lib/librte_eal/linux/eal_vfio.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright(c) 2010-2018 Intel Corporation
   3  */
   4
   5 #include <inttypes.h>
   6 #include <string.h>
   7 #include <fcntl.h>
   8 #include <unistd.h>
   9 #include <sys/ioctl.h>
  10
  11 #include <rte_errno.h>
  12 #include <rte_log.h>
  13 #include <rte_memory.h>
  14 #include <rte_eal_memconfig.h>
  15 #include <rte_vfio.h>
  16
  17 #include "eal_filesystem.h"
  18 #include "eal_memcfg.h"
  19 #include "eal_vfio.h"
  20 #include "eal_private.h"
  21
  22 #ifdef VFIO_PRESENT
  23
  24 #define VFIO_MEM_EVENT_CLB_NAME "vfio_mem_event_clb"
  25
  26 /* hot plug/unplug of VFIO groups may cause all DMA maps to be dropped. we can
  27  * recreate the mappings for DPDK segments, but we cannot do so for memory that
  28  * was registered by the user themselves, so we need to store the user mappings
  29  * somewhere, to recreate them later.
  30  */
  31 #define VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS 256
  32 struct user_mem_map {
  33         uint64_t addr;
  34         uint64_t iova;
  35         uint64_t len;
  36 };
  37
  38 struct user_mem_maps {
  39         rte_spinlock_recursive_t lock;
  40         int n_maps;
  41         struct user_mem_map maps[VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS];
  42 };
  43
  44 struct vfio_config {
  45         int vfio_enabled;
  46         int vfio_container_fd;
  47         int vfio_active_groups;
  48         const struct vfio_iommu_type *vfio_iommu_type;
  49         struct vfio_group vfio_groups[VFIO_MAX_GROUPS];
  50         struct user_mem_maps mem_maps;
  51 };
  52
  53 /* per-process VFIO config */
  54 static struct vfio_config vfio_cfgs[VFIO_MAX_CONTAINERS];
  55 static struct vfio_config *default_vfio_cfg = &vfio_cfgs[0];
  56
  57 static int vfio_type1_dma_map(int);
  58 static int vfio_type1_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
  59 static int vfio_spapr_dma_map(int);
  60 static int vfio_spapr_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
  61 static int vfio_noiommu_dma_map(int);
  62 static int vfio_noiommu_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
  63 static int vfio_dma_mem_map(struct vfio_config *vfio_cfg, uint64_t vaddr,
  64                 uint64_t iova, uint64_t len, int do_map);
  65
  66 /* IOMMU types we support */
  67 static const struct vfio_iommu_type iommu_types[] = {
  68         /* x86 IOMMU, otherwise known as type 1 */
  69         {
  70                 .type_id = RTE_VFIO_TYPE1,
  71                 .name = "Type 1",
  72                 .dma_map_func = &vfio_type1_dma_map,
  73                 .dma_user_map_func = &vfio_type1_dma_mem_map
  74         },
  75         /* ppc64 IOMMU, otherwise known as spapr */
  76         {
  77                 .type_id = RTE_VFIO_SPAPR,
  78                 .name = "sPAPR",
  79                 .dma_map_func = &vfio_spapr_dma_map,
  80                 .dma_user_map_func = &vfio_spapr_dma_mem_map
  81         },
  82         /* IOMMU-less mode */
  83         {
  84                 .type_id = RTE_VFIO_NOIOMMU,
  85                 .name = "No-IOMMU",
  86                 .dma_map_func = &vfio_noiommu_dma_map,
  87                 .dma_user_map_func = &vfio_noiommu_dma_mem_map
  88         },
  89 };
  90
  91 static int
  92 is_null_map(const struct user_mem_map *map)
  93 {
  94         return map->addr == 0 && map->iova == 0 && map->len == 0;
  95 }
  96
  97 /* we may need to merge user mem maps together in case of user mapping/unmapping
  98  * chunks of memory, so we'll need a comparator function to sort segments.
  99  */
 100 static int
 101 user_mem_map_cmp(const void *a, const void *b)
 102 {
 103         const struct user_mem_map *umm_a = a;
 104         const struct user_mem_map *umm_b = b;
 105
 106         /* move null entries to end */
 107         if (is_null_map(umm_a))
 108                 return 1;
 109         if (is_null_map(umm_b))
 110                 return -1;
 111
 112         /* sort by iova first */
 113         if (umm_a->iova < umm_b->iova)
 114                 return -1;
 115         if (umm_a->iova > umm_b->iova)
 116                 return 1;
 117
 118         if (umm_a->addr < umm_b->addr)
 119                 return -1;
 120         if (umm_a->addr > umm_b->addr)
 121                 return 1;
 122
 123         if (umm_a->len < umm_b->len)
 124                 return -1;
 125         if (umm_a->len > umm_b->len)
 126                 return 1;
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /* adjust user map entry. this may result in shortening of existing map, or in
 132  * splitting existing map in two pieces.
 133  */
 134 static void
 135 adjust_map(struct user_mem_map *src, struct user_mem_map *end,
 136                 uint64_t remove_va_start, uint64_t remove_len)
 137 {
 138         /* if va start is same as start address, we're simply moving start */
 139         if (remove_va_start == src->addr) {
 140                 src->addr += remove_len;
 141                 src->iova += remove_len;
 142                 src->len -= remove_len;
 143         } else if (remove_va_start + remove_len == src->addr + src->len) {
 144                 /* we're shrinking mapping from the end */
 145                 src->len -= remove_len;
 146         } else {
 147                 /* we're blowing a hole in the middle */
 148                 struct user_mem_map tmp;
 149                 uint64_t total_len = src->len;
 150
 151                 /* adjust source segment length */
 152                 src->len = remove_va_start - src->addr;
 153
 154                 /* create temporary segment in the middle */
 155                 tmp.addr = src->addr + src->len;
 156                 tmp.iova = src->iova + src->len;
 157                 tmp.len = remove_len;
 158
 159                 /* populate end segment - this one we will be keeping */
 160                 end->addr = tmp.addr + tmp.len;
 161                 end->iova = tmp.iova + tmp.len;
 162                 end->len = total_len - src->len - tmp.len;
 163         }
 164 }
 165
 166 /* try merging two maps into one, return 1 if succeeded */
 167 static int
 168 merge_map(struct user_mem_map *left, struct user_mem_map *right)
 169 {
 170         if (left->addr + left->len != right->addr)
 171                 return 0;
 172         if (left->iova + left->len != right->iova)
 173                 return 0;
 174
 175         left->len += right->len;
 176
 177         memset(right, 0, sizeof(*right));
 178
 179         return 1;
 180 }
 181
 182 static struct user_mem_map *
 183 find_user_mem_map(struct user_mem_maps *user_mem_maps, uint64_t addr,
 184                 uint64_t iova, uint64_t len)
 185 {
 186         uint64_t va_end = addr + len;
 187         uint64_t iova_end = iova + len;
 188         int i;
 189
 190         for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
 191                 struct user_mem_map *map = &user_mem_maps->maps[i];
 192                 uint64_t map_va_end = map->addr + map->len;
 193                 uint64_t map_iova_end = map->iova + map->len;
 194
 195                 /* check start VA */
 196                 if (addr < map->addr || addr >= map_va_end)
 197                         continue;
 198                 /* check if VA end is within boundaries */
 199                 if (va_end <= map->addr || va_end > map_va_end)
 200                         continue;
 201
 202                 /* check start IOVA */
 203                 if (iova < map->iova || iova >= map_iova_end)
 204                         continue;
 205                 /* check if IOVA end is within boundaries */
 206                 if (iova_end <= map->iova || iova_end > map_iova_end)
 207                         continue;
 208
 209                 /* we've found our map */
 210                 return map;
 211         }
 212         return NULL;
 213 }
 214
 215 /* this will sort all user maps, and merge/compact any adjacent maps */
 216 static void
 217 compact_user_maps(struct user_mem_maps *user_mem_maps)
 218 {
 219         int i, n_merged, cur_idx;
 220
 221         qsort(user_mem_maps->maps, user_mem_maps->n_maps,
 222                         sizeof(user_mem_maps->maps[0]), user_mem_map_cmp);
 223
 224         /* we'll go over the list backwards when merging */
 225         n_merged = 0;
 226         for (i = user_mem_maps->n_maps - 2; i >= 0; i--) {
 227                 struct user_mem_map *l, *r;
 228
 229                 l = &user_mem_maps->maps[i];
 230                 r = &user_mem_maps->maps[i + 1];
 231
 232                 if (is_null_map(l) || is_null_map(r))
 233                         continue;
 234
 235                 if (merge_map(l, r))
 236                         n_merged++;
 237         }
 238
 239         /* the entries are still sorted, but now they have holes in them, so
 240          * walk through the list and remove the holes
 241          */
 242         if (n_merged > 0) {
 243                 cur_idx = 0;
 244                 for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
 245                         if (!is_null_map(&user_mem_maps->maps[i])) {
 246                                 struct user_mem_map *src, *dst;
 247
 248                                 src = &user_mem_maps->maps[i];
 249                                 dst = &user_mem_maps->maps[cur_idx++];
 250
 251                                 if (src != dst) {
 252                                         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
 253                                         memset(src, 0, sizeof(*src));
 254                                 }
 255                         }
 256                 }
 257                 user_mem_maps->n_maps = cur_idx;
 258         }
 259 }
 260
 261 static int
 262 vfio_open_group_fd(int iommu_group_num)
 263 {
 264         int vfio_group_fd;
 265         char filename[PATH_MAX];
 266         struct rte_mp_msg mp_req, *mp_rep;
 267         struct rte_mp_reply mp_reply = {0};
 268         struct timespec ts = {.tv_sec = 5, .tv_nsec = 0};
 269         struct vfio_mp_param *p = (struct vfio_mp_param *)mp_req.param;
 270         const struct internal_config *internal_conf =
 271                 eal_get_internal_configuration();
 272
 273         /* if primary, try to open the group */
 274         if (internal_conf->process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
 275                 /* try regular group format */
 276                 snprintf(filename, sizeof(filename),
 277                                  VFIO_GROUP_FMT, iommu_group_num);
 278                 vfio_group_fd = open(filename, O_RDWR);
 279                 if (vfio_group_fd < 0) {
 280                         /* if file not found, it's not an error */
 281                         if (errno != ENOENT) {
 282                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n", filename,
 283                                                 strerror(errno));
 284                                 return -1;
 285                         }
 286
 287                         /* special case: try no-IOMMU path as well */
 288                         snprintf(filename, sizeof(filename),
 289                                         VFIO_NOIOMMU_GROUP_FMT,
 290                                         iommu_group_num);
 291                         vfio_group_fd = open(filename, O_RDWR);
 292                         if (vfio_group_fd < 0) {
 293                                 if (errno != ENOENT) {
 294                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Cannot open %s: %s\n", filename,
 295                                                         strerror(errno));
 296                                         return -1;
 297                                 }
 298                                 return -ENOENT;
 299                         }
 300                         /* noiommu group found */
 301                 }
 302
 303                 return vfio_group_fd;
 304         }
 305         /* if we're in a secondary process, request group fd from the primary
 306          * process via mp channel.
