mem: make use of memory hotplug for init
[dpdk.git] / lib / librte_eal / linuxapp / eal / eal_vfio.c
index fcb0ab3..5101c04 100644 (file)
@@ -1,44 +1,18 @@
-/*-
- *   BSD LICENSE
- *
- *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
- *   All rights reserved.
- *
- *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- *   modification, are permitted provided that the following conditions
- *   are met:
- *
- *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
- *       the documentation and/or other materials provided with the
- *       distribution.
- *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
- *       contributors may be used to endorse or promote products derived
- *       from this software without specific prior written permission.
- *
- *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
- *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
- *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
- *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
- *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
- *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
- *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
  */
 
+#include <inttypes.h>
 #include <string.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <unistd.h>
 #include <sys/ioctl.h>
 
+#include <rte_errno.h>
 #include <rte_log.h>
 #include <rte_memory.h>
 #include <rte_eal_memconfig.h>
+#include <rte_vfio.h>
 
 #include "eal_filesystem.h"
 #include "eal_vfio.h"
 static struct vfio_config vfio_cfg;
 
 static int vfio_type1_dma_map(int);
+static int vfio_type1_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
+static int vfio_spapr_dma_map(int);
+static int vfio_spapr_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
 static int vfio_noiommu_dma_map(int);
+static int vfio_noiommu_dma_mem_map(int, uint64_t, uint64_t, uint64_t, int);
+static int vfio_dma_mem_map(uint64_t vaddr, uint64_t iova, uint64_t len,
+               int do_map);
 
 /* IOMMU types we support */
 static const struct vfio_iommu_type iommu_types[] = {
        /* x86 IOMMU, otherwise known as type 1 */
-       { RTE_VFIO_TYPE1, "Type 1", &vfio_type1_dma_map},
+       {
+               .type_id = RTE_VFIO_TYPE1,
+               .name = "Type 1",
+               .dma_map_func = &vfio_type1_dma_map,
+               .dma_user_map_func = &vfio_type1_dma_mem_map
+       },
+       /* ppc64 IOMMU, otherwise known as spapr */
+       {
+               .type_id = RTE_VFIO_SPAPR,
+               .name = "sPAPR",
+               .dma_map_func = &vfio_spapr_dma_map,
+               .dma_user_map_func = &vfio_spapr_dma_mem_map
+       },
        /* IOMMU-less mode */
-       { RTE_VFIO_NOIOMMU, "No-IOMMU", &vfio_noiommu_dma_map},
+       {
+               .type_id = RTE_VFIO_NOIOMMU,
+               .name = "No-IOMMU",
+               .dma_map_func = &vfio_noiommu_dma_map,
+               .dma_user_map_func = &vfio_noiommu_dma_mem_map
+       },
 };
 
