lib/librte_eal/linuxapp/eal/eal_pci_uio.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <string.h>
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <dirent.h>
  38 #include <sys/stat.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40 #include <linux/pci_regs.h>
  41
  42 #include <rte_log.h>
  43 #include <rte_pci.h>
  44 #include <rte_eal_memconfig.h>
  45 #include <rte_common.h>
  46 #include <rte_malloc.h>
  47
  48 #include "rte_pci_dev_ids.h"
  49 #include "eal_filesystem.h"
  50 #include "eal_pci_init.h"
  51
  52 void *pci_map_addr = NULL;
  53
  54 static struct rte_tailq_elem rte_uio_tailq = {
  55         .name = "UIO_RESOURCE_LIST",
  56 };
  57 EAL_REGISTER_TAILQ(rte_uio_tailq)
  58
  59 #define OFF_MAX              ((uint64_t)(off_t)-1)
  60
  61 static int
  62 pci_uio_set_bus_master(int dev_fd)
  63 {
  64         uint16_t reg;
  65         int ret;
  66
  67         ret = pread(dev_fd, &reg, sizeof(reg), PCI_COMMAND);
  68         if (ret != sizeof(reg)) {
  69                 RTE_LOG(ERR, EAL,
  70                         "Cannot read command from PCI config space!\n");
  71                 return -1;
  72         }
  73
  74         /* return if bus mastering is already on */
  75         if (reg & PCI_COMMAND_MASTER)
  76                 return 0;
  77
  78         reg |= PCI_COMMAND_MASTER;
  79
  80         ret = pwrite(dev_fd, &reg, sizeof(reg), PCI_COMMAND);
  81         if (ret != sizeof(reg)) {
  82                 RTE_LOG(ERR, EAL,
  83                         "Cannot write command to PCI config space!\n");
  84                 return -1;
  85         }
  86
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 static int
  91 pci_uio_map_secondary(struct rte_pci_device *dev)
  92 {
  93         int fd, i;
  94         struct mapped_pci_resource *uio_res;
  95         struct mapped_pci_res_list *uio_res_list =
  96                         RTE_TAILQ_CAST(rte_uio_tailq.head, mapped_pci_res_list);
  97
  98         TAILQ_FOREACH(uio_res, uio_res_list, next) {
  99
 100                 /* skip this element if it doesn't match our PCI address */
 101                 if (rte_eal_compare_pci_addr(&uio_res->pci_addr, &dev->addr))
 102                         continue;
 103
 104                 for (i = 0; i != uio_res->nb_maps; i++) {
 105                         /*
 106                          * open devname, to mmap it
 107                          */
 108                         fd = open(uio_res->maps[i].path, O_RDWR);
 109                         if (fd < 0) {
 110                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n",
 111                                         uio_res->maps[i].path, strerror(errno));
 112                                 return -1;
 113                         }
 114
 115                         void *mapaddr = pci_map_resource(uio_res->maps[i].addr,
 116                                         fd, (off_t)uio_res->maps[i].offset,
 117                                         (size_t)uio_res->maps[i].size, 0);
 118                         /* fd is not needed in slave process, close it */
 119                         close(fd);
 120                         if (mapaddr != uio_res->maps[i].addr) {
 121                                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 122                                         "Cannot mmap device resource file %s to address: %p\n",
 123                                         uio_res->maps[i].path,
 124                                         uio_res->maps[i].addr);
 125                                 return -1;
 126                         }
 127                 }
 128                 return 0;
 129         }
 130
 131         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot find resource for device\n");
 132         return 1;
 133 }
 134
 135 static int
 136 pci_mknod_uio_dev(const char *sysfs_uio_path, unsigned uio_num)
 137 {
 138         FILE *f;
 139         char filename[PATH_MAX];
 140         int ret;
 141         unsigned major, minor;
 142         dev_t dev;
 143
 144         /* get the name of the sysfs file that contains the major and minor
 145          * of the uio device and read its content */
 146         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s/dev", sysfs_uio_path);
 147
 148         f = fopen(filename, "r");
 149         if (f == NULL) {
 150                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): cannot open sysfs to get major:minor\n",
 151                         __func__);
 152                 return -1;
 153         }
 154
 155         ret = fscanf(f, "%u:%u", &major, &minor);
 156         if (ret != 2) {
 157                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): cannot parse sysfs to get major:minor\n",
 158                         __func__);
 159                 fclose(f);
 160                 return -1;
 161         }
 162         fclose(f);
 163
 164         /* create the char device "mknod /dev/uioX c major minor" */
 165         snprintf(filename, sizeof(filename), "/dev/uio%u", uio_num);
 166         dev = makedev(major, minor);
 167         ret = mknod(filename, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR, dev);
 168         if (f == NULL) {
 169                 RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): mknod() failed %s\n",
 170                         __func__, strerror(errno));
 171                 return -1;
 172         }
 173
 174         return ret;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Return the uioX char device used for a pci device. On success, return
 179  * the UIO number and fill dstbuf string with the path of the device in
 180  * sysfs. On error, return a negative value. In this case dstbuf is
 181  * invalid.
