drivers/bus/fslmc/fslmc_vfio.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright (c) 2015-2016 Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
   5  *   Copyright (c) 2016 NXP. 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 Freescale Semiconductor, Inc 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 <unistd.h>
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <sys/types.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <stdlib.h>
  39 #include <fcntl.h>
  40 #include <errno.h>
  41 #include <sys/ioctl.h>
  42 #include <sys/stat.h>
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <sys/mman.h>
  45 #include <sys/vfs.h>
  46 #include <libgen.h>
  47 #include <dirent.h>
  48 #include <sys/eventfd.h>
  49
  50 #include <rte_mbuf.h>
  51 #include <rte_ethdev.h>
  52 #include <rte_malloc.h>
  53 #include <rte_memcpy.h>
  54 #include <rte_string_fns.h>
  55 #include <rte_cycles.h>
  56 #include <rte_kvargs.h>
  57 #include <rte_dev.h>
  58 #include <rte_ethdev.h>
  59 #include <rte_bus.h>
  60
  61 #include "rte_fslmc.h"
  62 #include "fslmc_vfio.h"
  63
  64 #define VFIO_MAX_CONTAINERS     1
  65
  66 #define FSLMC_VFIO_LOG(level, fmt, args...) \
  67         RTE_LOG(level, EAL, "%s(): " fmt "\n", __func__, ##args)
  68
  69 /** Pathname of FSL-MC devices directory. */
  70 #define SYSFS_FSL_MC_DEVICES "/sys/bus/fsl-mc/devices"
  71
  72 /* Number of VFIO containers & groups with in */
  73 static struct fslmc_vfio_group vfio_groups[VFIO_MAX_GRP];
  74 static struct fslmc_vfio_container vfio_containers[VFIO_MAX_CONTAINERS];
  75 static int container_device_fd;
  76 void *(*rte_mcp_ptr_list);
  77 static uint32_t mcp_id;
  78
  79 static int vfio_connect_container(struct fslmc_vfio_group *vfio_group)
  80 {
  81         struct fslmc_vfio_container *container;
  82         int i, fd, ret;
  83
  84         /* Try connecting to vfio container if already created */
  85         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
  86                 container = &vfio_containers[i];
  87                 if (!ioctl(vfio_group->fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER,
  88                            &container->fd)) {
  89                         FSLMC_VFIO_LOG(INFO, "Container pre-exists with"
  90                                     " FD[0x%x] for this group",
  91                                     container->fd);
  92                         vfio_group->container = container;
  93                         return 0;
  94                 }
  95         }
  96
  97         /* Opens main vfio file descriptor which represents the "container" */
  98         fd = vfio_get_container_fd();
  99         if (fd < 0) {
 100                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to open VFIO container");
 101                 return -errno;
 102         }
 103
 104         /* Check whether support for SMMU type IOMMU present or not */
 105         if (ioctl(fd, VFIO_CHECK_EXTENSION, VFIO_TYPE1_IOMMU)) {
 106                 /* Connect group to container */
 107                 ret = ioctl(vfio_group->fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER, &fd);
 108                 if (ret) {
 109                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to setup group container");
 110                         close(fd);
 111                         return -errno;
 112                 }
 113
 114                 ret = ioctl(fd, VFIO_SET_IOMMU, VFIO_TYPE1_IOMMU);
 115                 if (ret) {
 116                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to setup VFIO iommu");
 117                         close(fd);
 118                         return -errno;
 119                 }
 120         } else {
 121                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "No supported IOMMU available");
 122                 close(fd);
 123                 return -EINVAL;
 124         }
 125
 126         container = NULL;
 127         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 128                 if (vfio_containers[i].used)
 129                         continue;
 130                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "Unused container at index %d", i);
 131                 container = &vfio_containers[i];
 132         }
 133         if (!container) {
 134                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "No free container found");
 135                 close(fd);
 136                 return -ENOMEM;
 137         }
 138
 139         container->used = 1;
 140         container->fd = fd;
 141         container->group_list[container->index] = vfio_group;
 142         vfio_group->container = container;
 143         container->index++;
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 int vfio_dmamap_mem_region(uint64_t vaddr,
 148                            uint64_t iova,
 149                            uint64_t size)
 150 {
 151         struct fslmc_vfio_group *group;
 152         struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map = {
 153                 .argsz = sizeof(dma_map),
 154                 .flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ | VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE,
 155         };
 156
 157         dma_map.vaddr = vaddr;
 158         dma_map.size = size;
 159         dma_map.iova = iova;
 160
 161         /* SET DMA MAP for IOMMU */