+/* hot plug/unplug of VFIO groups may cause all DMA maps to be dropped. we can
+ * recreate the mappings for DPDK segments, but we cannot do so for memory that
+ * was registered by the user themselves, so we need to store the user mappings
+ * somewhere, to recreate them later.
+ */
+#define VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS 256
+struct user_mem_map {
+       uint64_t addr;
+       uint64_t iova;
+       uint64_t len;
+};
+static struct {
+       rte_spinlock_t lock;
+       int n_maps;
+       struct user_mem_map maps[VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS];
+} user_mem_maps = {
+       .lock = RTE_SPINLOCK_INITIALIZER
+};
+
+static int
+is_null_map(const struct user_mem_map *map)
+{
+       return map->addr == 0 && map->iova == 0 && map->len == 0;
+}
+
+/* we may need to merge user mem maps together in case of user mapping/unmapping
+ * chunks of memory, so we'll need a comparator function to sort segments.
+ */
+static int
+user_mem_map_cmp(const void *a, const void *b)
+{
+       const struct user_mem_map *umm_a = a;
+       const struct user_mem_map *umm_b = b;
+
+       /* move null entries to end */
+       if (is_null_map(umm_a))
+               return 1;
+       if (is_null_map(umm_b))
+               return -1;
+
+       /* sort by iova first */
+       if (umm_a->iova < umm_b->iova)
+               return -1;
+       if (umm_a->iova > umm_b->iova)
+               return 1;
+
+       if (umm_a->addr < umm_b->addr)
+               return -1;
+       if (umm_a->addr > umm_b->addr)
+               return 1;
+
+       if (umm_a->len < umm_b->len)
+               return -1;
+       if (umm_a->len > umm_b->len)
+               return 1;
+
+       return 0;
+}
+
+/* adjust user map entry. this may result in shortening of existing map, or in
+ * splitting existing map in two pieces.
+ */
+static void
+adjust_map(struct user_mem_map *src, struct user_mem_map *end,
+               uint64_t remove_va_start, uint64_t remove_len)
+{
+       /* if va start is same as start address, we're simply moving start */
+       if (remove_va_start == src->addr) {
+               src->addr += remove_len;
+               src->iova += remove_len;
+               src->len -= remove_len;
+       } else if (remove_va_start + remove_len == src->addr + src->len) {
+               /* we're shrinking mapping from the end */
+               src->len -= remove_len;
+       } else {
+               /* we're blowing a hole in the middle */
+               struct user_mem_map tmp;
+               uint64_t total_len = src->len;
+
+               /* adjust source segment length */
+               src->len = remove_va_start - src->addr;
+
+               /* create temporary segment in the middle */
+               tmp.addr = src->addr + src->len;
+               tmp.iova = src->iova + src->len;
+               tmp.len = remove_len;
+
+               /* populate end segment - this one we will be keeping */
+               end->addr = tmp.addr + tmp.len;
+               end->iova = tmp.iova + tmp.len;
+               end->len = total_len - src->len - tmp.len;
+       }
+}
+
+/* try merging two maps into one, return 1 if succeeded */
+static int
+merge_map(struct user_mem_map *left, struct user_mem_map *right)
+{
+       if (left->addr + left->len != right->addr)
+               return 0;
+       if (left->iova + left->len != right->iova)
+               return 0;
+
+       left->len += right->len;
+
+       memset(right, 0, sizeof(*right));
+
+       return 1;
+}
+
+static struct user_mem_map *
+find_user_mem_map(uint64_t addr, uint64_t iova, uint64_t len)
+{
+       uint64_t va_end = addr + len;
+       uint64_t iova_end = iova + len;
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < user_mem_maps.n_maps; i++) {
+               struct user_mem_map *map = &user_mem_maps.maps[i];
+               uint64_t map_va_end = map->addr + map->len;
+               uint64_t map_iova_end = map->iova + map->len;
+
+               /* check start VA */
+               if (addr < map->addr || addr >= map_va_end)
+                       continue;
+               /* check if IOVA end is within boundaries */
+               if (va_end <= map->addr || va_end >= map_va_end)
+                       continue;
+
+               /* check start PA */
+               if (iova < map->iova || iova >= map_iova_end)
+                       continue;
+               /* check if IOVA end is within boundaries */
+               if (iova_end <= map->iova || iova_end >= map_iova_end)
+                       continue;
+
+               /* we've found our map */
+               return map;
+       }
+       return NULL;
+}
+
+/* this will sort all user maps, and merge/compact any adjacent maps */
+static void
+compact_user_maps(void)
+{
+       int i, n_merged, cur_idx;
+
+       qsort(user_mem_maps.maps, user_mem_maps.n_maps,
+                       sizeof(user_mem_maps.maps[0]), user_mem_map_cmp);
+
+       /* we'll go over the list backwards when merging */
+       n_merged = 0;
+       for (i = user_mem_maps.n_maps - 2; i >= 0; i--) {
+               struct user_mem_map *l, *r;
+
+               l = &user_mem_maps.maps[i];
+               r = &user_mem_maps.maps[i + 1];
+
+               if (is_null_map(l) || is_null_map(r))
+                       continue;
+
+               if (merge_map(l, r))
+                       n_merged++;
+       }
+
+       /* the entries are still sorted, but now they have holes in them, so
+        * walk through the list and remove the holes
+        */
+       if (n_merged > 0) {
+               cur_idx = 0;
+               for (i = 0; i < user_mem_maps.n_maps; i++) {
+                       if (!is_null_map(&user_mem_maps.maps[i])) {
+                               struct user_mem_map *src, *dst;
+
+                               src = &user_mem_maps.maps[i];
+                               dst = &user_mem_maps.maps[cur_idx++];
+
+                               if (src != dst) {
+                                       memcpy(dst, src, sizeof(*src));
+                                       memset(src, 0, sizeof(*src));
+                               }
+                       }
+               }
+               user_mem_maps.n_maps = cur_idx;
+       }
+}
+
 int
 vfio_get_group_fd(int iommu_group_no)
 {
        int i;
        int vfio_group_fd;
        char filename[PATH_MAX];
+       struct vfio_group *cur_grp;
 
        /* check if we already have the group descriptor open */
-       for (i = 0; i < vfio_cfg.vfio_group_idx; i++)
+       for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
                if (vfio_cfg.vfio_groups[i].group_no == iommu_group_no)
                        return vfio_cfg.vfio_groups[i].fd;
 
+       /* Lets see first if there is room for a new group */
+       if (vfio_cfg.vfio_active_groups == VFIO_MAX_GROUPS) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Maximum number of VFIO groups reached!\n");
+               return -1;
+       }
+
+       /* Now lets get an index for the new group */
+       for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
+               if (vfio_cfg.vfio_groups[i].group_no == -1) {
+                       cur_grp = &vfio_cfg.vfio_groups[i];
+                       break;
+               }
+
+       /* This should not happen */
+       if (i == VFIO_MAX_GROUPS) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "No VFIO group free slot found\n");
+               return -1;
+       }
        /* if primary, try to open the group */
        if (internal_config.process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
                /* try regular group format */
@@ -101,14 +305,9 @@ vfio_get_group_fd(int iommu_group_no)
                        /* noiommu group found */
                }
 
