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 #include "portal/dpaa2_hw_pvt.h"
  65 #include "portal/dpaa2_hw_dpio.h"
  66
  67 #define VFIO_MAX_CONTAINERS     1
  68
  69 #define FSLMC_VFIO_LOG(level, fmt, args...) \
  70         RTE_LOG(level, EAL, "%s(): " fmt "\n", __func__, ##args)
  71
  72 /** Pathname of FSL-MC devices directory. */
  73 #define SYSFS_FSL_MC_DEVICES "/sys/bus/fsl-mc/devices"
  74
  75 /* Number of VFIO containers & groups with in */
  76 static struct fslmc_vfio_group vfio_groups[VFIO_MAX_GRP];
  77 static struct fslmc_vfio_container vfio_containers[VFIO_MAX_CONTAINERS];
  78 static int container_device_fd;
  79 void *(*rte_mcp_ptr_list);
  80 static uint32_t mcp_id;
  81
  82 static int vfio_connect_container(struct fslmc_vfio_group *vfio_group)
  83 {
  84         struct fslmc_vfio_container *container;
  85         int i, fd, ret;
  86
  87         /* Try connecting to vfio container if already created */
  88         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
  89                 container = &vfio_containers[i];
  90                 if (!ioctl(vfio_group->fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER,
  91                            &container->fd)) {
  92                         FSLMC_VFIO_LOG(INFO, "Container pre-exists with"
  93                                     " FD[0x%x] for this group",
  94                                     container->fd);
  95                         vfio_group->container = container;
  96                         return 0;
  97                 }
  98         }
  99
 100         /* Opens main vfio file descriptor which represents the "container" */
 101         fd = vfio_get_container_fd();
 102         if (fd < 0) {
 103                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to open VFIO container");
 104                 return -errno;
 105         }
 106
 107         /* Check whether support for SMMU type IOMMU present or not */
 108         if (ioctl(fd, VFIO_CHECK_EXTENSION, VFIO_TYPE1_IOMMU)) {
 109                 /* Connect group to container */
 110                 ret = ioctl(vfio_group->fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER, &fd);
 111                 if (ret) {
 112                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to setup group container");
 113                         close(fd);
 114                         return -errno;
 115                 }
 116
 117                 ret = ioctl(fd, VFIO_SET_IOMMU, VFIO_TYPE1_IOMMU);
 118                 if (ret) {
 119                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Failed to setup VFIO iommu");
 120                         close(fd);
 121                         return -errno;
 122                 }
 123         } else {
 124                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "No supported IOMMU available");
 125                 close(fd);
 126                 return -EINVAL;
 127         }
 128
 129         container = NULL;
 130         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 131                 if (vfio_containers[i].used)
 132                         continue;
 133                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "Unused container at index %d", i);
 134                 container = &vfio_containers[i];
 135         }
 136         if (!container) {
 137                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "No free container found");
 138                 close(fd);
 139                 return -ENOMEM;
 140         }
 141
 142         container->used = 1;
 143         container->fd = fd;
 144         container->group_list[container->index] = vfio_group;
 145         vfio_group->container = container;
 146         container->index++;
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 int vfio_dmamap_mem_region(uint64_t vaddr,
 151                            uint64_t iova,
 152                            uint64_t size)
 153 {
 154         struct fslmc_vfio_group *group;
 155         struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map = {
 156                 .argsz = sizeof(dma_map),
 157                 .flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ | VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE,
 158         };
 159
 160         dma_map.vaddr = vaddr;
 161         dma_map.size = size;
 162         dma_map.iova = iova;
 163
 164         /* SET DMA MAP for IOMMU */
 165         group = &vfio_groups[0];
 166         if (ioctl(group->container->fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map)) {
 167                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO_IOMMU_MAP_DMA (errno = %d)", errno);
 168                 return -1;
 169         }
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 static int64_t vfio_map_mcp_obj(struct fslmc_vfio_group *group, char *mcp_obj)
 174 {
 175         int64_t v_addr = (int64_t)MAP_FAILED;
 176         int32_t ret, mc_fd;
 177
 178         struct vfio_device_info d_info = { .argsz = sizeof(d_info) };
 179         struct vfio_region_info reg_info = { .argsz = sizeof(reg_info) };