 162         group = &vfio_groups[0];
 163         if (ioctl(group->container->fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map)) {
 164                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO_IOMMU_MAP_DMA (errno = %d)", errno);
 165                 return -1;
 166         }
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int64_t vfio_map_mcp_obj(struct fslmc_vfio_group *group, char *mcp_obj)
 171 {
 172         int64_t v_addr = (int64_t)MAP_FAILED;
 173         int32_t ret, mc_fd;
 174
 175         struct vfio_device_info d_info = { .argsz = sizeof(d_info) };
 176         struct vfio_region_info reg_info = { .argsz = sizeof(reg_info) };
 177
 178         /* getting the mcp object's fd*/
 179         mc_fd = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, mcp_obj);
 180         if (mc_fd < 0) {
 181                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO get device %s fd from group"
 182                             " %d", mcp_obj, group->fd);
 183                 return v_addr;
 184         }
 185
 186         /* getting device info*/
 187         ret = ioctl(mc_fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, &d_info);
 188         if (ret < 0) {
 189                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO getting DEVICE_INFO");
 190                 goto MC_FAILURE;
 191         }
 192
 193         /* getting device region info*/
 194         ret = ioctl(mc_fd, VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO, &reg_info);
 195         if (ret < 0) {
 196                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO getting REGION_INFO");
 197                 goto MC_FAILURE;
 198         }
 199
 200         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "region offset = %llx  , region size = %llx",
 201                      reg_info.offset, reg_info.size);
 202
 203         v_addr = (uint64_t)mmap(NULL, reg_info.size,
 204                 PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED,
 205                 mc_fd, reg_info.offset);
 206
 207 MC_FAILURE:
 208         close(mc_fd);
 209
 210         return v_addr;
 211 }
 212
 213 static inline int
 214 dpaa2_compare_dpaa2_dev(const struct rte_dpaa2_device *dev,
 215                          const struct rte_dpaa2_device *dev2)
 216 {
 217         /*not the same family device */
 218         if (dev->dev_type != DPAA2_MC_DPNI_DEVID ||
 219                         dev->dev_type != DPAA2_MC_DPSECI_DEVID)
 220                 return -1;
 221
 222         if (dev->object_id == dev2->object_id)
 223                 return 0;
 224         else
 225                 return 1;
 226 }
 227
 228 static void
 229 fslmc_bus_add_device(struct rte_dpaa2_device *dev)
 230 {
 231         struct rte_fslmc_device_list *dev_l;
 232
 233         dev_l = &rte_fslmc_bus.device_list;
 234
 235         /* device is valid, add in list (sorted) */
 236         if (TAILQ_EMPTY(dev_l)) {
 237                 TAILQ_INSERT_TAIL(dev_l, dev, next);
 238         } else {
 239                 struct rte_dpaa2_device *dev2;
 240                 int ret;
 241
 242                 TAILQ_FOREACH(dev2, dev_l, next) {
 243                         ret = dpaa2_compare_dpaa2_dev(dev, dev2);
 244                         if (ret <= 0)
 245                                 continue;
 246
 247                         TAILQ_INSERT_BEFORE(dev2, dev, next);
 248                         return;
 249                 }
 250
 251                 TAILQ_INSERT_TAIL(dev_l, dev, next);
 252         }
 253 }
 254
 255 /* Following function shall fetch total available list of MC devices
 256  * from VFIO container & populate private list of devices and other
 257  * data structures
 258  */
 259 int fslmc_vfio_process_group(void)
 260 {
 261         struct fslmc_vfio_device *vdev;
 262         struct vfio_device_info device_info = { .argsz = sizeof(device_info) };
 263         char *temp_obj, *object_type, *mcp_obj, *dev_name;
 264         int32_t object_id, i, dev_fd;
 265         DIR *d;
 266         struct dirent *dir;
 267         char path[PATH_MAX];
 268         int64_t v_addr;
 269         int ndev_count;
 270         struct fslmc_vfio_group *group = &vfio_groups[0];
 271         static int process_once;
 272
 273         /* if already done once */
 274         if (process_once) {
 275                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "Already scanned once - re-scan "
 276                             "not supported");
 277                 return 0;
 278         }
 279         process_once = 0;
 280
 281         sprintf(path, "/sys/kernel/iommu_groups/%d/devices", group->groupid);
 282
 283         d = opendir(path);
 284         if (!d) {
 285                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Unable to open directory %s", path);
 286                 return -1;
 287         }
 288
 289         /*Counting the number of devices in a group and getting the mcp ID*/
 290         ndev_count = 0;
 291         mcp_obj = NULL;
 292         while ((dir = readdir(d)) != NULL) {
 293                 if (dir->d_type == DT_LNK) {
 294                         ndev_count++;
 295                         if (!strncmp("dpmcp", dir->d_name, 5)) {
 296                                 if (mcp_obj)
 297                                         free(mcp_obj);