-               /* if the fd is valid, create a new group for it */
-               if (vfio_cfg.vfio_group_idx == VFIO_MAX_GROUPS) {
-                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Maximum number of VFIO groups reached!\n");
-                       close(vfio_group_fd);
-                       return -1;
-               }
-               vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].group_no = iommu_group_no;
-               vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].fd = vfio_group_fd;
+               cur_grp->group_no = iommu_group_no;
+               cur_grp->fd = vfio_group_fd;
+               vfio_cfg.vfio_active_groups++;
                return vfio_group_fd;
        }
        /* if we're in a secondary process, request group fd from the primary
@@ -140,9 +339,12 @@ vfio_get_group_fd(int iommu_group_no)
                        return 0;
                case SOCKET_OK:
                        vfio_group_fd = vfio_mp_sync_receive_fd(socket_fd);
-                       /* if we got the fd, return it */
+                       /* if we got the fd, store it and return it */
                        if (vfio_group_fd > 0) {
                                close(socket_fd);
+                               cur_grp->group_no = iommu_group_no;
+                               cur_grp->fd = vfio_group_fd;
+                               vfio_cfg.vfio_active_groups++;
                                return vfio_group_fd;
                        }
                        /* fall-through on error */
@@ -155,14 +357,115 @@ vfio_get_group_fd(int iommu_group_no)
        return -1;
 }
 
+
+static int
+get_vfio_group_idx(int vfio_group_fd)
+{
+       int i;
+       for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++)
+               if (vfio_cfg.vfio_groups[i].fd == vfio_group_fd)
+                       return i;
+       return -1;
+}
+
 static void
-clear_current_group(void)
+vfio_group_device_get(int vfio_group_fd)
 {
-       vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].group_no = 0;
-       vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].fd = -1;
+       int i;
+
+       i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
+       if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1))
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
+       else
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].devices++;
 }
 
-int vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
+static void
+vfio_group_device_put(int vfio_group_fd)
+{
+       int i;
+
+       i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
+       if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1))
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
+       else
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].devices--;
+}
+
+static int
+vfio_group_device_count(int vfio_group_fd)
+{
+       int i;
+
+       i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
+       if (i < 0 || i > (VFIO_MAX_GROUPS - 1)) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  wrong vfio_group index (%d)\n", i);
+               return -1;
+       }
+
+       return vfio_cfg.vfio_groups[i].devices;
+}
+
+int
+rte_vfio_clear_group(int vfio_group_fd)
+{
+       int i;
+       int socket_fd, ret;
+
+       if (internal_config.process_type == RTE_PROC_PRIMARY) {
+
+               i = get_vfio_group_idx(vfio_group_fd);
+               if (i < 0)
+                       return -1;
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].group_no = -1;
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].fd = -1;
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].devices = 0;
+               vfio_cfg.vfio_active_groups--;
+               return 0;
+       }
+
+       /* This is just for SECONDARY processes */
+       socket_fd = vfio_mp_sync_connect_to_primary();
+
+       if (socket_fd < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot connect to primary process!\n");
+               return -1;
+       }
+
+       if (vfio_mp_sync_send_request(socket_fd, SOCKET_CLR_GROUP) < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot request container fd!\n");
+               close(socket_fd);
+               return -1;
+       }
+
+       if (vfio_mp_sync_send_request(socket_fd, vfio_group_fd) < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot send group fd!\n");
+               close(socket_fd);
+               return -1;
+       }
+
+       ret = vfio_mp_sync_receive_request(socket_fd);
+       switch (ret) {
+       case SOCKET_NO_FD:
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  BAD VFIO group fd!\n");
+               close(socket_fd);
+               break;
+       case SOCKET_OK:
+               close(socket_fd);
+               return 0;
+       case SOCKET_ERR:
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  Socket error\n");
+               close(socket_fd);
+               break;
+       default:
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  UNKNOWN reply, %d\n", ret);
+               close(socket_fd);
+       }
+       return -1;
+}
+
+int
+rte_vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
                int *vfio_dev_fd, struct vfio_device_info *device_info)
 {
        struct vfio_group_status group_status = {
@@ -170,7 +473,7 @@ int vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
        };
        int vfio_group_fd;
        int iommu_group_no;
-       int ret;
+       int i, ret;
 
        /* get group number */
        ret = vfio_get_group_no(sysfs_base, dev_addr, &iommu_group_no);
@@ -189,18 +492,10 @@ int vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
        if (vfio_group_fd < 0)
                return -1;
 
-       /* store group fd */
-       vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].group_no = iommu_group_no;
-       vfio_cfg.vfio_groups[vfio_cfg.vfio_group_idx].fd = vfio_group_fd;
-
        /* if group_fd == 0, that means the device isn't managed by VFIO */
        if (vfio_group_fd == 0) {
-               RTE_LOG(WARNING, EAL, "  %s not managed by VFIO driver, skipping\n",
+               RTE_LOG(WARNING, EAL, " %s not managed by VFIO driver, skipping\n",
                                dev_addr);
-               /* we store 0 as group fd to distinguish between existing but
-                * unbound VFIO groups, and groups that don't exist at all.
-                */
-               vfio_cfg.vfio_group_idx++;
                return 1;
        }
 
