| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ |
| /* |
| * Copyright (C) 2018, Bin Meng <bmeng.cn@gmail.com> |
| * |
| * VirtIO PCI bus transport driver |
| * Ported from Linux drivers/virtio/virtio_pci*.c |
| */ |
| |
| #include <common.h> |
| #include <dm.h> |
| #include <log.h> |
| #include <virtio_types.h> |
| #include <virtio.h> |
| #include <virtio_ring.h> |
| #include <dm/device.h> |
| #include <linux/bug.h> |
| #include <linux/compat.h> |
| #include <linux/delay.h> |
| #include <linux/err.h> |
| #include <linux/io.h> |
| #include "virtio_pci.h" |
| |
| #define VIRTIO_PCI_DRV_NAME "virtio-pci.m" |
| |
| /* PCI device ID in the range 0x1040 to 0x107f */ |
| #define VIRTIO_PCI_VENDOR_ID 0x1af4 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID00 0x1040 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID01 0x1041 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID02 0x1042 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID03 0x1043 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID04 0x1044 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID05 0x1045 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID06 0x1046 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID07 0x1047 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID08 0x1048 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID09 0x1049 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0A 0x104a |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0B 0x104b |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0C 0x104c |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0D 0x104d |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0E 0x104e |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0F 0x104f |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID10 0x1050 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID11 0x1051 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID12 0x1052 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID13 0x1053 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID14 0x1054 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID15 0x1055 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID16 0x1056 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID17 0x1057 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID18 0x1058 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID19 0x1059 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1A 0x105a |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1B 0x105b |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1C 0x105c |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1D 0x105d |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1E 0x105e |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID1F 0x105f |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID20 0x1060 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID21 0x1061 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID22 0x1062 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID23 0x1063 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID24 0x1064 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID25 0x1065 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID26 0x1066 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID27 0x1067 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID28 0x1068 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID29 0x1069 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2A 0x106a |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2B 0x106b |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2C 0x106c |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2D 0x106d |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2E 0x106e |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID2F 0x106f |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID30 0x1070 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID31 0x1071 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID32 0x1072 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID33 0x1073 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID34 0x1074 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID35 0x1075 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID36 0x1076 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID37 0x1077 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID38 0x1078 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID39 0x1079 |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3A 0x107a |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3B 0x107b |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3C 0x107c |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3D 0x107d |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3E 0x107e |