 180
 181         /* getting the mcp object's fd*/
 182         mc_fd = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, mcp_obj);
 183         if (mc_fd < 0) {
 184                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO get device %s fd from group"
 185                             " %d", mcp_obj, group->fd);
 186                 return v_addr;
 187         }
 188
 189         /* getting device info*/
 190         ret = ioctl(mc_fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, &d_info);
 191         if (ret < 0) {
 192                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO getting DEVICE_INFO");
 193                 goto MC_FAILURE;
 194         }
 195
 196         /* getting device region info*/
 197         ret = ioctl(mc_fd, VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO, &reg_info);
 198         if (ret < 0) {
 199                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "error in VFIO getting REGION_INFO");
 200                 goto MC_FAILURE;
 201         }
 202
 203         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "region offset = %llx  , region size = %llx",
 204                      reg_info.offset, reg_info.size);
 205
 206         v_addr = (uint64_t)mmap(NULL, reg_info.size,
 207                 PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED,
 208                 mc_fd, reg_info.offset);
 209
 210 MC_FAILURE:
 211         close(mc_fd);
 212
 213         return v_addr;
 214 }
 215
 216 static inline int
 217 dpaa2_compare_dpaa2_dev(const struct rte_dpaa2_device *dev,
 218                          const struct rte_dpaa2_device *dev2)
 219 {
 220         /*not the same family device */
 221         if (dev->dev_type != DPAA2_MC_DPNI_DEVID ||
 222                         dev->dev_type != DPAA2_MC_DPSECI_DEVID)
 223                 return -1;
 224
 225         if (dev->object_id == dev2->object_id)
 226                 return 0;
 227         else
 228                 return 1;
 229 }
 230
 231 static void
 232 fslmc_bus_add_device(struct rte_dpaa2_device *dev)
 233 {
 234         struct rte_fslmc_device_list *dev_l;
 235
 236         dev_l = &rte_fslmc_bus.device_list;
 237
 238         /* device is valid, add in list (sorted) */
 239         if (TAILQ_EMPTY(dev_l)) {
 240                 TAILQ_INSERT_TAIL(dev_l, dev, next);
 241         } else {
 242                 struct rte_dpaa2_device *dev2;
 243                 int ret;
 244
 245                 TAILQ_FOREACH(dev2, dev_l, next) {
 246                         ret = dpaa2_compare_dpaa2_dev(dev, dev2);
 247                         if (ret <= 0)
 248                                 continue;
 249
 250                         TAILQ_INSERT_BEFORE(dev2, dev, next);
 251                         return;
 252                 }
 253
 254                 TAILQ_INSERT_TAIL(dev_l, dev, next);
 255         }
 256 }
 257
 258 /* Following function shall fetch total available list of MC devices
 259  * from VFIO container & populate private list of devices and other
 260  * data structures
 261  */
 262 int fslmc_vfio_process_group(void)
 263 {
 264         struct fslmc_vfio_device *vdev;
 265         struct vfio_device_info device_info = { .argsz = sizeof(device_info) };
 266         char *temp_obj, *object_type, *mcp_obj, *dev_name;
 267         int32_t object_id, i, dev_fd, ret;
 268         DIR *d;
 269         struct dirent *dir;
 270         char path[PATH_MAX];
 271         int64_t v_addr;
 272         int ndev_count;
 273         int dpio_count = 0;
 274         struct fslmc_vfio_group *group = &vfio_groups[0];
 275         static int process_once;
 276
 277         /* if already done once */
 278         if (process_once) {
 279                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "Already scanned once - re-scan "
 280                             "not supported");
 281                 return 0;
 282         }
 283         process_once = 0;
 284
 285         sprintf(path, "/sys/kernel/iommu_groups/%d/devices", group->groupid);
 286
 287         d = opendir(path);
 288         if (!d) {
 289                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Unable to open directory %s", path);
 290                 return -1;
 291         }
 292
 293         /*Counting the number of devices in a group and getting the mcp ID*/
 294         ndev_count = 0;
 295         mcp_obj = NULL;
 296         while ((dir = readdir(d)) != NULL) {
 297                 if (dir->d_type == DT_LNK) {
 298                         ndev_count++;
 299                         if (!strncmp("dpmcp", dir->d_name, 5)) {
 300                                 if (mcp_obj)
 301                                         free(mcp_obj);
 302                                 mcp_obj = malloc(sizeof(dir->d_name));
 303                                 if (!mcp_obj) {
 304                                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "mcp obj:Unable to"
 305                                                     " allocate memory");