@@ -215,12 +510,12 @@ int vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
                RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot get group status, "
                                "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
                close(vfio_group_fd);
-               clear_current_group();
+               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
                return -1;
        } else if (!(group_status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_VIABLE)) {
                RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s VFIO group is not viable!\n", dev_addr);
                close(vfio_group_fd);
-               clear_current_group();
+               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
                return -1;
        }
 
@@ -234,66 +529,170 @@ int vfio_setup_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
                        RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot add VFIO group to container, "
                                        "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
                        close(vfio_group_fd);
-                       clear_current_group();
+                       rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
                        return -1;
                }
+
                /*
-                * at this point we know that this group has been successfully
-                * initialized, so we increment vfio_group_idx to indicate that we can
-                * add new groups.
+                * pick an IOMMU type and set up DMA mappings for container
+                *
+                * needs to be done only once, only when first group is
+                * assigned to a container and only in primary process.
+                * Note this can happen several times with the hotplug
+                * functionality.
                 */
-               vfio_cfg.vfio_group_idx++;
-       }
+               if (internal_config.process_type == RTE_PROC_PRIMARY &&
+                               vfio_cfg.vfio_active_groups == 1) {
+                       const struct vfio_iommu_type *t;
+
+                       /* select an IOMMU type which we will be using */
+                       t = vfio_set_iommu_type(vfio_cfg.vfio_container_fd);
+                       if (!t) {
+                               RTE_LOG(ERR, EAL,
+                                       "  %s failed to select IOMMU type\n",
+                                       dev_addr);
+                               close(vfio_group_fd);
+                               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
+                               return -1;
+                       }
+                       ret = t->dma_map_func(vfio_cfg.vfio_container_fd);
+                       if (ret) {
+                               RTE_LOG(ERR, EAL,
+                                       "  %s DMA remapping failed, error %i (%s)\n",
+                                       dev_addr, errno, strerror(errno));
+                               close(vfio_group_fd);
+                               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
+                               return -1;
+                       }
 
-       /*
-        * pick an IOMMU type and set up DMA mappings for container
-        *
-        * needs to be done only once, only when at least one group is assigned to
-        * a container and only in primary process
-        */
-       if (internal_config.process_type == RTE_PROC_PRIMARY &&
-                       vfio_cfg.vfio_container_has_dma == 0) {
-               /* select an IOMMU type which we will be using */
-               const struct vfio_iommu_type *t =
-                               vfio_set_iommu_type(vfio_cfg.vfio_container_fd);
-               if (!t) {
-                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s failed to select IOMMU type\n", dev_addr);
-                       return -1;
-               }
-               ret = t->dma_map_func(vfio_cfg.vfio_container_fd);
-               if (ret) {
-                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s DMA remapping failed, "
-                                       "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
-                       return -1;
+                       vfio_cfg.vfio_iommu_type = t;
+
+                       /* re-map all user-mapped segments */
+                       rte_spinlock_lock(&user_mem_maps.lock);
+
+                       /* this IOMMU type may not support DMA mapping, but
+                        * if we have mappings in the list - that means we have
+                        * previously mapped something successfully, so we can
+                        * be sure that DMA mapping is supported.
+                        */
+                       for (i = 0; i < user_mem_maps.n_maps; i++) {
+                               struct user_mem_map *map;
+                               map = &user_mem_maps.maps[i];
+
+                               ret = t->dma_user_map_func(
+                                               vfio_cfg.vfio_container_fd,
+                                               map->addr, map->iova, map->len,
+                                               1);
+                               if (ret) {
+                                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't map user memory for DMA: "
+                                                       "va: 0x%" PRIx64 " "
+                                                       "iova: 0x%" PRIx64 " "
+                                                       "len: 0x%" PRIu64 "\n",
+                                                       map->addr, map->iova,
+                                                       map->len);
+                                       rte_spinlock_unlock(
+                                                       &user_mem_maps.lock);
+                                       return -1;
+                               }
+                       }
+                       rte_spinlock_unlock(&user_mem_maps.lock);
                }
-               vfio_cfg.vfio_container_has_dma = 1;
        }
 
        /* get a file descriptor for the device */
        *vfio_dev_fd = ioctl(vfio_group_fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, dev_addr);
        if (*vfio_dev_fd < 0) {
-               /* if we cannot get a device fd, this simply means that this
-               * particular port is not bound to VFIO
-               */
-               RTE_LOG(WARNING, EAL, "  %s not managed by VFIO driver, skipping\n",
+               /* if we cannot get a device fd, this implies a problem with
+                * the VFIO group or the container not having IOMMU configured.
+                */
+
+               RTE_LOG(WARNING, EAL, "Getting a vfio_dev_fd for %s failed\n",
                                dev_addr);
-               return 1;
+               close(vfio_group_fd);
+               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
+               return -1;
        }
 