 298                                 mcp_obj = malloc(sizeof(dir->d_name));
 299                                 if (!mcp_obj) {
 300                                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "mcp obj:Unable to"
 301                                                     " allocate memory");
 302                                         closedir(d);
 303                                         return -ENOMEM;
 304                                 }
 305                                 strcpy(mcp_obj, dir->d_name);
 306                                 temp_obj = strtok(dir->d_name, ".");
 307                                 temp_obj = strtok(NULL, ".");
 308                                 sscanf(temp_obj, "%d", &mcp_id);
 309                         }
 310                 }
 311         }
 312         closedir(d);
 313         d = NULL;
 314         if (!mcp_obj) {
 315                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "DPAA2 MCP Object not Found");
 316                 return -ENODEV;
 317         }
 318         RTE_LOG(INFO, EAL, "fslmc: DPRC contains = %d devices\n", ndev_count);
 319
 320         /* Allocate the memory depends upon number of objects in a group*/
 321         group->vfio_device = (struct fslmc_vfio_device *)malloc(ndev_count *
 322                              sizeof(struct fslmc_vfio_device));
 323         if (!(group->vfio_device)) {
 324                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "vfio device: Unable to allocate memory\n");
 325                 free(mcp_obj);
 326                 return -ENOMEM;
 327         }
 328
 329         /* Allocate memory for MC Portal list */
 330         rte_mcp_ptr_list = malloc(sizeof(void *) * 1);
 331         if (!rte_mcp_ptr_list) {
 332                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "portal list: Unable to allocate memory!");
 333                 free(mcp_obj);
 334                 goto FAILURE;
 335         }
 336
 337         v_addr = vfio_map_mcp_obj(group, mcp_obj);
 338         free(mcp_obj);
 339         if (v_addr == (int64_t)MAP_FAILED) {
 340                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Error mapping region (errno = %d)", errno);
 341                 goto FAILURE;
 342         }
 343
 344         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2 MC has VIR_ADD = %ld", v_addr);
 345
 346         rte_mcp_ptr_list[0] = (void *)v_addr;
 347
 348         d = opendir(path);
 349         if (!d) {
 350                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Unable to open %s Directory", path);
 351                 goto FAILURE;
 352         }
 353
 354         i = 0;
 355         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2 - Parsing devices:");
 356         /* Parsing each object and initiating them*/
 357         while ((dir = readdir(d)) != NULL) {
 358                 if (dir->d_type != DT_LNK)
 359                         continue;
 360                 if (!strncmp("dprc", dir->d_name, 4) ||
 361                     !strncmp("dpmcp", dir->d_name, 5))
 362                         continue;
 363                 dev_name = malloc(sizeof(dir->d_name));
 364                 if (!dev_name) {
 365                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "name: Unable to allocate memory");
 366                         goto FAILURE;
 367                 }
 368                 strcpy(dev_name, dir->d_name);
 369                 object_type = strtok(dir->d_name, ".");
 370                 temp_obj = strtok(NULL, ".");
 371                 sscanf(temp_obj, "%d", &object_id);
 372                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, " - %s ", dev_name);
 373
 374                 /* getting the device fd*/
 375                 dev_fd = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, dev_name);
 376                 if (dev_fd < 0) {
 377                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD error"
 378                                     " Device fd: %s, Group: %d",
 379                                     dev_name, group->fd);
 380                         free(dev_name);
 381                         goto FAILURE;
 382                 }
 383
 384                 free(dev_name);
 385                 vdev = &group->vfio_device[group->object_index++];
 386                 vdev->fd = dev_fd;
 387                 vdev->index = i;
 388                 i++;
 389                 /* Get Device inofrmation */
 390                 if (ioctl(vdev->fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, &device_info)) {
 391                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "DPAA2 VFIO_DEVICE_GET_INFO fail");
 392                         goto FAILURE;
 393                 }
 394                 if (!strcmp(object_type, "dpni") ||
 395                     !strcmp(object_type, "dpseci")) {
 396                         struct rte_dpaa2_device *dev;
 397
 398                         dev = malloc(sizeof(struct rte_dpaa2_device));
 399                         if (dev == NULL)
 400                                 return -1;
 401
 402                         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 403                         /* store hw_id of dpni/dpseci device */
 404                         dev->object_id = object_id;
 405                         dev->dev_type = (strcmp(object_type, "dpseci")) ?