 182  */
 183 static int
 184 pci_get_uio_dev(struct rte_pci_device *dev, char *dstbuf,
 185                            unsigned int buflen)
 186 {
 187         struct rte_pci_addr *loc = &dev->addr;
 188         unsigned int uio_num;
 189         struct dirent *e;
 190         DIR *dir;
 191         char dirname[PATH_MAX];
 192
 193         /* depending on kernel version, uio can be located in uio/uioX
 194          * or uio:uioX */
 195
 196         snprintf(dirname, sizeof(dirname),
 197                         SYSFS_PCI_DEVICES "/" PCI_PRI_FMT "/uio",
 198                         loc->domain, loc->bus, loc->devid, loc->function);
 199
 200         dir = opendir(dirname);
 201         if (dir == NULL) {
 202                 /* retry with the parent directory */
 203                 snprintf(dirname, sizeof(dirname),
 204                                 SYSFS_PCI_DEVICES "/" PCI_PRI_FMT,
 205                                 loc->domain, loc->bus, loc->devid, loc->function);
 206                 dir = opendir(dirname);
 207
 208                 if (dir == NULL) {
 209                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot opendir %s\n", dirname);
 210                         return -1;
 211                 }
 212         }
 213
 214         /* take the first file starting with "uio" */
 215         while ((e = readdir(dir)) != NULL) {
 216                 /* format could be uio%d ...*/
 217                 int shortprefix_len = sizeof("uio") - 1;
 218                 /* ... or uio:uio%d */
 219                 int longprefix_len = sizeof("uio:uio") - 1;
 220                 char *endptr;
 221
 222                 if (strncmp(e->d_name, "uio", 3) != 0)
 223                         continue;
 224
 225                 /* first try uio%d */
 226                 errno = 0;
 227                 uio_num = strtoull(e->d_name + shortprefix_len, &endptr, 10);
 228                 if (errno == 0 && endptr != (e->d_name + shortprefix_len)) {
 229                         snprintf(dstbuf, buflen, "%s/uio%u", dirname, uio_num);
 230                         break;
 231                 }
 232
 233                 /* then try uio:uio%d */
 234                 errno = 0;
 235                 uio_num = strtoull(e->d_name + longprefix_len, &endptr, 10);
 236                 if (errno == 0 && endptr != (e->d_name + longprefix_len)) {
 237                         snprintf(dstbuf, buflen, "%s/uio:uio%u", dirname, uio_num);
 238                         break;
 239                 }
 240         }
 241         closedir(dir);
 242
 243         /* No uio resource found */
 244         if (e == NULL)
 245                 return -1;
 246
 247         /* create uio device if we've been asked to */
 248         if (internal_config.create_uio_dev &&
 249                         pci_mknod_uio_dev(dstbuf, uio_num) < 0)
 250                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "Cannot create /dev/uio%u\n", uio_num);
 251
 252         return uio_num;
 253 }
 254
 255 /* map the PCI resource of a PCI device in virtual memory */
 256 int
 257 pci_uio_map_resource(struct rte_pci_device *dev)
 258 {
 259         int i, map_idx = 0;
 260         char dirname[PATH_MAX];
 261         char cfgname[PATH_MAX];
 262         char devname[PATH_MAX]; /* contains the /dev/uioX */
 263         void *mapaddr;
 264         int uio_num;
 265         uint64_t phaddr;
 266         struct rte_pci_addr *loc = &dev->addr;
 267         struct mapped_pci_resource *uio_res = NULL;
 268         struct mapped_pci_res_list *uio_res_list =
 269                         RTE_TAILQ_CAST(rte_uio_tailq.head, mapped_pci_res_list);
 270         struct pci_map *maps;
 271
 272         dev->intr_handle.fd = -1;
 273         dev->intr_handle.uio_cfg_fd = -1;
 274         dev->intr_handle.type = RTE_INTR_HANDLE_UNKNOWN;
 275
 276         /* secondary processes - use already recorded details */
 277         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
 278                 return pci_uio_map_secondary(dev);
 279
 280         /* find uio resource */
 281         uio_num = pci_get_uio_dev(dev, dirname, sizeof(dirname));