        /* test and setup the device */
        ret = ioctl(*vfio_dev_fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, device_info);
        if (ret) {
                RTE_LOG(ERR, EAL, "  %s cannot get device info, "
-                               "error %i (%s)\n", dev_addr, errno, strerror(errno));
+                               "error %i (%s)\n", dev_addr, errno,
+                               strerror(errno));
                close(*vfio_dev_fd);
+               close(vfio_group_fd);
+               rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd);
                return -1;
        }
+       vfio_group_device_get(vfio_group_fd);
+
+       return 0;
+}
+
+int
+rte_vfio_release_device(const char *sysfs_base, const char *dev_addr,
+                   int vfio_dev_fd)
+{
+       struct vfio_group_status group_status = {
+                       .argsz = sizeof(group_status)
+       };
+       int vfio_group_fd;
+       int iommu_group_no;
+       int ret;
+
+       /* get group number */
+       ret = vfio_get_group_no(sysfs_base, dev_addr, &iommu_group_no);
+       if (ret <= 0) {
+               RTE_LOG(WARNING, EAL, "  %s not managed by VFIO driver\n",
+                       dev_addr);
+               /* This is an error at this point. */
+               return -1;
+       }
+
+       /* get the actual group fd */
+       vfio_group_fd = vfio_get_group_fd(iommu_group_no);
+       if (vfio_group_fd <= 0) {
+               RTE_LOG(INFO, EAL, "vfio_get_group_fd failed for %s\n",
+                                  dev_addr);
+               return -1;
+       }
+
+       /* At this point we got an active group. Closing it will make the
+        * container detachment. If this is the last active group, VFIO kernel
+        * code will unset the container and the IOMMU mappings.
+        */
+
+       /* Closing a device */
+       if (close(vfio_dev_fd) < 0) {
+               RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when closing vfio_dev_fd for %s\n",
+                                  dev_addr);
+               return -1;
+       }
+
+       /* An VFIO group can have several devices attached. Just when there is
+        * no devices remaining should the group be closed.
+        */
+       vfio_group_device_put(vfio_group_fd);
+       if (!vfio_group_device_count(vfio_group_fd)) {
+
+               if (close(vfio_group_fd) < 0) {
+                       RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when closing vfio_group_fd for %s\n",
+                               dev_addr);
+                       return -1;
+               }
+
+               if (rte_vfio_clear_group(vfio_group_fd) < 0) {
+                       RTE_LOG(INFO, EAL, "Error when clearing group for %s\n",
+                                          dev_addr);
+                       return -1;
+               }
+       }
 
        return 0;
 }
 
 int
-vfio_enable(const char *modname)
+rte_vfio_enable(const char *modname)
 {
        /* initialize group list */
        int i;
@@ -302,12 +701,13 @@ vfio_enable(const char *modname)
        for (i = 0; i < VFIO_MAX_GROUPS; i++) {
                vfio_cfg.vfio_groups[i].fd = -1;
                vfio_cfg.vfio_groups[i].group_no = -1;
+               vfio_cfg.vfio_groups[i].devices = 0;
        }
 
        /* inform the user that we are probing for VFIO */
        RTE_LOG(INFO, EAL, "Probing VFIO support...\n");
 
-       /* check if vfio-pci module is loaded */
+       /* check if vfio module is loaded */
        vfio_available = rte_eal_check_module(modname);
 
        /* return error directly */
@@ -337,14 +737,15 @@ vfio_enable(const char *modname)
 }
 
 int
-vfio_is_enabled(const char *modname)
+rte_vfio_is_enabled(const char *modname)
 {
-       const int mod_available = rte_eal_check_module(modname);
+       const int mod_available = rte_eal_check_module(modname) > 0;
        return vfio_cfg.vfio_enabled && mod_available;
 }
 
 const struct vfio_iommu_type *
-vfio_set_iommu_type(int vfio_container_fd) {
+vfio_set_iommu_type(int vfio_container_fd)
+{
        unsigned idx;
        for (idx = 0; idx < RTE_DIM(iommu_types); idx++) {
                const struct vfio_iommu_type *t = &iommu_types[idx];
@@ -366,7 +767,8 @@ vfio_set_iommu_type(int vfio_container_fd) {
 }
 
 int
-vfio_has_supported_extensions(int vfio_container_fd) {
+vfio_has_supported_extensions(int vfio_container_fd)
+{
        int ret;
        unsigned idx, n_extensions = 0;
        for (idx = 0; idx < RTE_DIM(iommu_types); idx++) {
@@ -506,30 +908,112 @@ vfio_get_group_no(const char *sysfs_base,
 }
 
 static int
-vfio_type1_dma_map(int vfio_container_fd)
+type1_map(const struct rte_memseg_list *msl __rte_unused,
+               const struct rte_memseg *ms, void *arg)
 {
-       const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
-       int i, ret;
+       int *vfio_container_fd = arg;
 
-       /* map all DPDK segments for DMA. use 1:1 PA to IOVA mapping */
-       for (i = 0; i < RTE_MAX_MEMSEG; i++) {
-               struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map;
+       return vfio_type1_dma_mem_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
+                       ms->len, 1);
+}
 
-               if (ms[i].addr == NULL)
-                       break;
+static int
+vfio_type1_dma_mem_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
+               uint64_t len, int do_map)
+{
+       struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map;
+       struct vfio_iommu_type1_dma_unmap dma_unmap;
+       int ret;
 