| #define VIRTIO_PCI_DEVICE_ID3F 0x107f |
| |
| /** |
| * virtio pci transport driver private data |
| * |
| * @common: pci transport device common register block base |
| * @notify_base: pci transport device notify register block base |
| * @device: pci transport device device-specific register block base |
| * @device_len: pci transport device device-specific register block length |
| * @notify_offset_multiplier: multiply queue_notify_off by this value |
| */ |
| struct virtio_pci_priv { |
| struct virtio_pci_common_cfg __iomem *common; |
| void __iomem *notify_base; |
| void __iomem *device; |
| u32 device_len; |
| u32 notify_offset_multiplier; |
| }; |
| |
| static int virtio_pci_get_config(struct udevice *udev, unsigned int offset, |
| void *buf, unsigned int len) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| u8 b; |
| __le16 w; |
| __le32 l; |
| |
| WARN_ON(offset + len > priv->device_len); |
| |
| switch (len) { |
| case 1: |
| b = ioread8(priv->device + offset); |
| memcpy(buf, &b, sizeof(b)); |
| break; |
| case 2: |
| w = cpu_to_le16(ioread16(priv->device + offset)); |
| memcpy(buf, &w, sizeof(w)); |
| break; |
| case 4: |
| l = cpu_to_le32(ioread32(priv->device + offset)); |
| memcpy(buf, &l, sizeof(l)); |
| break; |
| case 8: |
| l = cpu_to_le32(ioread32(priv->device + offset)); |
| memcpy(buf, &l, sizeof(l)); |
| l = cpu_to_le32(ioread32(priv->device + offset + sizeof(l))); |
| memcpy(buf + sizeof(l), &l, sizeof(l)); |
| break; |
| default: |
| WARN_ON(true); |
| } |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_set_config(struct udevice *udev, unsigned int offset, |
| const void *buf, unsigned int len) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| u8 b; |
| __le16 w; |
| __le32 l; |
| |
| WARN_ON(offset + len > priv->device_len); |
| |
| switch (len) { |
| case 1: |
| memcpy(&b, buf, sizeof(b)); |
| iowrite8(b, priv->device + offset); |
| break; |
| case 2: |
| memcpy(&w, buf, sizeof(w)); |
| iowrite16(le16_to_cpu(w), priv->device + offset); |
| break; |
| case 4: |
| memcpy(&l, buf, sizeof(l)); |
| iowrite32(le32_to_cpu(l), priv->device + offset); |
| break; |
| case 8: |
| memcpy(&l, buf, sizeof(l)); |
| iowrite32(le32_to_cpu(l), priv->device + offset); |
| memcpy(&l, buf + sizeof(l), sizeof(l)); |
| iowrite32(le32_to_cpu(l), priv->device + offset + sizeof(l)); |
| break; |
| default: |
| WARN_ON(true); |
| } |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_generation(struct udevice *udev, u32 *counter) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| |
| *counter = ioread8(&priv->common->config_generation); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_get_status(struct udevice *udev, u8 *status) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| |
| *status = ioread8(&priv->common->device_status); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_set_status(struct udevice *udev, u8 status) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| |
| /* We should never be setting status to 0 */ |
| WARN_ON(status == 0); |
| |
| iowrite8(status, &priv->common->device_status); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_reset(struct udevice *udev) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| |
| /* 0 status means a reset */ |
| iowrite8(0, &priv->common->device_status); |
| |
| /* |
| * After writing 0 to device_status, the driver MUST wait for a read |
| * of device_status to return 0 before reinitializing the device. |
| * This will flush out the status write, and flush in device writes, |
| * including MSI-X interrupts, if any. |
| */ |
| while (ioread8(&priv->common->device_status)) |
| udelay(1000); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_get_features(struct udevice *udev, u64 *features) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| |
| iowrite32(0, &priv->common->device_feature_select); |
| *features = ioread32(&priv->common->device_feature); |
| iowrite32(1, &priv->common->device_feature_select); |
| *features |= ((u64)ioread32(&priv->common->device_feature) << 32); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_set_features(struct udevice *udev) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| struct virtio_dev_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(udev); |
| |
| if (!__virtio_test_bit(udev, VIRTIO_F_VERSION_1)) { |
| debug("virtio: device uses modern interface but does not have VIRTIO_F_VERSION_1\n"); |
| return -EINVAL; |
| } |
| |
| iowrite32(0, &priv->common->guest_feature_select); |
| iowrite32((u32)uc_priv->features, &priv->common->guest_feature); |
| iowrite32(1, &priv->common->guest_feature_select); |
| iowrite32(uc_priv->features >> 32, &priv->common->guest_feature); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static struct virtqueue *virtio_pci_setup_vq(struct udevice *udev, |