 306                                         closedir(d);
 307                                         return -ENOMEM;
 308                                 }
 309                                 strcpy(mcp_obj, dir->d_name);
 310                                 temp_obj = strtok(dir->d_name, ".");
 311                                 temp_obj = strtok(NULL, ".");
 312                                 sscanf(temp_obj, "%d", &mcp_id);
 313                         }
 314                 }
 315         }
 316         closedir(d);
 317         d = NULL;
 318         if (!mcp_obj) {
 319                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "DPAA2 MCP Object not Found");
 320                 return -ENODEV;
 321         }
 322         RTE_LOG(INFO, EAL, "fslmc: DPRC contains = %d devices\n", ndev_count);
 323
 324         /* Allocate the memory depends upon number of objects in a group*/
 325         group->vfio_device = (struct fslmc_vfio_device *)malloc(ndev_count *
 326                              sizeof(struct fslmc_vfio_device));
 327         if (!(group->vfio_device)) {
 328                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "vfio device: Unable to allocate memory\n");
 329                 free(mcp_obj);
 330                 return -ENOMEM;
 331         }
 332
 333         /* Allocate memory for MC Portal list */
 334         rte_mcp_ptr_list = malloc(sizeof(void *) * 1);
 335         if (!rte_mcp_ptr_list) {
 336                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "portal list: Unable to allocate memory!");
 337                 free(mcp_obj);
 338                 goto FAILURE;
 339         }
 340
 341         v_addr = vfio_map_mcp_obj(group, mcp_obj);
 342         free(mcp_obj);
 343         if (v_addr == (int64_t)MAP_FAILED) {
 344                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Error mapping region (errno = %d)", errno);
 345                 goto FAILURE;
 346         }
 347
 348         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2 MC has VIR_ADD = %ld", v_addr);
 349
 350         rte_mcp_ptr_list[0] = (void *)v_addr;
 351
 352         d = opendir(path);
 353         if (!d) {
 354                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "Unable to open %s Directory", path);
 355                 goto FAILURE;
 356         }
 357
 358         i = 0;
 359         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2 - Parsing devices:");
 360         /* Parsing each object and initiating them*/
 361         while ((dir = readdir(d)) != NULL) {
 362                 if (dir->d_type != DT_LNK)
 363                         continue;
 364                 if (!strncmp("dprc", dir->d_name, 4) ||
 365                     !strncmp("dpmcp", dir->d_name, 5))
 366                         continue;
 367                 dev_name = malloc(sizeof(dir->d_name));
 368                 if (!dev_name) {
 369                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "name: Unable to allocate memory");
 370                         goto FAILURE;
 371                 }
 372                 strcpy(dev_name, dir->d_name);
 373                 object_type = strtok(dir->d_name, ".");
 374                 temp_obj = strtok(NULL, ".");
 375                 sscanf(temp_obj, "%d", &object_id);
 376                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, " - %s ", dev_name);
 377
 378                 /* getting the device fd*/
 379                 dev_fd = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, dev_name);
 380                 if (dev_fd < 0) {
 381                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD error"
 382                                     " Device fd: %s, Group: %d",
 383                                     dev_name, group->fd);
 384                         free(dev_name);
 385                         goto FAILURE;
 386                 }
 387
 388                 free(dev_name);
 389                 vdev = &group->vfio_device[group->object_index++];
 390                 vdev->fd = dev_fd;
 391                 vdev->index = i;
 392                 i++;
 393                 /* Get Device inofrmation */
 394                 if (ioctl(vdev->fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, &device_info)) {
 395                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "DPAA2 VFIO_DEVICE_GET_INFO fail");
 396                         goto FAILURE;
 397                 }
 398                 if (!strcmp(object_type, "dpni") ||
 399                     !strcmp(object_type, "dpseci")) {
 400                         struct rte_dpaa2_device *dev;
 401
 402                         dev = malloc(sizeof(struct rte_dpaa2_device));
 403                         if (dev == NULL)
 404                                 return -1;
 405
 406                         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 407                         /* store hw_id of dpni/dpseci device */
 408                         dev->object_id = object_id;
 409                         dev->dev_type = (strcmp(object_type, "dpseci")) ?
