src/vlib/linux/vfio.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 /*
  16  * pci.c: Linux user space PCI bus management.
  17  *
  18  * Copyright (c) 2008 Eliot Dresselhaus
  19  *
  20  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  21  * a copy of this software and associated documentation files (the
  22  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  23  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  24  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  25  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  26  * the following conditions:
  27  *
  28  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  29  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  30  *
  31  *  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  32  *  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  33  *  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  34  *  NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  35  *  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  36  *  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  37  *  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  38  */
  39
  40 #include <unistd.h>
  41 #include <sys/types.h>
  42 #include <sys/stat.h>
  43 #include <fcntl.h>
  44 #include <linux/vfio.h>
  45 #include <sys/ioctl.h>
  46
  47 #include <vppinfra/linux/sysfs.h>
  48
  49 #include <vlib/vlib.h>
  50 #include <vlib/unix/unix.h>
  51 #include <vlib/pci/pci.h>
  52 #include <vlib/linux/vfio.h>
  53 #include <vlib/physmem.h>
  54
  55 linux_vfio_main_t vfio_main;
  56
  57 static int
  58 map_regions (vlib_main_t * vm, int fd)
  59 {
  60   vlib_physmem_main_t *vpm = &physmem_main;
  61   vlib_physmem_region_t *pr;
  62   struct vfio_iommu_type1_dma_map dm = { 0 };
  63   int i;
  64
  65   dm.argsz = sizeof (struct vfio_iommu_type1_dma_map);
  66   dm.flags = VFIO_DMA_MAP_FLAG_READ | VFIO_DMA_MAP_FLAG_WRITE;
  67
  68   /* *INDENT-OFF* */
  69   pool_foreach (pr, vpm->regions,
  70     {
  71       vec_foreach_index (i, pr->page_table)
  72         {
  73           int rv;
  74           dm.vaddr = pointer_to_uword (pr->mem) + (i << pr->log2_page_size);
  75           dm.size = 1 << pr->log2_page_size;
  76           dm.iova = dm.vaddr;
  77           if ((rv = ioctl (fd, VFIO_IOMMU_MAP_DMA, &dm)))
  78             return rv;
  79         }
  80     });
  81   /* *INDENT-ON* */
  82   return 0;
  83 }
  84
  85 void
  86 linux_vfio_dma_map_regions (vlib_main_t * vm)
  87 {
  88   linux_vfio_main_t *lvm = &vfio_main;
  89
  90   if (lvm->container_fd != -1)
  91     map_regions (vm, lvm->container_fd);
  92 }
  93
  94 static linux_pci_vfio_iommu_group_t *
  95 get_vfio_iommu_group (int group)
  96 {
  97   linux_vfio_main_t *lvm = &vfio_main;
  98   uword *p;
  99
 100   p = hash_get (lvm->iommu_pool_index_by_group, group);
 101
 102   return p ? pool_elt_at_index (lvm->iommu_groups, p[0]) : 0;
 103 }
 104
 105 static clib_error_t *
 106 open_vfio_iommu_group (int group)
 107 {
 108   linux_vfio_main_t *lvm = &vfio_main;
 109   linux_pci_vfio_iommu_group_t *g;
 110   clib_error_t *err = 0;
 111   struct vfio_group_status group_status;
 112   u8 *s = 0;
 113   int fd;
 114
 115   g = get_vfio_iommu_group (group);
 116   if (g)
 117     {
 118       g->refcnt++;
 119       return 0;
 120     }
 121   s = format (s, "/dev/vfio/%u%c", group, 0);
 122   fd = open ((char *) s, O_RDWR);
 123   if (fd < 0)
 124     return clib_error_return_unix (0, "open '%s'", s);
 125
 126   group_status.argsz = sizeof (group_status);
 127   if (ioctl (fd, VFIO_GROUP_GET_STATUS, &group_status) < 0)
 128     {