 307          */
 308         p->req = SOCKET_REQ_GROUP;
 309         p->group_num = iommu_group_num;
 310         strcpy(mp_req.name, EAL_VFIO_MP);
 311         mp_req.len_param = sizeof(*p);
 312         mp_req.num_fds = 0;
 313
 314         vfio_group_fd = -1;
 315         if (rte_mp_request_sync(&mp_req, &mp_reply, &ts) == 0 &&
 316             mp_reply.nb_received == 1) {
 317                 mp_rep = &mp_reply.msgs[0];
 318                 p = (struct vfio_mp_param *)mp_rep->param;
 319                 if (p->result == SOCKET_OK && mp_rep->num_fds == 1) {
 320                         vfio_group_fd = mp_rep->fds[0];
 321                 } else if (p->result == SOCKET_NO_FD) {
 322                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  bad VFIO group fd\n");
 323                         vfio_group_fd = -ENOENT;
 324                 }
 325         }
 326
 327         free(mp_reply.msgs);
 328         if (vfio_group_fd < 0 && vfio_group_fd != -ENOENT)
 329                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot request group fd\n");
 330         return vfio_group_fd;
 331 }
 332
 333 static struct vfio_config *
 334 get_vfio_cfg_by_group_num(int iommu_group_num)
 335 {
 336         struct vfio_config *vfio_cfg;
 337         int i, j;
 338
 339         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 340                 vfio_cfg = &vfio_cfgs[i];
 341                 for (j = 0; j < VFIO_MAX_GROUPS; j++) {
 342                         if (vfio_cfg->vfio_groups[j].group_num ==
 343                                         iommu_group_num)
 344                                 return vfio_cfg;
 345                 }
 346         }
 347
 348         return NULL;
 349 }
 350
 351 static int
 352 vfio_get_group_fd(struct vfio_config *vfio_cfg,
 353                 int iommu_group_num)
 354 {
 355         int i;
 356         int vfio_group_fd;
 357         struct vfio_group *cur_grp;
 358
 359         /* check if we already have the group descriptor open */
 360         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
 361                 if (vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num == iommu_group_num)
 362                         return vfio_cfg->vfio_groups[i].fd;
 363
 364         /* Lets see first if there is room for a new group */
 365         if (vfio_cfg->vfio_active_groups == VFIO_MAX_GROUPS) {
 366                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Maximum number of VFIO groups reached!\n");
 367                 return -1;
 368         }
 369
 370         /* Now lets get an index for the new group */
 371         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
 372                 if (vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num == -1) {
 373                         cur_grp = &vfio_cfg->vfio_groups[i];
 374                         break;
 375                 }
 376
 377         /* This should not happen */
 378         if (i == VFIO_MAX_GROUPS) {
 379                 RTE_LOG(ERR, EAL, "No VFIO group free slot found\n");
 380                 return -1;
 381         }
 382
 383         vfio_group_fd = vfio_open_group_fd(iommu_group_num);
 384         if (vfio_group_fd < 0) {
 385                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Failed to open group %d\n", iommu_group_num);
 386                 return vfio_group_fd;
 387         }
 388
 389         cur_grp->group_num = iommu_group_num;
 390         cur_grp->fd = vfio_group_fd;
 391         vfio_cfg->vfio_active_groups++;
 392
 393         return vfio_group_fd;
 394 }
 395
 396 static struct vfio_config *
 397 get_vfio_cfg_by_group_fd(int vfio_group_fd)
 398 {
 399         struct vfio_config *vfio_cfg;
 400         int i, j;
 401
 402         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 403                 vfio_cfg = &vfio_cfgs[i];
 404                 for (j = 0; j < VFIO_MAX_GROUPS; j++)
 405                         if (vfio_cfg->vfio_groups[j].fd == vfio_group_fd)
 406                                 return vfio_cfg;
 407         }
 408
 409         return NULL;
 410 }
 411
 412 static struct vfio_config *
 413 get_vfio_cfg_by_container_fd(int container_fd)
 414 {
 415         int i;
 416
 417         if (container_fd == RTE_VFIO_DEFAULT_CONTAINER_FD)
 418                 return default_vfio_cfg;
 419
 420         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 421                 if (vfio_cfgs[i].vfio_container_fd == container_fd)
 422                         return &vfio_cfgs[i];
 423         }
 424
 425         return NULL;
 426 }
 427
 428 int
 429 rte_vfio_get_group_fd(int iommu_group_num)
 430 {
 431         struct vfio_config *vfio_cfg;
 432
 433         /* get the vfio_config it belongs to */
 434         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_num(iommu_group_num);
 435         vfio_cfg = vfio_cfg ? vfio_cfg : default_vfio_cfg;
 436
 437         return vfio_get_group_fd(vfio_cfg, iommu_group_num);
 438 }
 439
 440 static int
 441 get_vfio_group_idx(int vfio_group_fd)
 442 {
 443         struct vfio_config *vfio_cfg;
 444         int i, j;
 445
 446         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
 447                 vfio_cfg = &vfio_cfgs[i];
 448                 for (j = 0; j < VFIO_MAX_GROUPS; j++)
 449                         if (vfio_cfg->vfio_groups[j].fd == vfio_group_fd)
 450                                 return j;
 451         }
 452
 453         return -1;
 454 }
 455
 456 static void
 457 vfio_group_device_get(int vfio_group_fd)
 458 {
 459         struct vfio_config *vfio_cfg;
 460         int i;
 461
 462         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_fd(vfio_group_fd);
 463         if (vfio_cfg == NULL) {
 464                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  invalid group fd!\n");
 465                 return;
 466         }
 467
 468         i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
 469         if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1))
 470                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
 471         else
 472                 vfio_cfg->vfio_groups[i].devices++;
 473 }
 474
 475 static void
 476 vfio_group_device_put(int vfio_group_fd)
 477 {
 478         struct vfio_config *vfio_cfg;
 479         int i;
 480
 481         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_fd(vfio_group_fd);
 482         if (vfio_cfg == NULL) {
 483                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  invalid group fd!\n");
 484                 return;
 485         }
 486
 487         i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
 488         if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1))
 489                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
 490         else
 491                 vfio_cfg->vfio_groups[i].devices--;
 492 }
 493
 494 static int
 495 vfio_group_device_count(int vfio_group_fd)
 496 {
 497         struct vfio_config *vfio_cfg;
 498         int i;
 499
 500         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_fd(vfio_group_fd);
 501         if (vfio_cfg == NULL) {
 502                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  invalid group fd!\n");
 503                 return -1;
 504         }
 505
 506         i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
 507         if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1)) {
 508                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
 509                 return -1;
 510         }
 511
 512         return vfio_cfg->vfio_groups[i].devices;
 513 }
 514
 515 static void
 516 vfio_mem_event_callback(enum rte_mem_event type, const void *addr, size_t len,
 517                 void *arg __rte_unused)
 518 {
 519         rte_iova_t iova_start, iova_expected;
 520         struct rte_memseg_list *msl;
 521         struct rte_memseg *ms;
 522         size_t cur_len = 0;
 523         uint64_t va_start;
 524
 525         msl = rte_mem_virt2memseg_list(addr);
 526
 527         /* for IOVA as VA mode, no need to care for IOVA addresses */
 528         if (rte_eal_iova_mode() == RTE_IOVA_VA && msl->external == 0) {
 529                 uint64_t vfio_va = (uint64_t)(uintptr_t)addr;
 530                 if (type == RTE_MEM_EVENT_ALLOC)
 531                         vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, vfio_va, vfio_va,
 532                                         len, 1);
 533                 else
 534                         vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, vfio_va, vfio_va,
 535                                         len, 0);
 536                 return;
 537         }
 538
 539 #ifdef RTE_ARCH_PPC_64
 540         ms = rte_mem_virt2memseg(addr, msl);
 541         while (cur_len < len) {
 542                 int idx = rte_fbarray_find_idx(&msl->memseg_arr, ms);
 543
 544                 rte_fbarray_set_free(&msl->memseg_arr, idx);
 545                 cur_len += ms->len;
 546                 ++ms;
 547         }
 548         cur_len = 0;
 549 #endif
 550         /* memsegs are contiguous in memory */
 551         ms = rte_mem_virt2memseg(addr, msl);
 552
 553         /*
 554          * This memory is not guaranteed to be contiguous, but it still could
 555          * be, or it could have some small contiguous chunks. Since the number
 556          * of VFIO mappings is limited, and VFIO appears to not concatenate
 557          * adjacent mappings, we have to do this ourselves.