| unsigned int index) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| struct virtio_pci_common_cfg __iomem *cfg = priv->common; |
| struct virtqueue *vq; |
| u16 num; |
| u64 addr; |
| int err; |
| |
| if (index >= ioread16(&cfg->num_queues)) |
| return ERR_PTR(-ENOENT); |
| |
| /* Select the queue we're interested in */ |
| iowrite16(index, &cfg->queue_select); |
| |
| /* Check if queue is either not available or already active */ |
| num = ioread16(&cfg->queue_size); |
| if (!num || ioread16(&cfg->queue_enable)) |
| return ERR_PTR(-ENOENT); |
| |
| if (num & (num - 1)) { |
| printf("(%s): bad queue size %u", udev->name, num); |
| return ERR_PTR(-EINVAL); |
| } |
| |
| /* Create the vring */ |
| vq = vring_create_virtqueue(index, num, VIRTIO_PCI_VRING_ALIGN, udev); |
| if (!vq) { |
| err = -ENOMEM; |
| goto error_available; |
| } |
| |
| /* Activate the queue */ |
| iowrite16(virtqueue_get_vring_size(vq), &cfg->queue_size); |
| |
| addr = virtqueue_get_desc_addr(vq); |
| iowrite32((u32)addr, &cfg->queue_desc_lo); |
| iowrite32(addr >> 32, &cfg->queue_desc_hi); |
| |
| addr = virtqueue_get_avail_addr(vq); |
| iowrite32((u32)addr, &cfg->queue_avail_lo); |
| iowrite32(addr >> 32, &cfg->queue_avail_hi); |
| |
| addr = virtqueue_get_used_addr(vq); |
| iowrite32((u32)addr, &cfg->queue_used_lo); |
| iowrite32(addr >> 32, &cfg->queue_used_hi); |
| |
| iowrite16(1, &cfg->queue_enable); |
| |
| return vq; |
| |
| error_available: |
| return ERR_PTR(err); |
| } |
| |
| static void virtio_pci_del_vq(struct virtqueue *vq) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(vq->vdev); |
| unsigned int index = vq->index; |
| |
| iowrite16(index, &priv->common->queue_select); |
| |
| /* Select and deactivate the queue */ |
| iowrite16(0, &priv->common->queue_enable); |
| |
| vring_del_virtqueue(vq); |
| } |
| |
| static int virtio_pci_del_vqs(struct udevice *udev) |
| { |
| struct virtio_dev_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(udev); |
| struct virtqueue *vq, *n; |
| |
| list_for_each_entry_safe(vq, n, &uc_priv->vqs, list) |
| virtio_pci_del_vq(vq); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_find_vqs(struct udevice *udev, unsigned int nvqs, |
| struct virtqueue *vqs[]) |
| { |
| int i; |
| |
| for (i = 0; i < nvqs; ++i) { |
| vqs[i] = virtio_pci_setup_vq(udev, i); |
| if (IS_ERR(vqs[i])) { |
| virtio_pci_del_vqs(udev); |
| return PTR_ERR(vqs[i]); |
| } |
| } |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_notify(struct udevice *udev, struct virtqueue *vq) |
| { |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| u16 off; |
| |
| /* Select the queue we're interested in */ |
| iowrite16(vq->index, &priv->common->queue_select); |
| |
| /* get offset of notification word for this vq */ |
| off = ioread16(&priv->common->queue_notify_off); |
| |
| /* |
| * We write the queue's selector into the notification register |
| * to signal the other end |
| */ |
| iowrite16(vq->index, |
| priv->notify_base + off * priv->notify_offset_multiplier); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| /** |
| * virtio_pci_find_capability - walk capabilities to find device info |
| * |
| * @udev: the transport device |
| * @cfg_type: the VIRTIO_PCI_CAP_* value we seek |
| * |
| * @return offset of the configuration structure |
| */ |
| static int virtio_pci_find_capability(struct udevice *udev, u8 cfg_type) |
| { |
| int pos; |
| int offset; |
| u8 type, bar; |
| |
| for (pos = dm_pci_find_capability(udev, PCI_CAP_ID_VNDR); |
| pos > 0; |
| pos = dm_pci_find_next_capability(udev, pos, PCI_CAP_ID_VNDR)) { |
| offset = pos + offsetof(struct virtio_pci_cap, cfg_type); |
| dm_pci_read_config8(udev, offset, &type); |
| offset = pos + offsetof(struct virtio_pci_cap, bar); |
| dm_pci_read_config8(udev, offset, &bar); |
| |
| /* Ignore structures with reserved BAR values */ |
| if (bar > 0x5) |
| continue; |
| |
| if (type == cfg_type) |
| return pos; |
| } |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| /** |
| * virtio_pci_map_capability - map base address of the capability |
| * |
| * @udev: the transport device |
| * @off: offset of the configuration structure |
| * |
| * @return base address of the capability |
| */ |
| static void __iomem *virtio_pci_map_capability(struct udevice *udev, int off) |
| { |
| u8 bar; |
| u32 offset; |
| ulong base; |
| void __iomem *p; |
| |
| if (!off) |
| return NULL; |
| |
| offset = off + offsetof(struct virtio_pci_cap, bar); |
| dm_pci_read_config8(udev, offset, &bar); |
| offset = off + offsetof(struct virtio_pci_cap, offset); |
| dm_pci_read_config32(udev, offset, &offset); |
| |
| /* |
| * TODO: adding 64-bit BAR support |
| * |
| * Per spec, the BAR is permitted to be either 32-bit or 64-bit. |
| * For simplicity, only read the BAR address as 32-bit. |
| */ |
| base = dm_pci_read_bar32(udev, bar); |
