fields, @bytes each. */
static inline void __virtio_cread_many(struct virtio_device *vdev,
           unsigned int offset,
           void *buf, size_t count, size_t bytes)
{
 u32 old, gen = vdev->config->generation ?
  vdev->config->generation(vdev) : 0;
 int i;

 might_sleep();
 do {
  old = gen;

  for (i = 0; i < count; i++)
   vdev->config->get(vdev, offset + bytes * i,
       buf + i * bytes, bytes);

  gen = vdev->config->generation ?
   vdev->config->generation(vdev) : 0;
 } while (gen != old);
}

static inline void virtio_cread_bytes(struct virtio_device *vdev,
          unsigned int offset,
          void *buf, size_t len)
{
 __virtio_cread_many(vdev, offset, buf, len, 1);
}

static inline u8 virtio_cread8(struct virtio_device *vdev, unsigned int offset)
{
 u8 ret;

 might_sleep();
 vdev->config->get(vdev, offset, &ret, sizeof(ret));
 return ret;
}

static inline void virtio_cwrite8(struct virtio_device *vdev,
      unsigned int offset, u8 val)
{
 might_sleep();
 vdev->config->set(vdev, offset, &val, sizeof(val));
}

static inline u16 virtio_cread16(struct virtio_device *vdev,
     unsigned int offset)
{
 __virtio16 ret;

 might_sleep();
 vdev->config->get(vdev, offset, &ret, sizeof(ret));
 return virtio16_to_cpu(vdev, ret);
}

static inline void virtio_cwrite16(struct virtio_device *vdev,
       unsigned int offset, u16 val)
{
 __virtio16 v;

 might_sleep();
 v = cpu_to_virtio16(vdev, val);
 vdev->config->set(vdev, offset, &v, sizeof(v));
}

static inline u32 virtio_cread32(struct virtio_device *vdev,
     unsigned int offset)
{
 __virtio32 ret;

 might_sleep();
 vdev->config->get(vdev, offset, &ret, sizeof(ret));
 return virtio32_to_cpu(vdev, ret);
}

static inline void virtio_cwrite32(struct virtio_device *vdev,
       unsigned int offset, u32 val)
{
 __virtio32 v;

 might_sleep();
 v = cpu_to_virtio32(vdev, val);
 vdev->config->set(vdev, offset, &v, sizeof(v));
}

static inline u64 virtio_cread64(struct virtio_device *vdev,
     unsigned int offset)
{
 __virtio64 ret;

 __virtio_cread_many(vdev, offset, &ret, 1, sizeof(ret));
 return virtio64_to_cpu(vdev, ret);
}

static inline void virtio_cwrite64(struct virtio_device *vdev,
       unsigned int offset, u64 val)
{
 __virtio64 v;

 might_sleep();
 v = cpu_to_virtio64(vdev, val);
 vdev->config->set(vdev, offset, &v, sizeof(v));
}

/* Conditional config space accessors. */
#define virtio_cread_feature(vdev, fbit, structname, member, ptr) \
 ({        \
  int _r = 0;      \
  if (!virtio_has_feature(vdev, fbit))   \
   _r = -ENOENT;     \
  else       \
   virtio_cread((vdev), structname, member, ptr); \
  _r;       \
 })

/* Conditional config space accessors. */
#define virtio_cread_le_feature(vdev, fbit, structname, member, ptr) \
 ({        \
  int _r = 0;      \
  if (!virtio_has_feature(vdev, fbit))   \
   _r = -ENOENT;     \
  else       \
   virtio_cread_le((vdev), structname, member, ptr); \
  _r;       \
 })

#endif /* _LINUX_VIRTIO_CONFIG_H */