+       if (do_map != 0) {
                memset(&dma_map, 0, sizeof(dma_map));
                dma_map.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_map);
-               dma_map.vaddr = ms[i].addr_64;
-               dma_map.size = ms[i].len;
-               dma_map.iova = ms[i].phys_addr;
-               dma_map.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ | VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
+               dma_map.vaddr = vaddr;
+               dma_map.size = len;
+               dma_map.iova = iova;
+               dma_map.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ |
+                               VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
 
                ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map);
+               if (ret) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot set up DMA remapping, error %i (%s)\n",
+                               errno, strerror(errno));
+                               return -1;
+               }
+       } else {
+               memset(&dma_unmap, 0, sizeof(dma_unmap));
+               dma_unmap.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_unmap);
+               dma_unmap.size = len;
+               dma_unmap.iova = iova;
 
+               ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_UNMAP_DMA,
+                               &dma_unmap);
                if (ret) {
-                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot set up DMA remapping, "
-                                       "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot clear DMA remapping, error %i (%s)\n",
+                                       errno, strerror(errno));
+                       return -1;
+               }
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int
+vfio_type1_dma_map(int vfio_container_fd)
+{
+       return rte_memseg_walk(type1_map, &vfio_container_fd);
+}
+
+static int
+vfio_spapr_dma_do_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
+               uint64_t len, int do_map)
+{
+       struct vfio_iommu_type1_dma_map dma_map;
+       struct vfio_iommu_type1_dma_unmap dma_unmap;
+       int ret;
+
+       if (do_map != 0) {
+               memset(&dma_map, 0, sizeof(dma_map));
+               dma_map.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_map);
+               dma_map.vaddr = vaddr;
+               dma_map.size = len;
+               dma_map.iova = iova;
+               dma_map.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ |
+                               VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
+
+               ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dma_map);
+               if (ret) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot set up DMA remapping, error %i (%s)\n",
+                               errno, strerror(errno));
+                               return -1;
+               }
+
+       } else {
+               struct vfio_iommu_spapr_register_memory reg = {
+                       .argsz = sizeof(reg),
+                       .flags = 0
+               };
+               reg.vaddr = (uintptr_t) vaddr;
+               reg.size = len;
+
+               ret = ioctl(vfio_container_fd,
+                               VFIO_IOMMU_SPAPR_UNREGISTER_MEMORY, &reg);
+               if (ret) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot unregister vaddr for IOMMU, error %i (%s)\n",
+                                       errno, strerror(errno));
+                       return -1;
+               }
+
+               memset(&dma_unmap, 0, sizeof(dma_unmap));
+               dma_unmap.argsz = sizeof(struct vfio_iommu_type1_dma_unmap);
+               dma_unmap.size = len;
+               dma_unmap.iova = iova;
+
+               ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_UNMAP_DMA,
+                               &dma_unmap);
+               if (ret) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot clear DMA remapping, error %i (%s)\n",
+                                       errno, strerror(errno));
                        return -1;
                }
        }
@@ -537,6 +1021,195 @@ vfio_type1_dma_map(int vfio_container_fd)
        return 0;
 }
 