 558          *
 559          * So, find contiguous chunks, then map them.
 560          */
 561         va_start = ms->addr_64;
 562         iova_start = iova_expected = ms->iova;
 563         while (cur_len < len) {
 564                 bool new_contig_area = ms->iova != iova_expected;
 565                 bool last_seg = (len - cur_len) == ms->len;
 566                 bool skip_last = false;
 567
 568                 /* only do mappings when current contiguous area ends */
 569                 if (new_contig_area) {
 570                         if (type == RTE_MEM_EVENT_ALLOC)
 571                                 vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, va_start,
 572                                                 iova_start,
 573                                                 iova_expected - iova_start, 1);
 574                         else
 575                                 vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, va_start,
 576                                                 iova_start,
 577                                                 iova_expected - iova_start, 0);
 578                         va_start = ms->addr_64;
 579                         iova_start = ms->iova;
 580                 }
 581                 /* some memory segments may have invalid IOVA */
 582                 if (ms->iova == RTE_BAD_IOVA) {
 583                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Memory segment at %p has bad IOVA, skipping\n",
 584                                         ms->addr);
 585                         skip_last = true;
 586                 }
 587                 iova_expected = ms->iova + ms->len;
 588                 cur_len += ms->len;
 589                 ++ms;
 590
 591                 /*
 592                  * don't count previous segment, and don't attempt to
 593                  * dereference a potentially invalid pointer.
 594                  */
 595                 if (skip_last && !last_seg) {
 596                         iova_expected = iova_start = ms->iova;
 597                         va_start = ms->addr_64;
 598                 } else if (!skip_last && last_seg) {
 599                         /* this is the last segment and we're not skipping */
 600                         if (type == RTE_MEM_EVENT_ALLOC)
 601                                 vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, va_start,
 602                                                 iova_start,
 603                                                 iova_expected - iova_start, 1);
 604                         else
 605                                 vfio_dma_mem_map(default_vfio_cfg, va_start,
 606                                                 iova_start,
 607                                                 iova_expected - iova_start, 0);
 608                 }
 609         }
 610 #ifdef RTE_ARCH_PPC_64
 611         cur_len = 0;
 612         ms = rte_mem_virt2memseg(addr, msl);
 613         while (cur_len < len) {
 614                 int idx = rte_fbarray_find_idx(&msl->memseg_arr, ms);
 615
 616                 rte_fbarray_set_used(&msl->memseg_arr, idx);
 617                 cur_len += ms->len;
 618                 ++ms;
 619         }
 620 #endif
 621 }
 622
 623 static int
 624 vfio_sync_default_container(void)
 625 {
 626         struct rte_mp_msg mp_req, *mp_rep;
 627         struct rte_mp_reply mp_reply = {0};
 628         struct timespec ts = {.tv_sec = 5, .tv_nsec = 0};
 629         struct vfio_mp_param *p = (struct vfio_mp_param *)mp_req.param;
 630         int iommu_type_id;
 631         unsigned int i;
 632
 633         /* cannot be called from primary */
 634         if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_SECONDARY)
 635                 return -1;
 636
 637         /* default container fd should have been opened in rte_vfio_enable() */
 638         if (!default_vfio_cfg->vfio_enabled ||
 639                         default_vfio_cfg->vfio_container_fd < 0) {
 640                 RTE_LOG(ERR, EAL, "VFIO support is not initialized\n");
 641                 return -1;
 642         }
 643
 644         /* find default container's IOMMU type */
 645         p->req = SOCKET_REQ_IOMMU_TYPE;
 646         strcpy(mp_req.name, EAL_VFIO_MP);
 647         mp_req.len_param = sizeof(*p);
 648         mp_req.num_fds = 0;
 649
 650         iommu_type_id = -1;
 651         if (rte_mp_request_sync(&mp_req, &mp_reply, &ts) == 0 &&
 652                         mp_reply.nb_received == 1) {
 653                 mp_rep = &mp_reply.msgs[0];
 654                 p = (struct vfio_mp_param *)mp_rep->param;
 655                 if (p->result == SOCKET_OK)
 656                         iommu_type_id = p->iommu_type_id;
 657         }
 658         free(mp_reply.msgs);
 659         if (iommu_type_id < 0) {
 660                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not get IOMMU type for default container\n");
 661                 return -1;
 662         }
 663
 664         /* we now have an fd for default container, as well as its IOMMU type.
 665          * now, set up default VFIO container config to match.
 666          */
 667         for (i = 0; i < RTE_DIM(iommu_types); i++) {
 668                 const struct vfio_iommu_type *t = &iommu_types[i];
 669                 if (t->type_id != iommu_type_id)
 670                         continue;
 671
 672                 /* we found our IOMMU type */
 673                 default_vfio_cfg->vfio_iommu_type = t;
 674
 675                 return 0;
 676         }
 677         RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not find IOMMU type id (%i)\n",
 678                         iommu_type_id);
 679         return -1;
 680 }
 681
 682 int
 683 rte_vfio_clear_group(int vfio_group_fd)
 684 {
 685         int i;
 686         struct vfio_config *vfio_cfg;
 687
 688         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_fd(vfio_group_fd);
 689         if (vfio_cfg == NULL) {
 690                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  invalid group fd!\n");
 691                 return -1;
 692         }
 693
 694         i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
 695         if (i < 0)
 696                 return -1;
 697         vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num = -1;
 698         vfio_cfg->vfio_groups[i].fd = -1;
 699         vfio_cfg->vfio_groups[i].devices = 0;
 700         vfio_cfg->vfio_active_groups--;
 701
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 int
 706 rte_vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
 707                 int *vfio_dev_fd, struct vfio_device_info *device_info)
 708 {
 709         struct vfio_group_status group_status = {
 710                         .argsz = sizeof(group_status)
 711         };
 712         struct vfio_config *vfio_cfg;
 713         struct user_mem_maps *user_mem_maps;
 714         int vfio_container_fd;
 715         int vfio_group_fd;
 716         int iommu_group_num;
 717         rte_uuid_t vf_token;
 718         int i, ret;
 719         const struct internal_config *internal_conf =
 720                 eal_get_internal_configuration();
 721
 722         /* get group number */
 723         ret = rte_vfio_get_group_num(sysfs_base, dev_addr, &iommu_group_num);
 724         if (ret == 0) {
 725                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "  %s not managed by VFIO driver, skipping\n",
 726                         dev_addr);
 727                 return 1;
 728         }
 729
 730         /* if negative, something failed */
 731         if (ret < 0)
 732                 return -1;
 733
 734         /* get the actual group fd */
 735         vfio_group_fd = rte_vfio_get_group_fd(iommu_group_num);
 736         if (vfio_group_fd < 0 && vfio_group_fd != -ENOENT)
 737                 return -1;
 738
 739         /*
 740          * if vfio_group_fd == -ENOENT, that means the device
 741          * isn't managed by VFIO
 742          */
 743         if (vfio_group_fd == -ENOENT) {
 744                 RTE_LOG(WARNING, EAL, " %s not managed by VFIO driver, skipping\n",
 745                                 dev_addr);
 746                 return 1;
 747         }
 748
 749         /*
 750          * at this point, we know that this group is viable (meaning, all devices
 751          * are either bound to VFIO or not bound to anything)
 752          */
 753
 754         /* check if the group is viable */
 755         ret = ioctl(vfio_group_fd, VFIO_GROUP_GET_STATUS, &group_status);
 756         if (ret) {
 757                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot get group status, "
 758                                 "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
 759                 close(vfio_group_fd);
 760                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 761                 return -1;
 762         } else if (!(group_status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_VIABLE)) {
 763                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s VFIO group is not viable! "
 764                                 "Not all devices in IOMMU group bound to VFIO or unbound\n",
 765                                 dev_addr);
 766                 close(vfio_group_fd);
 767                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 768                 return -1;
 769         }
 770
 771         /* get the vfio_config it belongs to */
 772         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_num(iommu_group_num);
 773         vfio_cfg = vfio_cfg ? vfio_cfg : default_vfio_cfg;
 774         vfio_container_fd = vfio_cfg->vfio_container_fd;
 775         user_mem_maps = &vfio_cfg->mem_maps;
 776
 777         /* check if group does not have a container yet */
 778         if (!(group_status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_CONTAINER_SET)) {
 779
 780                 /* add group to a container */
 781                 ret = ioctl(vfio_group_fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER,
 782                                 &vfio_container_fd);
 783                 if (ret) {
 784                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot add VFIO group to container, "
 785                                         "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
 786                         close(vfio_group_fd);
 787                         rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 788                         return -1;
 789                 }
 790
 791                 /*
 792                  * pick an IOMMU type and set up DMA mappings for container
 793                  *
 794                  * needs to be done only once, only when first group is
 795                  * assigned to a container and only in primary process.
 796                  * Note this can happen several times with the hotplug
 797                  * functionality.