 406                                 DPAA2_MC_DPNI_DEVID : DPAA2_MC_DPSECI_DEVID;
 407
 408                         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2: Added [%s-%d]\n",
 409                                       object_type, object_id);
 410
 411                         fslmc_bus_add_device(dev);
 412                 }
 413         }
 414         closedir(d);
 415
 416         return 0;
 417
 418 FAILURE:
 419         if (d)
 420                 closedir(d);
 421         if (rte_mcp_ptr_list) {
 422                 free(rte_mcp_ptr_list);
 423                 rte_mcp_ptr_list = NULL;
 424         }
 425
 426         free(group->vfio_device);
 427         group->vfio_device = NULL;
 428         return -1;
 429 }
 430
 431 int fslmc_vfio_setup_group(void)
 432 {
 433         struct fslmc_vfio_group *group = NULL;
 434         int groupid;
 435         int ret, i;
 436         char *container;
 437         struct vfio_group_status status = { .argsz = sizeof(status) };
 438
 439         /* if already done once */
 440         if (container_device_fd)
 441                 return 0;
 442
 443         container = getenv("DPRC");
 444
 445         if (container == NULL) {
 446                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO container not set in env DPRC");
 447                 return -EOPNOTSUPP;
 448         }
 449
 450         /* get group number */
 451         ret = vfio_get_group_no(SYSFS_FSL_MC_DEVICES, container, &groupid);
 452         if (ret == 0) {
 453                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "%s not managed by VFIO, skipping\n",
 454                         container);
 455                 return -EOPNOTSUPP;
 456         }
 457
 458         /* if negative, something failed */
 459         if (ret < 0)
 460                 return ret;
 461
 462         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "VFIO iommu group id = %d", groupid);
 463
 464         /* Check if group already exists */
 465         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GRP; i++) {
 466                 group = &vfio_groups[i];
 467                 if (group->groupid == groupid) {
 468                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "groupid already exists %d",
 469                                        groupid);
 470                         return 0;
 471                 }
 472         }
 473
 474         /* get the actual group fd */
 475         ret = vfio_get_group_fd(groupid);
 476         if (ret < 0)
 477                 return ret;
 478         group->fd = ret;
 479
 480         /*
 481          * at this point, we know that this group is viable (meaning,
 482          * all devices are either bound to VFIO or not bound to anything)
 483          */
 484
 485         ret = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_STATUS, &status);
 486         if (ret) {
 487                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, " VFIO error getting group status");
 488                 close(group->fd);
 489                 return ret;
 490         }
 491
 492         if (!(status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_VIABLE)) {
 493                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO group not viable");
 494                 close(group->fd);
 495                 return -EPERM;
 496         }
 497         /* Since Group is VIABLE, Store the groupid */
 498         group->groupid = groupid;
 499
 500         /* check if group does not have a container yet */
 501         if (!(status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_CONTAINER_SET)) {
 502                 /* Now connect this IOMMU group to given container */
 503                 ret = vfio_connect_container(group);
 504                 if (ret) {
 505                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO error connecting container"
 506                                        " with groupid %d", groupid);
 507                         close(group->fd);
 508                         return ret;
 509                 }
 510         }
 511
 512         /* Get Device information */
 513         ret = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, container);
 514         if (ret < 0) {
 515                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO error getting device %s fd from"
 516                                " group  %d", container, group->groupid);
 517                 return ret;
 518         }
 519         container_device_fd = ret;
 520         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "VFIO Container FD is [0x%X]",
 521                      container_device_fd);
 522
 523         return 0;
 524 }