 129       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_GROUP_GET_STATUS) '%s'",
 130                                     s);
 131       goto error;
 132     }
 133
 134   if (!(group_status.flags & VFIO_GROUP_FLAGS_VIABLE))
 135     {
 136       err = clib_error_return (0, "iommu group %d is not viable (not all "
 137                                "devices in this group bound to vfio-pci)",
 138                                group);
 139       goto error;
 140     }
 141
 142   if (ioctl (fd, VFIO_GROUP_SET_CONTAINER, &lvm->container_fd) < 0)
 143     {
 144       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_GROUP_SET_CONTAINER) '%s'",
 145                                     s);
 146       goto error;
 147     }
 148
 149   if (lvm->iommu_mode == 0)
 150     {
 151       if (ioctl (lvm->container_fd, VFIO_SET_IOMMU, VFIO_TYPE1_IOMMU) < 0)
 152         {
 153           err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_SET_IOMMU) "
 154                                         "'/dev/vfio/vfio'");
 155           goto error;
 156         }
 157       lvm->iommu_mode = VFIO_TYPE1_IOMMU;
 158     }
 159
 160
 161   pool_get (lvm->iommu_groups, g);
 162   g->fd = fd;
 163   g->refcnt = 1;
 164   hash_set (lvm->iommu_pool_index_by_group, group, g - lvm->iommu_groups);
 165   vec_free (s);
 166   return 0;
 167 error:
 168   close (fd);
 169   return err;
 170 }
 171
 172 clib_error_t *
 173 linux_vfio_group_get_device_fd (vlib_pci_addr_t * addr, int *fdp)
 174 {
 175   clib_error_t *err = 0;
 176   linux_pci_vfio_iommu_group_t *g;
 177   u8 *s = 0;
 178   int iommu_group;
 179   u8 *tmpstr;
 180   int fd;
 181
 182   s = format (s, "/sys/bus/pci/devices/%U/iommu_group", format_vlib_pci_addr,
 183               addr);
 184   tmpstr = clib_sysfs_link_to_name ((char *) s);
 185   if (tmpstr)
 186     {
 187       iommu_group = atoi ((char *) tmpstr);
 188       vec_free (tmpstr);
 189     }
 190   else
 191     {
 192       err = clib_error_return (0, "Cannot find IOMMU group for PCI device ",
 193                                "'%U'", format_vlib_pci_addr, addr);
 194       goto error;
 195     }
 196   vec_reset_length (s);
 197
 198   if ((err = open_vfio_iommu_group (iommu_group)))
 199     return err;
 200
 201   g = get_vfio_iommu_group (iommu_group);
 202
 203   s = format (s, "%U%c", format_vlib_pci_addr, addr, 0);
 204   if ((fd = ioctl (g->fd, VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD, (char *) s)) < 0)
 205     {
 206       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_GROUP_GET_DEVICE_FD) '%U'",
 207                                     format_vlib_pci_addr, addr);
 208       goto error;
 209     }
 210   vec_reset_length (s);
 211
 212   *fdp = fd;
 213
 214 error:
 215   vec_free (s);
 216   return err;
 217 }
 218
 219 clib_error_t *
 220 linux_vfio_init (vlib_main_t * vm)
 221 {
 222   linux_vfio_main_t *lvm = &vfio_main;
 223   int fd;
 224
 225   fd = open ("/dev/vfio/vfio", O_RDWR);
 226
 227   /* check if iommu is available */
 228   if (fd != -1)
 229     {
 230       if (ioctl (fd, VFIO_GET_API_VERSION) != VFIO_API_VERSION)
 231         {
 232           close (fd);
 233           fd = -1;
 234         }
 235       else if (ioctl (fd, VFIO_CHECK_EXTENSION, VFIO_TYPE1_IOMMU) == 1)
 236         lvm->flags |= LINUX_VFIO_F_HAVE_IOMMU;
 237     }
 238
 239   lvm->iommu_pool_index_by_group = hash_create (0, sizeof (uword));
 240   lvm->container_fd = fd;
 241   return 0;
 242 }
 243
 244 /*
 245  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 246  *
 247  * Local Variables:
 248  * eval: (c-set-style "gnu")
 249  * End:
 250  */