 798                  */
 799                 if (internal_conf->process_type == RTE_PROC_PRIMARY &&
 800                                 vfio_cfg->vfio_active_groups == 1 &&
 801                                 vfio_group_device_count(vfio_group_fd) == 0) {
 802                         const struct vfio_iommu_type *t;
 803
 804                         /* select an IOMMU type which we will be using */
 805                         t = vfio_set_iommu_type(vfio_container_fd);
 806                         if (!t) {
 807                                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 808                                         "  %s failed to select IOMMU type\n",
 809                                         dev_addr);
 810                                 close(vfio_group_fd);
 811                                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 812                                 return -1;
 813                         }
 814                         /* lock memory hotplug before mapping and release it
 815                          * after registering callback, to prevent races
 816                          */
 817                         rte_mcfg_mem_read_lock();
 818                         if (vfio_cfg == default_vfio_cfg)
 819                                 ret = t->dma_map_func(vfio_container_fd);
 820                         else
 821                                 ret = 0;
 822                         if (ret) {
 823                                 RTE_LOG(ERR, EAL,
 824                                         "  %s DMA remapping failed, error %i (%s)\n",
 825                                         dev_addr, errno, strerror(errno));
 826                                 close(vfio_group_fd);
 827                                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 828                                 rte_mcfg_mem_read_unlock();
 829                                 return -1;
 830                         }
 831
 832                         vfio_cfg->vfio_iommu_type = t;
 833
 834                         /* re-map all user-mapped segments */
 835                         rte_spinlock_recursive_lock(&user_mem_maps->lock);
 836
 837                         /* this IOMMU type may not support DMA mapping, but
 838                          * if we have mappings in the list - that means we have
 839                          * previously mapped something successfully, so we can
 840                          * be sure that DMA mapping is supported.
 841                          */
 842                         for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
 843                                 struct user_mem_map *map;
 844                                 map = &user_mem_maps->maps[i];
 845
 846                                 ret = t->dma_user_map_func(
 847                                                 vfio_container_fd,
 848                                                 map->addr, map->iova, map->len,
 849                                                 1);
 850                                 if (ret) {
 851                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't map user memory for DMA: "
 852                                                         "va: 0x%" PRIx64 " "
 853                                                         "iova: 0x%" PRIx64 " "
 854                                                         "len: 0x%" PRIu64 "\n",
 855                                                         map->addr, map->iova,
 856                                                         map->len);
 857                                         rte_spinlock_recursive_unlock(
 858                                                         &user_mem_maps->lock);
 859                                         rte_mcfg_mem_read_unlock();
 860                                         return -1;
 861                                 }
 862                         }
 863                         rte_spinlock_recursive_unlock(&user_mem_maps->lock);
 864
 865                         /* register callback for mem events */
 866                         if (vfio_cfg == default_vfio_cfg)
 867                                 ret = rte_mem_event_callback_register(
 868                                         VFIO_MEM_EVENT_CLB_NAME,
 869                                         vfio_mem_event_callback, NULL);
 870                         else
 871                                 ret = 0;
 872                         /* unlock memory hotplug */
 873                         rte_mcfg_mem_read_unlock();
 874
 875                         if (ret && rte_errno != ENOTSUP) {
 876                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not install memory event callback for VFIO\n");
 877                                 return -1;
 878                         }
 879                         if (ret)
 880                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Memory event callbacks not supported\n");
 881                         else
 882                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "Installed memory event callback for VFIO\n");
 883                 }
 884         } else if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY &&
 885                         vfio_cfg == default_vfio_cfg &&
 886                         vfio_cfg->vfio_iommu_type == NULL) {
 887                 /* if we're not a primary process, we do not set up the VFIO
 888                  * container because it's already been set up by the primary
 889                  * process. instead, we simply ask the primary about VFIO type
 890                  * we are using, and set the VFIO config up appropriately.
 891                  */
 892                 ret = vfio_sync_default_container();
 893                 if (ret < 0) {
 894                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not sync default VFIO container\n");
 895                         close(vfio_group_fd);
 896                         rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 897                         return -1;
 898                 }
 899                 /* we have successfully initialized VFIO, notify user */
 900                 const struct vfio_iommu_type *t =
 901                                 default_vfio_cfg->vfio_iommu_type;
 902                 RTE_LOG(INFO, EAL, "  using IOMMU type %d (%s)\n",
 903                                 t->type_id, t->name);
 904         }
 905
 906         rte_eal_vfio_get_vf_token(vf_token);
 907
 908         /* get a file descriptor for the device with VF token firstly */
 909         if (!rte_uuid_is_null(vf_token)) {
 910                 char vf_token_str[RTE_UUID_STRLEN];
 911                 char dev[PATH_MAX];
 912
 913                 rte_uuid_unparse(vf_token, vf_token_str, sizeof(vf_token_str));
 914                 snprintf(dev, sizeof(dev),
 915                          "%s vf_token=%s", dev_addr, vf_token_str);
 916
 917                 *vfio_dev_fd = ioctl(vfio_group_fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD,
 918                                      dev);
 919                 if (*vfio_dev_fd >= 0)
 920                         goto dev_get_info;
 921         }
 922
 923         /* get a file descriptor for the device */
 924         *vfio_dev_fd = ioctl(vfio_group_fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, dev_addr);
 925         if (*vfio_dev_fd < 0) {
 926                 /* if we cannot get a device fd, this implies a problem with
 927                  * the VFIO group or the container not having IOMMU configured.
 928                  */
 929
 930                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "Getting a vfio_dev_fd for %s failed\n",
 931                                 dev_addr);
 932                 close(vfio_group_fd);
 933                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 934                 return -1;
 935         }
 936
 937         /* test and setup the device */
 938 dev_get_info:
 939         ret = ioctl(*vfio_dev_fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, device_info);
 940         if (ret) {
 941                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot get device info, "
 942                                 "error %i (%s)\n", dev_addr, errno,
 943                                 strerror(errno));
 944                 close(*vfio_dev_fd);
 945                 close(vfio_group_fd);
 946                 rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
 947                 return -1;
 948         }
 949         vfio_group_device_get(vfio_group_fd);
 950
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 int
 955 rte_vfio_release_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
 956                     int vfio_dev_fd)
 957 {
 958         struct vfio_config *vfio_cfg;
 959         int vfio_group_fd;
 960         int iommu_group_num;
 961         int ret;
 962
 963         /* we don't want any DMA mapping messages to come while we're detaching
 964          * VFIO device, because this might be the last device and we might need
 965          * to unregister the callback.
 966          */
 967         rte_mcfg_mem_read_lock();
 968
 969         /* get group number */
 970         ret = rte_vfio_get_group_num(sysfs_base, dev_addr, &iommu_group_num);
 971         if (ret <= 0) {
 972                 RTE_LOG(WARNING, EAL, "  %s not managed by VFIO driver\n",
 973                         dev_addr);
 974                 /* This is an error at this point. */
 975                 ret = -1;
 976                 goto out;
 977         }
 978
 979         /* get the actual group fd */
 980         vfio_group_fd = rte_vfio_get_group_fd(iommu_group_num);
 981         if (vfio_group_fd < 0) {
 982                 RTE_LOG(INFO, EAL, "rte_vfio_get_group_fd failed for %s\n",
 983                                    dev_addr);
 984                 ret = vfio_group_fd;
 985                 goto out;
 986         }
 987
 988         /* get the vfio_config it belongs to */
 989         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_group_num(iommu_group_num);
 990         vfio_cfg = vfio_cfg ? vfio_cfg : default_vfio_cfg;
 991
 992         /* At this point we got an active group. Closing it will make the
 993          * container detachment. If this is the last active group, VFIO kernel
 994          * code will unset the container and the IOMMU mappings.
 995          */
 996
 997         /* Closing a device */
 998         if (close(vfio_dev_fd) < 0) {
 999                 RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when closing vfio_dev_fd for %s\n",
1000                                    dev_addr);
1001                 ret = -1;
1002                 goto out;
1003         }
1004
1005         /* An VFIO group can have several devices attached. Just when there is
1006          * no devices remaining should the group be closed.
1007          */
1008         vfio_group_device_put(vfio_group_fd);
1009         if (!vfio_group_device_count(vfio_group_fd)) {
1010
1011                 if (close(vfio_group_fd) < 0) {
1012                         RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when closing vfio_group_fd for %s\n",
1013                                 dev_addr);
1014                         ret = -1;
1015                         goto out;
1016                 }
1017
1018                 if (rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd) < 0) {
1019                         RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when clearing group for %s\n",
1020                                            dev_addr);
1021                         ret = -1;
1022                         goto out;
1023                 }
1024         }
1025
1026         /* if there are no active device groups, unregister the callback to
1027          * avoid spurious attempts to map/unmap memory from VFIO.