+static int
+vfio_spapr_map_walk(const struct rte_memseg_list *msl __rte_unused,
+               const struct rte_memseg *ms, void *arg)
+{
+       int *vfio_container_fd = arg;
+
+       return vfio_spapr_dma_mem_map(*vfio_container_fd, ms->addr_64, ms->iova,
+                       ms->len, 1);
+}
+
+struct spapr_walk_param {
+       uint64_t window_size;
+       uint64_t hugepage_sz;
+};
+static int
+vfio_spapr_window_size_walk(const struct rte_memseg_list *msl __rte_unused,
+               const struct rte_memseg *ms, void *arg)
+{
+       struct spapr_walk_param *param = arg;
+       uint64_t max = ms->iova + ms->len;
+
+       if (max > param->window_size) {
+               param->hugepage_sz = ms->hugepage_sz;
+               param->window_size = max;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int
+vfio_spapr_create_new_dma_window(int vfio_container_fd,
+               struct vfio_iommu_spapr_tce_create *create) {
+       struct vfio_iommu_spapr_tce_remove remove = {
+               .argsz = sizeof(remove),
+       };
+       struct vfio_iommu_spapr_tce_info info = {
+               .argsz = sizeof(info),
+       };
+       int ret;
+
+       /* query spapr iommu info */
+       ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_GET_INFO, &info);
+       if (ret) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot get iommu info, "
+                               "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
+               return -1;
+       }
+
+       /* remove default DMA of 32 bit window */
+       remove.start_addr = info.dma32_window_start;
+       ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_REMOVE, &remove);
+       if (ret) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot remove default DMA window, "
+                               "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
+               return -1;
+       }
+
+       /* create new DMA window */
+       ret = ioctl(vfio_container_fd, VFIO_IOMMU_SPAPR_TCE_CREATE, create);
+       if (ret) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot create new DMA window, "
+                               "error %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
+               return -1;
+       }
+
+       if (create->start_addr != 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  DMA window start address != 0\n");
+               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int
+vfio_spapr_dma_mem_map(int vfio_container_fd, uint64_t vaddr, uint64_t iova,
+               uint64_t len, int do_map)
+{
+       struct spapr_walk_param param;
+       struct vfio_iommu_spapr_tce_create create = {
+               .argsz = sizeof(create),
+       };
+       int i, ret = 0;
+
+       rte_spinlock_lock(&user_mem_maps.lock);
+
+       /* check if window size needs to be adjusted */
+       memset(&param, 0, sizeof(param));
+
+       if (rte_memseg_walk(vfio_spapr_window_size_walk, &param) < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not get window size\n");
+               ret = -1;
+               goto out;
+       }
+
+       /* also check user maps */
+       for (i = 0; i < user_mem_maps.n_maps; i++) {
+               uint64_t max = user_mem_maps.maps[i].iova +
+                               user_mem_maps.maps[i].len;
+               create.window_size = RTE_MAX(create.window_size, max);
+       }
+
+       /* sPAPR requires window size to be a power of 2 */
+       create.window_size = rte_align64pow2(param.window_size);
+       create.page_shift = __builtin_ctzll(param.hugepage_sz);
+       create.levels = 1;
+
+       if (do_map) {
+               /* re-create window and remap the entire memory */
+               if (iova > create.window_size) {
+                       if (vfio_spapr_create_new_dma_window(vfio_container_fd,
+                                       &create) < 0) {
+                               RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not create new DMA window\n");
+                               ret = -1;
+                               goto out;
+                       }
+                       if (rte_memseg_walk(vfio_spapr_map_walk,
+                                       &vfio_container_fd) < 0) {
+                               RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not recreate DMA maps\n");
+                               ret = -1;
+                               goto out;
+                       }
+                       /* remap all user maps */
+                       for (i = 0; i < user_mem_maps.n_maps; i++) {
+                               struct user_mem_map *map =
+                                               &user_mem_maps.maps[i];
+                               if (vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd,
+                                               map->addr, map->iova, map->len,
+                                               1)) {
+                                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not recreate user DMA maps\n");
+                                       ret = -1;
+                                       goto out;
+                               }
+                       }
+               }
+
+               /* now that we've remapped all of the memory that was present
+                * before, map the segment that we were requested to map.
+                */
+               if (vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd,
+                               vaddr, iova, len, 1) < 0) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not map segment\n");
+                       ret = -1;
+                       goto out;
+               }
+       } else {
+               /* for unmap, check if iova within DMA window */
+               if (iova > create.window_size) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "iova beyond DMA window for unmap");
+                       ret = -1;
+                       goto out;
+               }
+
+               vfio_spapr_dma_do_map(vfio_container_fd, vaddr, iova, len, 0);
+       }
+out:
+       rte_spinlock_unlock(&user_mem_maps.lock);
+       return ret;
+}
+
+static int
+vfio_spapr_dma_map(int vfio_container_fd)
+{
+       struct vfio_iommu_spapr_tce_create create = {
+               .argsz = sizeof(create),
+       };
+       struct spapr_walk_param param;
+
+       memset(&param, 0, sizeof(param));
+
+       /* create DMA window from 0 to max(phys_addr + len) */
+       rte_memseg_walk(vfio_spapr_window_size_walk, &param);
+
+       /* sPAPR requires window size to be a power of 2 */
+       create.window_size = rte_align64pow2(param.window_size);
+       create.page_shift = __builtin_ctzll(param.hugepage_sz);
+       create.levels = 1;
+
+       if (vfio_spapr_create_new_dma_window(vfio_container_fd, &create) < 0) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Could not create new DMA window\n");
+               return -1;
+       }
+
+       /* map all DPDK segments for DMA. use 1:1 PA to IOVA mapping */
+       if (rte_memseg_walk(vfio_spapr_map_walk, &vfio_container_fd) < 0)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
 static int
 vfio_noiommu_dma_map(int __rte_unused vfio_container_fd)
 {
@@ -544,4 +1217,202 @@ vfio_noiommu_dma_map(int __rte_unused vfio_container_fd)
        return 0;
 }
 