 282         if (uio_num < 0) {
 283                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "  "PCI_PRI_FMT" not managed by UIO driver, "
 284                                 "skipping\n", loc->domain, loc->bus, loc->devid, loc->function);
 285                 return 1;
 286         }
 287         snprintf(devname, sizeof(devname), "/dev/uio%u", uio_num);
 288
 289         /* save fd if in primary process */
 290         dev->intr_handle.fd = open(devname, O_RDWR);
 291         if (dev->intr_handle.fd < 0) {
 292                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n",
 293                         devname, strerror(errno));
 294                 goto error;
 295         }
 296
 297         snprintf(cfgname, sizeof(cfgname),
 298                         "/sys/class/uio/uio%u/device/config", uio_num);
 299         dev->intr_handle.uio_cfg_fd = open(cfgname, O_RDWR);
 300         if (dev->intr_handle.uio_cfg_fd < 0) {
 301                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n",
 302                         cfgname, strerror(errno));
 303                 goto error;
 304         }
 305
 306         if (dev->kdrv == RTE_KDRV_IGB_UIO)
 307                 dev->intr_handle.type = RTE_INTR_HANDLE_UIO;
 308         else {
 309                 dev->intr_handle.type = RTE_INTR_HANDLE_UIO_INTX;
 310
 311                 /* set bus master that is not done by uio_pci_generic */
 312                 if (pci_uio_set_bus_master(dev->intr_handle.uio_cfg_fd)) {
 313                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot set up bus mastering!\n");
 314                         goto error;
 315                 }
 316         }
 317
 318         /* allocate the mapping details for secondary processes*/
 319         uio_res = rte_zmalloc("UIO_RES", sizeof(*uio_res), 0);
 320         if (uio_res == NULL) {
 321                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 322                         "%s(): cannot store uio mmap details\n", __func__);
 323                 goto error;
 324         }
 325
 326         snprintf(uio_res->path, sizeof(uio_res->path), "%s", devname);
 327         memcpy(&uio_res->pci_addr, &dev->addr, sizeof(uio_res->pci_addr));
 328
 329         /* Map all BARs */
 330         maps = uio_res->maps;
 331         for (i = 0; i != PCI_MAX_RESOURCE; i++) {
 332                 int fd;
 333
 334                 /* skip empty BAR */
 335                 phaddr = dev->mem_resource[i].phys_addr;
 336                 if (phaddr == 0)
 337                         continue;
 338
 339
 340                 /* update devname for mmap  */
 341                 snprintf(devname, sizeof(devname),
 342                                 SYSFS_PCI_DEVICES "/" PCI_PRI_FMT "/resource%d",
 343                                 loc->domain, loc->bus, loc->devid, loc->function,
 344                                 i);
 345
 346                 /* allocate memory to keep path */
 347                 maps[map_idx].path = rte_malloc(NULL, strlen(devname) + 1, 0);
 348                 if (maps[map_idx].path == NULL) {
 349                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot allocate memory for path: %s\n",
 350                                         strerror(errno));
 351                         goto error;
 352                 }
 353
 354                 /*
 355                  * open resource file, to mmap it
 356                  */
 357                 fd = open(devname, O_RDWR);
 358                 if (fd < 0) {
 359                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n",
 360                                         devname, strerror(errno));
 361                         rte_free(maps[map_idx].path);
 362                         goto error;
 363                 }
 364
 365                 /* try mapping somewhere close to the end of hugepages */
 366                 if (pci_map_addr == NULL)
 367                         pci_map_addr = pci_find_max_end_va();
 368
 369                 mapaddr = pci_map_resource(pci_map_addr, fd, 0,
 370                                 (size_t)dev->mem_resource[i].len, 0);