1028          */
1029         if (vfio_cfg == default_vfio_cfg && vfio_cfg->vfio_active_groups == 0 &&
1030                         rte_eal_process_type() != RTE_PROC_SECONDARY)
1031                 rte_mem_event_callback_unregister(VFIO_MEM_EVENT_CLB_NAME,
1032                                 NULL);
1033
1034         /* success */
1035         ret = 0;
1036
1037 out:
1038         rte_mcfg_mem_read_unlock();
1039         return ret;
1040 }
1041
1042 int
1043 rte_vfio_enable(const char *modname)
1044 {
1045         /* initialize group list */
1046         int i, j;
1047         int vfio_available;
1048         const struct internal_config *internal_conf =
1049                 eal_get_internal_configuration();
1050
1051         rte_spinlock_recursive_t lock = RTE_SPINLOCK_RECURSIVE_INITIALIZER;
1052
1053         for (i = 0; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
1054                 vfio_cfgs[i].vfio_container_fd = -1;
1055                 vfio_cfgs[i].vfio_active_groups = 0;
1056                 vfio_cfgs[i].vfio_iommu_type = NULL;
1057                 vfio_cfgs[i].mem_maps.lock = lock;
1058
1059                 for (j = 0; j < VFIO_MAX_GROUPS; j++) {
1060                         vfio_cfgs[i].vfio_groups[j].fd = -1;
1061                         vfio_cfgs[i].vfio_groups[j].group_num = -1;
1062                         vfio_cfgs[i].vfio_groups[j].devices = 0;
1063                 }
1064         }
1065
1066         /* inform the user that we are probing for VFIO */
1067         RTE_LOG(INFO, EAL, "Probing VFIO support...\n");
1068
1069         /* check if vfio module is loaded */
1070         vfio_available = rte_eal_check_module(modname);
1071
1072         /* return error directly */
1073         if (vfio_available == -1) {
1074                 RTE_LOG(INFO, EAL, "Could not get loaded module details!\n");
1075                 return -1;
1076         }
1077
1078         /* return 0 if VFIO modules not loaded */
1079         if (vfio_available == 0) {
1080                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "VFIO modules not loaded, "
1081                         "skipping VFIO support...\n");
1082                 return 0;
1083         }
1084
1085         if (internal_conf->process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
1086                 /* open a new container */
1087                 default_vfio_cfg->vfio_container_fd =
1088                                 rte_vfio_get_container_fd();
1089         } else {
1090                 /* get the default container from the primary process */
1091                 default_vfio_cfg->vfio_container_fd =
1092                                 vfio_get_default_container_fd();
1093         }
1094
1095         /* check if we have VFIO driver enabled */
1096         if (default_vfio_cfg->vfio_container_fd != -1) {
1097                 RTE_LOG(INFO, EAL, "VFIO support initialized\n");
1098                 default_vfio_cfg->vfio_enabled = 1;
1099         } else {
1100                 RTE_LOG(NOTICE, EAL, "VFIO support could not be initialized\n");
1101         }
1102
1103         return 0;
1104 }
1105
1106 int
1107 rte_vfio_is_enabled(const char *modname)
1108 {
1109         const int mod_available = rte_eal_check_module(modname) > 0;
1110         return default_vfio_cfg->vfio_enabled && mod_available;
1111 }
1112
1113 int
1114 vfio_get_default_container_fd(void)
1115 {
1116         struct rte_mp_msg mp_req, *mp_rep;
1117         struct rte_mp_reply mp_reply = {0};
1118         struct timespec ts = {.tv_sec = 5, .tv_nsec = 0};
1119         struct vfio_mp_param *p = (struct vfio_mp_param *)mp_req.param;
1120         int container_fd;
1121         const struct internal_config *internal_conf =
1122                 eal_get_internal_configuration();
1123
1124         if (default_vfio_cfg->vfio_enabled)
1125                 return default_vfio_cfg->vfio_container_fd;
1126
1127         if (internal_conf->process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
1128                 /* if we were secondary process we would try requesting
1129                  * container fd from the primary, but we're the primary
1130                  * process so just exit here
1131                  */
1132                 return -1;
1133         }
1134
1135         p->req = SOCKET_REQ_DEFAULT_CONTAINER;
1136         strcpy(mp_req.name, EAL_VFIO_MP);
1137         mp_req.len_param = sizeof(*p);
1138         mp_req.num_fds = 0;
1139
1140         if (rte_mp_request_sync(&mp_req, &mp_reply, &ts) == 0 &&
1141             mp_reply.nb_received == 1) {
1142                 mp_rep = &mp_reply.msgs[0];
1143                 p = (struct vfio_mp_param *)mp_rep->param;
1144                 if (p->result == SOCKET_OK && mp_rep->num_fds == 1) {
1145                         container_fd = mp_rep->fds[0];
1146                         free(mp_reply.msgs);
1147                         return container_fd;
1148                 }
1149         }
1150
1151         free(mp_reply.msgs);
1152         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot request default container fd\n");
1153         return -1;
1154 }
1155
1156 int
1157 vfio_get_iommu_type(void)
1158 {
1159         if (default_vfio_cfg->vfio_iommu_type == NULL)
1160                 return -1;
1161
1162         return default_vfio_cfg->vfio_iommu_type->type_id;
1163 }
1164
1165 const struct vfio_iommu_type *
1166 vfio_set_iommu_type(int vfio_container_fd)
1167 {
1168         unsigned idx;
1169         for (idx = 0; idx < RTE_DIM(iommu_types); idx++) {
1170                 const struct vfio_iommu_type *t = &iommu_types[idx];
1171
1172                 int ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_SET_IOMMU,
1173                                 t->type_id);
1174                 if (!ret) {
1175                         RTE_LOG(INFO, EAL, "  using IOMMU type %d (%s)\n",
1176                                         t->type_id, t->name);
1177                         return t;
1178                 }
1179                 /* not an error, there may be more supported IOMMU types */
1180                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "  set IOMMU type %d (%s) failed, "
1181                                 "error %i (%s)\n", t->type_id, t->name, errno,
1182                                 strerror(errno));
1183         }
1184         /* if we didn't find a suitable IOMMU type, fail */
1185         return NULL;
1186 }
1187
1188 int
1189 vfio_has_supported_extensions(int vfio_container_fd)
1190 {
1191         int ret;
1192         unsigned idx, n_extensions = 0;
1193         for (idx = 0; idx < RTE_DIM(iommu_types); idx++) {
1194                 const struct vfio_iommu_type *t = &iommu_types[idx];
1195
1196                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_CHECK_EXTENSION,
1197                                 t->type_id);
1198                 if (ret < 0) {
1199                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  could not get IOMMU type, "
1200                                 "error %i (%s)\n", errno,
1201                                 strerror(errno));
1202                         close(vfio_container_fd);
1203                         return -1;
1204                 } else if (ret == 1) {
1205                         /* we found a supported extension */
1206                         n_extensions++;
1207                 }
1208                 RTE_LOG(DEBUG, EAL, "  IOMMU type %d (%s) is %s\n",
1209                                 t->type_id, t->name,
1210                                 ret ? "supported" : "not supported");
1211         }
1212
1213         /* if we didn't find any supported IOMMU types, fail */
1214         if (!n_extensions) {
1215                 close(vfio_container_fd);
1216                 return -1;
1217         }
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 int
1223 rte_vfio_get_container_fd(void)
1224 {
1225         int ret, vfio_container_fd;
1226         struct rte_mp_msg mp_req, *mp_rep;
1227         struct rte_mp_reply mp_reply = {0};
1228         struct timespec ts = {.tv_sec = 5, .tv_nsec = 0};
1229         struct vfio_mp_param *p = (struct vfio_mp_param *)mp_req.param;
1230         const struct internal_config *internal_conf =
1231                 eal_get_internal_configuration();
1232
1233
1234         /* if we're in a primary process, try to open the container */
1235         if (internal_conf->process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
1236                 vfio_container_fd = open(VFIO_CONTAINER_PATH, O_RDWR);
1237                 if (vfio_container_fd < 0) {
1238                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot open VFIO container, "
1239                                         "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1240                         return -1;
1241                 }
1242
1243                 /* check VFIO API version */
1244                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_GET_API_VERSION);
1245                 if (ret != VFIO_API_VERSION) {
1246                         if (ret < 0)
1247                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  could not get VFIO API version, "
1248                                                 "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1249                         else
1250                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  unsupported VFIO API version!\n");
1251                         close(vfio_container_fd);
1252                         return -1;
1253                 }
1254
1255                 ret = vfio_has_supported_extensions(vfio_container_fd);
1256                 if (ret) {
1257                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  no supported IOMMU "
1258                                         "extensions found!\n");
1259                         return -1;
1260                 }
1261
1262                 return vfio_container_fd;
1263         }
1264         /*
1265          * if we're in a secondary process, request container fd from the
1266          * primary process via mp channel
1267          */
1268         p->req = SOCKET_REQ_CONTAINER;
1269         strcpy(mp_req.name, EAL_VFIO_MP);
1270         mp_req.len_param = sizeof(*p);
1271         mp_req.num_fds = 0;
1272
1273         vfio_container_fd = -1;
1274         if (rte_mp_request_sync(&mp_req, &mp_reply, &ts) == 0 &&
1275             mp_reply.nb_received == 1) {
1276                 mp_rep = &mp_reply.msgs[0];
1277                 p = (struct vfio_mp_param *)mp_rep->param;
1278                 if (p->result == SOCKET_OK && mp_rep->num_fds == 1) {
1279                         vfio_container_fd = mp_rep->fds[0];
1280                         free(mp_reply.msgs);
1281                         return vfio_container_fd;
1282                 }
1283         }
1284
1285         free(mp_reply.msgs);
1286         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot request container fd\n");
1287         return -1;
1288 }
1289
1290 int
1291 rte_vfio_get_group_num(const char *sysfs_base,
1292                 const char *dev_addr, int *iommu_group_num)
1293 {
1294         char linkname[PATH_MAX];
1295         char filename[PATH_MAX];
1296         char *tok[16], *group_tok, *end;
1297         int ret;
1298
1299         memset(linkname, 0, sizeof(linkname));
1300         memset(filename, 0, sizeof(filename));
1301
1302         /* try to find out IOMMU group for this device */
1303         snprintf(linkname, sizeof(linkname),
1304                          "%s/%s/iommu_group", sysfs_base, dev_addr);
1305
1306         ret = readlink(linkname, filename, sizeof(filename));
1307
1308         /* if the link doesn't exist, no VFIO for us */
1309         if (ret < 0)
1310                 return 0;
1311
1312         ret = rte_strsplit(filename, sizeof(filename),
1313                         tok, RTE_DIM(tok), '/');
1314
1315         if (ret <= 0) {
1316                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot get IOMMU group\n", dev_addr);
1317                 return -1;
1318         }
1319
1320         /* IOMMU group is always the last token */
1321         errno = 0;
1322         group_tok = tok[ret - 1];
1323         end = group_tok;
1324         *iommu_group_num = strtol(group_tok, &end, 10);
1325         if ((end != group_tok && *end != '\0') || errno != 0) {
1326                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s error parsing IOMMU number!\n", dev_addr);
1327                 return -1;
1328         }
1329
1330         return 1;
1331 }
1332
1333 static int
1334 type1_map_contig(const struct rte_memseg_list *msl, const struct rte_memseg *ms,
1335                 size_t len, void *arg)
1336 {
1337         int *vfio_container_fd = arg;
1338
1339         if (msl->external)
1340                 return 0;
1341
1342         return vfio_type1_dma_mem_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
1343                         len, 1);
1344 }
1345
1346 static int
1347 type1_map(const struct rte_memseg_list *msl, const struct rte_memseg *ms,
1348                 void *arg)
1349 {
1350         int *vfio_container_fd = arg;
1351
1352         /* skip external memory that isn't a heap */
1353         if (msl->external && !msl->heap)
1354                 return 0;
1355
1356         /* skip any segments with invalid IOVA addresses */
1357         if (ms->iova == RTE_BAD_IOVA)
1358                 return 0;
1359
1360         /* if IOVA mode is VA, we've already mapped the internal segments */
1361         if (!msl->external && rte_eal_iova_mode() == RTE_IOVA_VA)
1362                 return 0;
1363
1364         return vfio_type1_dma_mem_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
1365                         ms->len, 1);
1366 }
1367
1368 static int
1369 vfio_type1_dma_mem_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1370                 uint64_t len, int do_map)
1371 {
1372         struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map;
1373         struct vfio_iommu_type1_dma_unmap dma_unmap;
1374         int ret;
1375
1376         if (do_map != 0) {
1377                 memset(&dma_map, 0, sizeof(dma_map));
1378                 dma_map.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_map);
1379                 dma_map.vaddr = vaddr;
1380                 dma_map.size = len;
1381                 dma_map.iova = iova;
1382                 dma_map.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ |
1383                                 VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
1384
1385                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map);
1386                 if (ret) {
1387                         /**
1388                          * In case the mapping was already done EEXIST will be
1389                          * returned from kernel.