| p = (void __iomem *)base + offset; |
| |
| return p; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_bind(struct udevice *udev) |
| { |
| static int num_devs; |
| char name[20]; |
| |
| /* Create a unique device name */ |
| sprintf(name, "%s#%u", VIRTIO_PCI_DRV_NAME, num_devs++); |
| device_set_name(udev, name); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static int virtio_pci_probe(struct udevice *udev) |
| { |
| struct pci_child_plat *pplat = dev_get_parent_plat(udev); |
| struct virtio_dev_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(udev); |
| struct virtio_pci_priv *priv = dev_get_priv(udev); |
| u16 subvendor; |
| u8 revision; |
| int common, notify, device; |
| int offset; |
| |
| /* We only own devices >= 0x1040 and <= 0x107f: leave the rest. */ |
| if (pplat->device < 0x1040 || pplat->device > 0x107f) |
| return -ENODEV; |
| |
| /* Transitional devices must not have a PCI revision ID of 0 */ |
| dm_pci_read_config8(udev, PCI_REVISION_ID, &revision); |
| |
| /* Modern devices: simply use PCI device id, but start from 0x1040. */ |
| uc_priv->device = pplat->device - 0x1040; |
| dm_pci_read_config16(udev, PCI_SUBSYSTEM_VENDOR_ID, &subvendor); |
| uc_priv->vendor = subvendor; |
| |
| /* Check for a common config: if not, use legacy mode (bar 0) */ |
| common = virtio_pci_find_capability(udev, VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG); |
| if (!common) { |
| printf("(%s): leaving for legacy driver\n", udev->name); |
| return -ENODEV; |
| } |
| |
| /* If common is there, notify should be too */ |
| notify = virtio_pci_find_capability(udev, VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG); |
| if (!notify) { |
| printf("(%s): missing capabilities %i/%i\n", udev->name, |
| common, notify); |
| return -EINVAL; |
| } |
| |
| /* |
| * Device capability is only mandatory for devices that have |
| * device-specific configuration. |
| */ |
| device = virtio_pci_find_capability(udev, VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG); |
| if (device) { |
| offset = notify + offsetof(struct virtio_pci_cap, length); |
| dm_pci_read_config32(udev, offset, &priv->device_len); |
| } |
| |
| /* Map configuration structures */ |
| priv->common = virtio_pci_map_capability(udev, common); |
| priv->notify_base = virtio_pci_map_capability(udev, notify); |
| priv->device = virtio_pci_map_capability(udev, device); |
| debug("(%p): common @ %p, notify base @ %p, device @ %p\n", |
| udev, priv->common, priv->notify_base, priv->device); |
| |
| /* Read notify_off_multiplier from config space */ |
| offset = notify + offsetof(struct virtio_pci_notify_cap, |
| notify_off_multiplier); |
| dm_pci_read_config32(udev, offset, &priv->notify_offset_multiplier); |
| |
| debug("(%s): device (%d) vendor (%08x) version (%d)\n", udev->name, |
| uc_priv->device, uc_priv->vendor, revision); |
| |
| return 0; |
| } |
| |
| static const struct dm_virtio_ops virtio_pci_ops = { |
| .get_config = virtio_pci_get_config, |
| .set_config = virtio_pci_set_config, |
| .generation = virtio_pci_generation, |
| .get_status = virtio_pci_get_status, |
| .set_status = virtio_pci_set_status, |
| .reset = virtio_pci_reset, |
| .get_features = virtio_pci_get_features, |
| .set_features = virtio_pci_set_features, |
| .find_vqs = virtio_pci_find_vqs, |
| .del_vqs = virtio_pci_del_vqs, |
| .notify = virtio_pci_notify, |
| }; |
| |
| U_BOOT_DRIVER(virtio_pci_modern) = { |
| .name = VIRTIO_PCI_DRV_NAME, |
| .id = UCLASS_VIRTIO, |
| .ops = &virtio_pci_ops, |
| .bind = virtio_pci_bind, |
| .probe = virtio_pci_probe, |
| .priv_auto = sizeof(struct virtio_pci_priv), |
| }; |
| |
| static struct pci_device_id virtio_pci_supported[] = { |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID00) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID01) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID02) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID03) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID04) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID05) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID06) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID07) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID08) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID09) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0A) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0B) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0C) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0D) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0E) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID0F) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID10) }, |
| { PCI_DEVICE(VIRTIO_PCI_VENDOR_ID, VIRTIO_PCI_DEVICE_ID11) }, |
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