+static int
+vfio_noiommu_dma_mem_map(int __rte_unused vfio_container_fd,
+                        uint64_t __rte_unused vaddr,
+                        uint64_t __rte_unused iova, uint64_t __rte_unused len,
+                        int __rte_unused do_map)
+{
+       /* No-IOMMU mode does not need DMA mapping */
+       return 0;
+}
+
+static int
+vfio_dma_mem_map(uint64_t vaddr, uint64_t iova, uint64_t len, int do_map)
+{
+       const struct vfio_iommu_type *t = vfio_cfg.vfio_iommu_type;
+
+       if (!t) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  VFIO support not initialized\n");
+               rte_errno = ENODEV;
+               return -1;
+       }
+
+       if (!t->dma_user_map_func) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL,
+                       "  VFIO custom DMA region maping not supported by IOMMU %s\n",
+                       t->name);
+               rte_errno = ENOTSUP;
+               return -1;
+       }
+
+       return t->dma_user_map_func(vfio_cfg.vfio_container_fd, vaddr, iova,
+                       len, do_map);
+}
+
+int __rte_experimental
+rte_vfio_dma_map(uint64_t vaddr, uint64_t iova, uint64_t len)
+{
+       struct user_mem_map *new_map;
+       int ret = 0;
+
+       if (len == 0) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return -1;
+       }
+
+       rte_spinlock_lock(&user_mem_maps.lock);
+       if (user_mem_maps.n_maps == VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "No more space for user mem maps\n");
+               rte_errno = ENOMEM;
+               ret = -1;
+               goto out;
+       }
+       /* map the entry */
+       if (vfio_dma_mem_map(vaddr, iova, len, 1)) {
+               /* technically, this will fail if there are currently no devices
+                * plugged in, even if a device were added later, this mapping
+                * might have succeeded. however, since we cannot verify if this
+                * is a valid mapping without having a device attached, consider
+                * this to be unsupported, because we can't just store any old
+                * mapping and pollute list of active mappings willy-nilly.
+                */
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't map new region for DMA\n");
+               ret = -1;
+               goto out;
+       }
+       /* create new user mem map entry */
+       new_map = &user_mem_maps.maps[user_mem_maps.n_maps++];
+       new_map->addr = vaddr;
+       new_map->iova = iova;
+       new_map->len = len;
+
+       compact_user_maps();
+out:
+       rte_spinlock_unlock(&user_mem_maps.lock);
+       return ret;
+}
+
+int __rte_experimental
+rte_vfio_dma_unmap(uint64_t vaddr, uint64_t iova, uint64_t len)
+{
+       struct user_mem_map *map, *new_map = NULL;
+       int ret = 0;
+
+       if (len == 0) {
+               rte_errno = EINVAL;
+               return -1;
+       }
+
+       rte_spinlock_lock(&user_mem_maps.lock);
+
+       /* find our mapping */
+       map = find_user_mem_map(vaddr, iova, len);
+       if (!map) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't find previously mapped region\n");
+               rte_errno = EINVAL;
+               ret = -1;
+               goto out;
+       }
+       if (map->addr != vaddr || map->iova != iova || map->len != len) {
+               /* we're partially unmapping a previously mapped region, so we
+                * need to split entry into two.
+                */
+               if (user_mem_maps.n_maps == VFIO_MAX_USER_MEM_MAPS) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Not enough space to store partial mapping\n");
+                       rte_errno = ENOMEM;
+                       ret = -1;
+                       goto out;
+               }
+               new_map = &user_mem_maps.maps[user_mem_maps.n_maps++];
+       }
+
+       /* unmap the entry */
+       if (vfio_dma_mem_map(vaddr, iova, len, 0)) {
+               /* there may not be any devices plugged in, so unmapping will
+                * fail with ENODEV/ENOTSUP rte_errno values, but that doesn't
+                * stop us from removing the mapping, as the assumption is we
+                * won't be needing this memory any more and thus will want to
+                * prevent it from being remapped again on hotplug. so, only
+                * fail if we indeed failed to unmap (e.g. if the mapping was
+                * within our mapped range but had invalid alignment).
+                */
+               if (rte_errno != ENODEV && rte_errno != ENOTSUP) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "Couldn't unmap region for DMA\n");
+                       ret = -1;
+                       goto out;
+               } else {
+                       RTE_LOG(DEBUG, EAL, "DMA unmapping failed, but removing mappings anyway\n");
+               }
+       }
+       /* remove map from the list of active mappings */
+       if (new_map != NULL) {
+               adjust_map(map, new_map, vaddr, len);
+
+               /* if we've created a new map by splitting, sort everything */
+               if (!is_null_map(new_map)) {
+                       compact_user_maps();
+               } else {
+                       /* we've created a new mapping, but it was unused */
+                       user_mem_maps.n_maps--;
+               }
+       } else {
+               memset(map, 0, sizeof(*map));
+               compact_user_maps();
+               user_mem_maps.n_maps--;
+       }
+
+out:
+       rte_spinlock_unlock(&user_mem_maps.lock);
+       return ret;
+}
+
+int
+rte_vfio_noiommu_is_enabled(void)
+{
+       int fd;
+       ssize_t cnt;
+       char c;
+
+       fd = open(VFIO_NOIOMMU_MODE, O_RDONLY);
+       if (fd < 0) {
+               if (errno != ENOENT) {
+                       RTE_LOG(ERR, EAL, "  cannot open vfio noiommu file %i (%s)\n",
+                                       errno, strerror(errno));
+                       return -1;
+               }
+               /*
+                * else the file does not exists
+                * i.e. noiommu is not enabled
+                */
+               return 0;
+       }
+
+       cnt = read(fd, &c, 1);
+       close(fd);
+       if (cnt != 1) {
+               RTE_LOG(ERR, EAL, "  unable to read from vfio noiommu "
+                               "file %i (%s)\n", errno, strerror(errno));
+               return -1;
+       }
+
+       return c == 'Y';
+}
+
+#else
+
+int __rte_experimental
+rte_vfio_dma_map(uint64_t __rte_unused vaddr, __rte_unused uint64_t iova,
+                 __rte_unused uint64_t len)
+{
+       return -1;
+}
+
+int __rte_experimental
+rte_vfio_dma_unmap(uint64_t __rte_unused vaddr, uint64_t __rte_unused iova,
+                   __rte_unused uint64_t len)
+{
+       return -1;
+}
+
 #endif