1390                          */
1391                         if (errno == EEXIST) {
1392                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL,
1393                                         " Memory segment is already mapped,"
1394                                         " skipping");
1395                         } else {
1396                                 RTE_LOG(ERR, EAL,
1397                                         "  cannot set up DMA remapping,"
1398                                         " error %i (%s)\n",
1399                                         errno, strerror(errno));
1400                                 return -1;
1401                         }
1402                 }
1403         } else {
1404                 memset(&dma_unmap, 0, sizeof(dma_unmap));
1405                 dma_unmap.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_unmap);
1406                 dma_unmap.size = len;
1407                 dma_unmap.iova = iova;
1408
1409                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_UNMAP_DMA,
1410                                 &dma_unmap);
1411                 if (ret) {
1412                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot clear DMA remapping, error %i (%s)\n",
1413                                         errno, strerror(errno));
1414                         return -1;
1415                 }
1416         }
1417
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 static int
1422 vfio_type1_dma_map(int vfio_container_fd)
1423 {
1424         if (rte_eal_iova_mode() == RTE_IOVA_VA) {
1425                 /* with IOVA as VA mode, we can get away with mapping contiguous
1426                  * chunks rather than going page-by-page.
1427                  */
1428                 int ret = rte_memseg_contig_walk(type1_map_contig,
1429                                 &vfio_container_fd);
1430                 if (ret)
1431                         return ret;
1432                 /* we have to continue the walk because we've skipped the
1433                  * external segments during the config walk.
1434                  */
1435         }
1436         return rte_memseg_walk(type1_map, &vfio_container_fd);
1437 }
1438
1439 static int
1440 vfio_spapr_dma_do_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1441                 uint64_t len, int do_map)
1442 {
1443         struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map;
1444         struct vfio_iommu_type1_dma_unmap dma_unmap;
1445         int ret;
1446         struct vfio_iommu_spapr_register_memory reg = {
1447                 .argsz = sizeof(reg),
1448                 .flags = 0
1449         };
1450         reg.vaddr = (uintptr_t) vaddr;
1451         reg.size = len;
1452
1453         if (do_map != 0) {
1454                 ret = ioctl(vfio_container_fd,
1455                                 VFIO_IOMMU_SPAPR_REGISTER_MEMORY, &reg);
1456                 if (ret) {
1457                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot register vaddr for IOMMU, "
1458                                 "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1459                         return -1;
1460                 }
1461
1462                 memset(&dma_map, 0, sizeof(dma_map));
1463                 dma_map.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_map);
1464                 dma_map.vaddr = vaddr;
1465                 dma_map.size = len;
1466                 dma_map.iova = iova;
1467                 dma_map.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ |
1468                                 VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
1469
1470                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map);
1471                 if (ret) {
1472                         /**
1473                          * In case the mapping was already done EBUSY will be
1474                          * returned from kernel.
1475                          */
1476                         if (errno == EBUSY) {
1477                                 RTE_LOG(DEBUG, EAL,
1478                                         " Memory segment is already mapped,"
1479                                         " skipping");
1480                         } else {
1481                                 RTE_LOG(ERR, EAL,
1482                                         "  cannot set up DMA remapping,"
1483                                         " error %i (%s)\n", errno,
1484                                         strerror(errno));
1485                                 return -1;
1486                         }
1487                 }
1488
1489         } else {
1490                 memset(&dma_unmap, 0, sizeof(dma_unmap));
1491                 dma_unmap.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_unmap);
1492                 dma_unmap.size = len;
1493                 dma_unmap.iova = iova;
1494
1495                 ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_UNMAP_DMA,
1496                                 &dma_unmap);
1497                 if (ret) {
1498                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot clear DMA remapping, error %i (%s)\n",
1499                                         errno, strerror(errno));
1500                         return -1;
1501                 }
1502
1503                 ret = ioctl(vfio_container_fd,
1504                                 VFIO_IOMMU_SPAPR_UNREGISTER_MEMORY, &reg);
1505                 if (ret) {
1506                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot unregister vaddr for IOMMU, error %i (%s)\n",
1507                                         errno, strerror(errno));
1508                         return -1;
1509                 }
1510         }
1511
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 static int
1516 vfio_spapr_map_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1517                 const struct rte_memseg *ms, void *arg)
1518 {
1519         int *vfio_container_fd = arg;
1520
1521         /* skip external memory that isn't a heap */
1522         if (msl->external && !msl->heap)
1523                 return 0;
1524
1525         /* skip any segments with invalid IOVA addresses */
1526         if (ms->iova == RTE_BAD_IOVA)
1527                 return 0;
1528
1529         return vfio_spapr_dma_do_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
1530                         ms->len, 1);
1531 }
1532
1533 static int
1534 vfio_spapr_unmap_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1535                 const struct rte_memseg *ms, void *arg)
1536 {
1537         int *vfio_container_fd = arg;
1538
1539         /* skip external memory that isn't a heap */
1540         if (msl->external && !msl->heap)
1541                 return 0;
1542
1543         /* skip any segments with invalid IOVA addresses */
1544         if (ms->iova == RTE_BAD_IOVA)
1545                 return 0;
1546
1547         return vfio_spapr_dma_do_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
1548                         ms->len, 0);
1549 }
1550
1551 struct spapr_walk_param {
1552         uint64_t window_size;
1553         uint64_t hugepage_sz;
1554 };
1555
1556 static int
1557 vfio_spapr_window_size_walk(const struct rte_memseg_list *msl,
1558                 const struct rte_memseg *ms, void *arg)
1559 {
1560         struct spapr_walk_param *param = arg;
1561         uint64_t max = ms->iova + ms->len;
1562
1563         /* skip external memory that isn't a heap */
1564         if (msl->external && !msl->heap)
1565                 return 0;
1566
1567         /* skip any segments with invalid IOVA addresses */
1568         if (ms->iova == RTE_BAD_IOVA)
1569                 return 0;
1570
1571         if (max > param->window_size) {
1572                 param->hugepage_sz = ms->hugepage_sz;
1573                 param->window_size = max;
1574         }
1575
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 static int
1580 vfio_spapr_create_new_dma_window(int vfio_container_fd,
1581                 struct vfio_iommu_spapr_tce_create *create) {
1582         struct vfio_iommu_spapr_tce_remove remove = {
1583                 .argsz = sizeof(remove),
1584         };
1585         struct vfio_iommu_spapr_tce_info info = {
1586                 .argsz = sizeof(info),
1587         };
1588         int ret;
1589
1590         /* query spapr iommu info */
1591         ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_GET_INFO, &info);
1592         if (ret) {
1593                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot get iommu info, "
1594                                 "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1595                 return -1;
1596         }
1597
1598         /* remove default DMA of 32 bit window */
1599         remove.start_addr = info.dma32_window_start;
1600         ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_REMOVE, &remove);
1601         if (ret) {
1602                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot remove default DMA window, "
1603                                 "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1604                 return -1;
1605         }
1606
1607         /* create new DMA window */
1608         ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_CREATE, create);
1609         if (ret) {
1610 #ifdef VFIO_IOMMU_SPAPR_INFO_DDW
1611                 /* try possible page_shift and levels for workaround */
1612                 uint32_t levels;
1613
1614                 for (levels = create->levels + 1;
1615                         ret && levels <= info.ddw.levels; levels++) {
1616                         create->levels = levels;
1617                         ret = ioctl(vfio_container_fd,
1618                                 VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_CREATE, create);
1619                 }
1620 #endif
1621                 if (ret) {
1622                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot create new DMA window, "
1623                                         "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1624                         return -1;
1625                 }
1626         }
1627
1628         if (create->start_addr != 0) {
1629                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  DMA window start address != 0\n");
1630                 return -1;
1631         }
1632
1633         return 0;
1634 }
1635
1636 static int
1637 vfio_spapr_dma_mem_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1638                 uint64_t len, int do_map)
1639 {
1640         struct spapr_walk_param param;
1641         struct vfio_iommu_spapr_tce_create create = {
1642                 .argsz = sizeof(create),
1643         };
1644         struct vfio_config *vfio_cfg;
1645         struct user_mem_maps *user_mem_maps;
1646         int i, ret = 0;
1647
1648         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(vfio_container_fd);
1649         if (vfio_cfg == NULL) {
1650                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  invalid container fd!\n");
1651                 return -1;
1652         }
1653
1654         user_mem_maps = &vfio_cfg->mem_maps;
1655         rte_spinlock_recursive_lock(&user_mem_maps->lock);
1656
1657         /* check if window size needs to be adjusted */
1658         memset(&param, 0, sizeof(param));
1659
1660         /* we're inside a callback so use thread-unsafe version */
1661         if (rte_memseg_walk_thread_unsafe(vfio_spapr_window_size_walk,