 410                                 DPAA2_MC_DPNI_DEVID : DPAA2_MC_DPSECI_DEVID;
 411
 412                         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "DPAA2: Added [%s-%d]\n",
 413                                       object_type, object_id);
 414
 415                         fslmc_bus_add_device(dev);
 416                 }
 417                 if (!strcmp(object_type, "dpio")) {
 418                         ret = dpaa2_create_dpio_device(vdev,
 419                                                        &device_info,
 420                                                        object_id);
 421                         if (!ret)
 422                                 dpio_count++;
 423                 }
 424         }
 425         closedir(d);
 426
 427         ret = dpaa2_affine_qbman_swp();
 428         if (ret)
 429                 FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "Error in affining qbman swp %d", ret);
 430
 431         return 0;
 432
 433 FAILURE:
 434         if (d)
 435                 closedir(d);
 436         if (rte_mcp_ptr_list) {
 437                 free(rte_mcp_ptr_list);
 438                 rte_mcp_ptr_list = NULL;
 439         }
 440
 441         free(group->vfio_device);
 442         group->vfio_device = NULL;
 443         return -1;
 444 }
 445
 446 int fslmc_vfio_setup_group(void)
 447 {
 448         struct fslmc_vfio_group *group = NULL;
 449         int groupid;
 450         int ret, i;
 451         char *container;
 452         struct vfio_group_status status = { .argsz = sizeof(status) };
 453
 454         /* if already done once */
 455         if (container_device_fd)
 456                 return 0;
 457
 458         container = getenv("DPRC");
 459
 460         if (container == NULL) {
 461                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO container not set in env DPRC");
 462                 return -EOPNOTSUPP;
 463         }
 464
 465         /* get group number */
 466         ret = vfio_get_group_no(SYSFS_FSL_MC_DEVICES, container, &groupid);
 467         if (ret == 0) {
 468                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "%s not managed by VFIO, skipping\n",
 469                         container);
 470                 return -EOPNOTSUPP;
 471         }
 472
 473         /* if negative, something failed */
 474         if (ret < 0)
 475                 return ret;
 476
 477         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "VFIO iommu group id = %d", groupid);
 478
 479         /* Check if group already exists */
 480         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GRP; i++) {
 481                 group = &vfio_groups[i];
 482                 if (group->groupid == groupid) {
 483                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "groupid already exists %d",
 484                                        groupid);
 485                         return 0;
 486                 }
 487         }
 488
 489         /* get the actual group fd */
 490         ret = vfio_get_group_fd(groupid);
 491         if (ret < 0)
 492                 return ret;
 493         group->fd = ret;
 494
 495         /*
 496          * at this point, we know that this group is viable (meaning,
 497          * all devices are either bound to VFIO or not bound to anything)
 498          */
 499
 500         ret = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_STATUS, &status);
 501         if (ret) {
 502                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, " VFIO error getting group status");
 503                 close(group->fd);
 504                 return ret;
 505         }
 506
 507         if (!(status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_VIABLE)) {
 508                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO group not viable");
 509                 close(group->fd);
 510                 return -EPERM;
 511         }
 512         /* Since Group is VIABLE, Store the groupid */
 513         group->groupid = groupid;
 514
 515         /* check if group does not have a container yet */
 516         if (!(status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_CONTAINER_SET)) {
 517                 /* Now connect this IOMMU group to given container */
 518                 ret = vfio_connect_container(group);
 519                 if (ret) {
 520                         FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO error connecting container"
 521                                        " with groupid %d", groupid);
 522                         close(group->fd);
 523                         return ret;
 524                 }
 525         }
 526
 527         /* Get Device information */
 528         ret = ioctl(group->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, container);
 529         if (ret < 0) {
 530                 FSLMC_VFIO_LOG(ERR, "VFIO error getting device %s fd from"
 531                                " group  %d", container, group->groupid);
 532                 return ret;
 533         }
 534         container_device_fd = ret;
 535         FSLMC_VFIO_LOG(DEBUG, "VFIO Container FD is [0x%X]",
 536                      container_device_fd);
 537
 538         return 0;
 539 }