 371                 close(fd);
 372                 if (mapaddr == MAP_FAILED) {
 373                         rte_free(maps[map_idx].path);
 374                         goto error;
 375                 }
 376
 377                 pci_map_addr = RTE_PTR_ADD(mapaddr,
 378                                 (size_t)dev->mem_resource[i].len);
 379
 380                 maps[map_idx].phaddr = dev->mem_resource[i].phys_addr;
 381                 maps[map_idx].size = dev->mem_resource[i].len;
 382                 maps[map_idx].addr = mapaddr;
 383                 maps[map_idx].offset = 0;
 384                 strcpy(maps[map_idx].path, devname);
 385                 map_idx++;
 386                 dev->mem_resource[i].addr = mapaddr;
 387         }
 388
 389         uio_res->nb_maps = map_idx;
 390
 391         TAILQ_INSERT_TAIL(uio_res_list, uio_res, next);
 392
 393         return 0;
 394
 395 error:
 396         for (i = 0; i < map_idx; i++) {
 397                 pci_unmap_resource(uio_res->maps[i].addr,
 398                                 (size_t)uio_res->maps[i].size);
 399                 rte_free(maps[i].path);
 400         }
 401         rte_free(uio_res);
 402         if (dev->intr_handle.uio_cfg_fd >= 0) {
 403                 close(dev->intr_handle.uio_cfg_fd);
 404                 dev->intr_handle.uio_cfg_fd = -1;
 405         }
 406         if (dev->intr_handle.fd >= 0) {
 407                 close(dev->intr_handle.fd);
 408                 dev->intr_handle.fd = -1;
 409                 dev->intr_handle.type = RTE_INTR_HANDLE_UNKNOWN;
 410         }
 411         return -1;
 412 }
 413
 414 #ifdef RTE_LIBRTE_EAL_HOTPLUG
 415 static void
 416 pci_uio_unmap(struct mapped_pci_resource *uio_res)
 417 {
 418         int i;
 419
 420         if (uio_res == NULL)
 421                 return;
 422
 423         for (i = 0; i != uio_res->nb_maps; i++) {
 424                 pci_unmap_resource(uio_res->maps[i].addr,
 425                                 (size_t)uio_res->maps[i].size);
 426                 rte_free(uio_res->maps[i].path);
 427         }
 428 }
 429
 430 static struct mapped_pci_resource *
 431 pci_uio_find_resource(struct rte_pci_device *dev)
 432 {
 433         struct mapped_pci_resource *uio_res;
 434         struct mapped_pci_res_list *uio_res_list =
 435                         RTE_TAILQ_CAST(rte_uio_tailq.head, mapped_pci_res_list);
 436
 437         if (dev == NULL)
 438                 return NULL;
 439
 440         TAILQ_FOREACH(uio_res, uio_res_list, next) {
 441
 442                 /* skip this element if it doesn't match our PCI address */
 443                 if (!rte_eal_compare_pci_addr(&uio_res->pci_addr, &dev->addr))
 444                         return uio_res;
 445         }
 446         return NULL;
 447 }
 448
 449 /* unmap the PCI resource of a PCI device in virtual memory */
 450 void
 451 pci_uio_unmap_resource(struct rte_pci_device *dev)
 452 {
 453         struct mapped_pci_resource *uio_res;
 454         struct mapped_pci_res_list *uio_res_list =
 455                         RTE_TAILQ_CAST(rte_uio_tailq.head, mapped_pci_res_list);
 456
 457         if (dev == NULL)
 458                 return;
 459
 460         /* find an entry for the device */
 461         uio_res = pci_uio_find_resource(dev);
 462         if (uio_res == NULL)
 463                 return;
 464
 465         /* secondary processes - just free maps */
 466         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY)
 467                 return pci_uio_unmap(uio_res);
 468
 469         TAILQ_REMOVE(uio_res_list, uio_res, next);
 470
 471         /* unmap all resources */
 472         pci_uio_unmap(uio_res);
 473
 474         /* free uio resource */
 475         rte_free(uio_res);
 476
 477         /* close fd if in primary process */
 478         close(dev->intr_handle.fd);
 479         dev->intr_handle.fd = -1;
 480
 481         /* close cfg_fd if in primary process */
 482         close(dev->intr_handle.uio_cfg_fd);
 483         dev->intr_handle.uio_cfg_fd = -1;
 484
 485         dev->intr_handle.type = RTE_INTR_HANDLE_UNKNOWN;
 486 }
 487 #endif /* RTE_LIBRTE_EAL_HOTPLUG */