1662                                 &param) < 0) {
1663                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not get window size\n");
1664                 ret = -1;
1665                 goto out;
1666         }
1667
1668         /* also check user maps */
1669         for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
1670                 uint64_t max = user_mem_maps->maps[i].iova +
1671                                 user_mem_maps->maps[i].len;
1672                 param.window_size = RTE_MAX(param.window_size, max);
1673         }
1674
1675         /* sPAPR requires window size to be a power of 2 */
1676         create.window_size = rte_align64pow2(param.window_size);
1677         create.page_shift = __builtin_ctzll(param.hugepage_sz);
1678         create.levels = 1;
1679
1680         if (do_map) {
1681                 /* re-create window and remap the entire memory */
1682                 if (iova + len > create.window_size) {
1683                         /* release all maps before recreating the window */
1684                         if (rte_memseg_walk_thread_unsafe(vfio_spapr_unmap_walk,
1685                                         &vfio_container_fd) < 0) {
1686                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not release DMA maps\n");
1687                                 ret = -1;
1688                                 goto out;
1689                         }
1690                         /* release all user maps */
1691                         for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
1692                                 struct user_mem_map *map =
1693                                                 &user_mem_maps->maps[i];
1694                                 if (vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd,
1695                                                 map->addr, map->iova, map->len,
1696                                                 0)) {
1697                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not release user DMA maps\n");
1698                                         ret = -1;
1699                                         goto out;
1700                                 }
1701                         }
1702                         create.window_size = rte_align64pow2(iova + len);
1703                         if (vfio_spapr_create_new_dma_window(vfio_container_fd,
1704                                         &create) < 0) {
1705                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not create new DMA window\n");
1706                                 ret = -1;
1707                                 goto out;
1708                         }
1709                         /* we're inside a callback, so use thread-unsafe version
1710                          */
1711                         if (rte_memseg_walk_thread_unsafe(vfio_spapr_map_walk,
1712                                         &vfio_container_fd) < 0) {
1713                                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not recreate DMA maps\n");
1714                                 ret = -1;
1715                                 goto out;
1716                         }
1717                         /* remap all user maps */
1718                         for (i = 0; i < user_mem_maps->n_maps; i++) {
1719                                 struct user_mem_map *map =
1720                                                 &user_mem_maps->maps[i];
1721                                 if (vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd,
1722                                                 map->addr, map->iova, map->len,
1723                                                 1)) {
1724                                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not recreate user DMA maps\n");
1725                                         ret = -1;
1726                                         goto out;
1727                                 }
1728                         }
1729                 }
1730                 if (vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd, vaddr, iova, len, 1)) {
1731                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Failed to map DMA\n");
1732                         ret = -1;
1733                         goto out;
1734                 }
1735         } else {
1736                 /* for unmap, check if iova within DMA window */
1737                 if (iova > create.window_size) {
1738                         RTE_LOG(ERR, EAL, "iova beyond DMA window for unmap");
1739                         ret = -1;
1740                         goto out;
1741                 }
1742
1743                 vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd, vaddr, iova, len, 0);
1744         }
1745 out:
1746         rte_spinlock_recursive_unlock(&user_mem_maps->lock);
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 static int
1751 vfio_spapr_dma_map(int vfio_container_fd)
1752 {
1753         struct vfio_iommu_spapr_tce_create create = {
1754                 .argsz = sizeof(create),
1755         };
1756         struct spapr_walk_param param;
1757
1758         memset(&param, 0, sizeof(param));
1759
1760         /* create DMA window from 0 to max(phys_addr + len) */
1761         rte_memseg_walk(vfio_spapr_window_size_walk, &param);
1762
1763         /* sPAPR requires window size to be a power of 2 */
1764         create.window_size = rte_align64pow2(param.window_size);
1765         create.page_shift = __builtin_ctzll(param.hugepage_sz);
1766         create.levels = 1;
1767
1768         if (vfio_spapr_create_new_dma_window(vfio_container_fd, &create) < 0) {
1769                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not create new DMA window\n");
1770                 return -1;
1771         }
1772
1773         /* map all DPDK segments for DMA. use 1:1 PA to IOVA mapping */
1774         if (rte_memseg_walk(vfio_spapr_map_walk, &vfio_container_fd) < 0)
1775                 return -1;
1776
1777         return 0;
1778 }
1779
1780 static int
1781 vfio_noiommu_dma_map(int __rte_unused vfio_container_fd)
1782 {
1783         /* No-IOMMU mode does not need DMA mapping */
1784         return 0;
1785 }
1786
1787 static int
1788 vfio_noiommu_dma_mem_map(int __rte_unused vfio_container_fd,
1789                          uint64_t __rte_unused vaddr,
1790                          uint64_t __rte_unused iova, uint64_t __rte_unused len,
1791                          int __rte_unused do_map)
1792 {
1793         /* No-IOMMU mode does not need DMA mapping */
1794         return 0;
1795 }
1796
1797 static int
1798 vfio_dma_mem_map(struct vfio_config *vfio_cfg, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1799                 uint64_t len, int do_map)
1800 {
1801         const struct vfio_iommu_type *t = vfio_cfg->vfio_iommu_type;
1802
1803         if (!t) {
1804                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  VFIO support not initialized\n");
1805                 rte_errno = ENODEV;
1806                 return -1;
1807         }
1808
1809         if (!t->dma_user_map_func) {
1810                 RTE_LOG(ERR, EAL,
1811                         "  VFIO custom DMA region maping not supported by IOMMU %s\n",
1812                         t->name);
1813                 rte_errno = ENOTSUP;
1814                 return -1;
1815         }
1816
1817         return t->dma_user_map_func(vfio_cfg->vfio_container_fd, vaddr, iova,
1818                         len, do_map);
1819 }
1820
1821 static int
1822 container_dma_map(struct vfio_config *vfio_cfg, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1823                 uint64_t len)
1824 {
1825         struct user_mem_map *new_map;
1826         struct user_mem_maps *user_mem_maps;
1827         int ret = 0;
1828
1829         user_mem_maps = &vfio_cfg->mem_maps;
1830         rte_spinlock_recursive_lock(&user_mem_maps->lock);
1831         if (user_mem_maps->n_maps == VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS) {
1832                 RTE_LOG(ERR, EAL, "No more space for user mem maps\n");
1833                 rte_errno = ENOMEM;
1834                 ret = -1;
1835                 goto out;
1836         }
1837         /* map the entry */
1838         if (vfio_dma_mem_map(vfio_cfg, vaddr, iova, len, 1)) {
1839                 /* technically, this will fail if there are currently no devices
1840                  * plugged in, even if a device were added later, this mapping
1841                  * might have succeeded. however, since we cannot verify if this
1842                  * is a valid mapping without having a device attached, consider
1843                  * this to be unsupported, because we can't just store any old
1844                  * mapping and pollute list of active mappings willy-nilly.
1845                  */
1846                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't map new region for DMA\n");
1847                 ret = -1;
1848                 goto out;
1849         }
1850         /* create new user mem map entry */
1851         new_map = &user_mem_maps->maps[user_mem_maps->n_maps++];
1852         new_map->addr = vaddr;
1853         new_map->iova = iova;
1854         new_map->len = len;
1855
1856         compact_user_maps(user_mem_maps);
1857 out:
1858         rte_spinlock_recursive_unlock(&user_mem_maps->lock);
1859         return ret;
1860 }
1861
1862 static int
1863 container_dma_unmap(struct vfio_config *vfio_cfg, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
1864                 uint64_t len)
1865 {
1866         struct user_mem_map *map, *new_map = NULL;
1867         struct user_mem_maps *user_mem_maps;
1868         int ret = 0;
1869
1870         user_mem_maps = &vfio_cfg->mem_maps;
1871         rte_spinlock_recursive_lock(&user_mem_maps->lock);
1872
1873         /* find our mapping */
1874         map = find_user_mem_map(user_mem_maps, vaddr, iova, len);
1875         if (!map) {
1876                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find previously mapped region\n");
1877                 rte_errno = EINVAL;
1878                 ret = -1;
1879                 goto out;
1880         }
1881         if (map->addr != vaddr || map->iova != iova || map->len != len) {
1882                 /* we're partially unmapping a previously mapped region, so we
1883                  * need to split entry into two.
1884                  */
1885                 if (user_mem_maps->n_maps == VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS) {
1886                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Not enough space to store partial mapping\n");
1887                         rte_errno = ENOMEM;
1888                         ret = -1;
1889                         goto out;
1890                 }
1891                 new_map = &user_mem_maps->maps[user_mem_maps->n_maps++];
1892         }
1893
1894         /* unmap the entry */
1895         if (vfio_dma_mem_map(vfio_cfg, vaddr, iova, len, 0)) {
1896                 /* there may not be any devices plugged in, so unmapping will
1897                  * fail with ENODEV/ENOTSUP rte_errno values, but that doesn't
1898                  * stop us from removing the mapping, as the assumption is we
1899                  * won't be needing this memory any more and thus will want to
1900                  * prevent it from being remapped again on hotplug. so, only
1901                  * fail if we indeed failed to unmap (e.g. if the mapping was
1902                  * within our mapped range but had invalid alignment).
1903                  */
1904                 if (rte_errno != ENODEV && rte_errno != ENOTSUP) {
1905                         RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't unmap region for DMA\n");
1906                         ret = -1;
1907                         goto out;
1908                 } else {
1909                         RTE_LOG(DEBUG, EAL, "DMA unmapping failed, but removing mappings anyway\n");
1910                 }
1911         }
1912         /* remove map from the list of active mappings */
1913         if (new_map != NULL) {
1914                 adjust_map(map, new_map, vaddr, len);
1915
1916                 /* if we've created a new map by splitting, sort everything */
1917                 if (!is_null_map(new_map)) {
1918                         compact_user_maps(user_mem_maps);
1919                 } else {
1920                         /* we've created a new mapping, but it was unused */
1921                         user_mem_maps->n_maps--;
1922                 }
1923         } else {
1924                 memset(map, 0, sizeof(*map));
1925                 compact_user_maps(user_mem_maps);
1926                 user_mem_maps->n_maps--;
1927         }
1928
1929 out:
1930         rte_spinlock_recursive_unlock(&user_mem_maps->lock);
1931         return ret;
1932 }
1933
1934 int
1935 rte_vfio_noiommu_is_enabled(void)
1936 {
1937         int fd;
1938         ssize_t cnt;
1939         char c;
1940
1941         fd = open(VFIO_NOIOMMU_MODE, O_RDONLY);
1942         if (fd < 0) {
1943                 if (errno != ENOENT) {
1944                         RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot open vfio noiommu file %i (%s)\n",
1945                                         errno, strerror(errno));
1946                         return -1;
1947                 }
1948                 /*
1949                  * else the file does not exists
1950                  * i.e. noiommu is not enabled
1951                  */
1952                 return 0;
1953         }
1954
1955         cnt = read(fd, &c, 1);
1956         close(fd);
1957         if (cnt != 1) {
1958                 RTE_LOG(ERR, EAL, "  unable to read from vfio noiommu "
1959                                 "file %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
1960                 return -1;
1961         }
1962
1963         return c == 'Y';
1964 }
1965
1966 int
1967 rte_vfio_container_create(void)
1968 {
1969         int i;
1970
1971         /* Find an empty slot to store new vfio config */
1972         for (i = 1; i < VFIO_MAX_CONTAINERS; i++) {
1973                 if (vfio_cfgs[i].vfio_container_fd == -1)
1974                         break;
1975         }
1976
1977         if (i == VFIO_MAX_CONTAINERS) {
1978                 RTE_LOG(ERR, EAL, "exceed max vfio container limit\n");
1979                 return -1;
1980         }
1981
1982         vfio_cfgs[i].vfio_container_fd = rte_vfio_get_container_fd();
1983         if (vfio_cfgs[i].vfio_container_fd < 0) {
1984                 RTE_LOG(NOTICE, EAL, "fail to create a new container\n");
1985                 return -1;
1986         }
1987
1988         return vfio_cfgs[i].vfio_container_fd;
1989 }
1990
1991 int
1992 rte_vfio_container_destroy(int container_fd)
1993 {
1994         struct vfio_config *vfio_cfg;
1995         int i;
1996
1997         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(container_fd);
1998         if (vfio_cfg == NULL) {
1999                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid container fd\n");
2000                 return -1;
2001         }
2002
2003         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
2004                 if (vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num != -1)
2005                         rte_vfio_container_group_unbind(container_fd,
2006                                 vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num);
2007
2008         close(container_fd);
2009         vfio_cfg->vfio_container_fd = -1;
2010         vfio_cfg->vfio_active_groups = 0;
2011         vfio_cfg->vfio_iommu_type = NULL;
2012
2013         return 0;
2014 }
2015
2016 int
2017 rte_vfio_container_group_bind(int container_fd, int iommu_group_num)
2018 {
2019         struct vfio_config *vfio_cfg;
2020
2021         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(container_fd);
2022         if (vfio_cfg == NULL) {
2023                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid container fd\n");
2024                 return -1;
2025         }
2026
2027         return vfio_get_group_fd(vfio_cfg, iommu_group_num);
2028 }
2029
2030 int
2031 rte_vfio_container_group_unbind(int container_fd, int iommu_group_num)
2032 {
2033         struct vfio_config *vfio_cfg;
2034         struct vfio_group *cur_grp = NULL;
2035         int i;
2036
2037         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(container_fd);
2038         if (vfio_cfg == NULL) {
2039                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid container fd\n");
2040                 return -1;
2041         }
2042
2043         for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++) {
2044                 if (vfio_cfg->vfio_groups[i].group_num == iommu_group_num) {
2045                         cur_grp = &vfio_cfg->vfio_groups[i];
2046                         break;
2047                 }
2048         }
2049
2050         /* This should not happen */
2051         if (i == VFIO_MAX_GROUPS || cur_grp == NULL) {
2052                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Specified group number not found\n");
2053                 return -1;
2054         }
2055
2056         if (cur_grp->fd >= 0 && close(cur_grp->fd) < 0) {
2057                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Error when closing vfio_group_fd for"
2058                         " iommu_group_num %d\n", iommu_group_num);
2059                 return -1;
2060         }
2061         cur_grp->group_num = -1;
2062         cur_grp->fd = -1;
2063         cur_grp->devices = 0;
2064         vfio_cfg->vfio_active_groups--;
2065
2066         return 0;
2067 }
2068
2069 int
2070 rte_vfio_container_dma_map(int container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
2071                 uint64_t len)
2072 {
2073         struct vfio_config *vfio_cfg;
2074
2075         if (len == 0) {
2076                 rte_errno = EINVAL;
2077                 return -1;
2078         }
2079
2080         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(container_fd);
2081         if (vfio_cfg == NULL) {
2082                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid container fd\n");
2083                 return -1;
2084         }
2085
2086         return container_dma_map(vfio_cfg, vaddr, iova, len);
2087 }
2088
2089 int
2090 rte_vfio_container_dma_unmap(int container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
2091                 uint64_t len)
2092 {
2093         struct vfio_config *vfio_cfg;
2094
2095         if (len == 0) {
2096                 rte_errno = EINVAL;
2097                 return -1;
2098         }
2099
2100         vfio_cfg = get_vfio_cfg_by_container_fd(container_fd);
2101         if (vfio_cfg == NULL) {
2102                 RTE_LOG(ERR, EAL, "Invalid container fd\n");
2103                 return -1;
2104         }
2105
2106         return container_dma_unmap(vfio_cfg, vaddr, iova, len);
2107 }
2108
2109 #else
2110
2111 int
2112 rte_vfio_setup_device(__rte_unused const char *sysfs_base,
2113                 __rte_unused const char *dev_addr,
2114                 __rte_unused int *vfio_dev_fd,
2115                 __rte_unused struct vfio_device_info *device_info)
2116 {
2117         return -1;
2118 }
2119
2120 int
2121 rte_vfio_release_device(__rte_unused const char *sysfs_base,
2122                 __rte_unused const char *dev_addr, __rte_unused int fd)
2123 {
2124         return -1;
2125 }
2126
2127 int
2128 rte_vfio_enable(__rte_unused const char *modname)
2129 {
2130         return -1;
2131 }
2132
2133 int
2134 rte_vfio_is_enabled(__rte_unused const char *modname)
2135 {
2136         return -1;
2137 }
2138
2139 int
2140 rte_vfio_noiommu_is_enabled(void)
2141 {
2142         return -1;
2143 }
2144
2145 int
2146 rte_vfio_clear_group(__rte_unused int vfio_group_fd)
2147 {
2148         return -1;
2149 }
2150
2151 int
2152 rte_vfio_get_group_num(__rte_unused const char *sysfs_base,
2153                 __rte_unused const char *dev_addr,
2154                 __rte_unused int *iommu_group_num)
2155 {
2156         return -1;
2157 }
2158
2159 int
2160 rte_vfio_get_container_fd(void)
2161 {
2162         return -1;
2163 }
2164
2165 int
2166 rte_vfio_get_group_fd(__rte_unused int iommu_group_num)
2167 {
2168         return -1;
2169 }
2170
2171 int
2172 rte_vfio_container_create(void)
2173 {
2174         return -1;
2175 }
2176
2177 int
2178 rte_vfio_container_destroy(__rte_unused int container_fd)
2179 {
2180         return -1;
2181 }
2182
2183 int
2184 rte_vfio_container_group_bind(__rte_unused int container_fd,
2185                 __rte_unused int iommu_group_num)
2186 {
2187         return -1;
2188 }
2189
2190 int
2191 rte_vfio_container_group_unbind(__rte_unused int container_fd,
2192                 __rte_unused int iommu_group_num)
2193 {
2194         return -1;
2195 }
2196
2197 int
2198 rte_vfio_container_dma_map(__rte_unused int container_fd,
2199                 __rte_unused uint64_t vaddr,
2200                 __rte_unused uint64_t iova,
2201                 __rte_unused uint64_t len)
2202 {
2203         return -1;
2204 }
2205
2206 int
2207 rte_vfio_container_dma_unmap(__rte_unused int container_fd,
2208                 __rte_unused uint64_t vaddr,
2209                 __rte_unused uint64_t iova,
2210                 __rte_unused uint64_t len)
2211 {
2212         return -1;
2213 }
2214
2215 #endif /* VFIO_PRESENT */