vlib: fix error when creating avf interface on SMP system
[vpp.git] / src / vlib / linux / pci.c
index 790f168..8af1cda 100644 (file)
@@ -42,6 +42,7 @@
 #include <vlib/vlib.h>
 #include <vlib/pci/pci.h>
 #include <vlib/unix/unix.h>
+#include <vlib/linux/vfio.h>
 
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <net/if.h>
 #include <linux/ethtool.h>
 #include <linux/sockios.h>
+#include <linux/vfio.h>
+#include <sys/eventfd.h>
+
+static const char *sysfs_pci_dev_path = "/sys/bus/pci/devices";
+static const char *sysfs_pci_drv_path = "/sys/bus/pci/drivers";
+static char *sysfs_mod_vfio_noiommu =
+  "/sys/module/vfio/parameters/enable_unsafe_noiommu_mode";
+
+#define pci_log_debug(vm, dev, f, ...) \
+  vlib_log(VLIB_LOG_LEVEL_DEBUG, pci_main.log_default, "%U: " f, \
+           format_vlib_pci_addr, vlib_pci_get_addr(vm, dev->handle), ## __VA_ARGS__)
+#define pci_log_err(vm, dev, f, ...) \
+  vlib_log(VLIB_LOG_LEVEL_ERR, pci_main.log_default, "%U: " f, \
+           format_vlib_pci_addr, vlib_pci_get_addr(vm, dev->handle), ## __VA_ARGS__)
+
+typedef struct
+{
+  int fd;
+  void *addr;
+  size_t size;
+} linux_pci_region_t;
+
+typedef struct
+{
+  int fd;
+  u32 clib_file_index;
+  union
+  {
+    pci_intx_handler_function_t *intx_handler;
+    pci_msix_handler_function_t *msix_handler;
+  };
+} linux_pci_irq_t;
+
+typedef enum
+{
+  LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UNKNOWN,
+  LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO,
+  LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO,
+} linux_pci_device_type_t;
 
 typedef struct
 {
-  /* /sys/bus/pci/devices/... directory name for this device. */
-  u8 *dev_dir_name;
+  linux_pci_device_type_t type;
+  vlib_pci_dev_handle_t handle;
+  vlib_pci_addr_t addr;
+  u32 numa_node;
 
   /* Resource file descriptors. */
-  int *resource_fds;
+  linux_pci_region_t *regions;
 
   /* File descriptor for config space read/write. */
   int config_fd;
+  u64 config_offset;
+
+  /* Device File descriptor */
+  int fd;
 
-  /* File descriptor for /dev/uio%d */
-  int uio_fd;
+  /* read/write file descriptor for io bar */
+  int io_fd;
+  u64 io_offset;
 
   /* Minor device for uio device. */
   u32 uio_minor;
 
-  /* Index given by clib_file_add. */
-  u32 clib_file_index;
+  /* Interrupt handlers */
+  linux_pci_irq_t intx_irq;
+  linux_pci_irq_t *msix_irqs;
+
+  /* private data */
+  uword private_data;
+
+  u8 supports_va_dma;
 
 } linux_pci_device_t;
 
@@ -79,30 +132,327 @@ typedef struct
 {
   vlib_main_t *vlib_main;
   linux_pci_device_t *linux_pci_devices;
+
 } linux_pci_main_t;
 
 extern linux_pci_main_t linux_pci_main;
 
+static linux_pci_device_t *
+linux_pci_get_device (vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
+  return pool_elt_at_index (lpm->linux_pci_devices, h);
+}
+
+uword
+vlib_pci_get_private_data (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_device_t *d = linux_pci_get_device (h);
+  return d->private_data;
+}
+
+void
+vlib_pci_set_private_data (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                          uword private_data)
+{
+  linux_pci_device_t *d = linux_pci_get_device (h);
+  d->private_data = private_data;
+}
+
+vlib_pci_addr_t *
+vlib_pci_get_addr (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_device_t *d = linux_pci_get_device (h);
+  return &d->addr;
+}
+
+u32
+vlib_pci_get_numa_node (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_device_t *d = linux_pci_get_device (h);
+  return d->numa_node;
+}
+
+u32
+vlib_pci_get_num_msix_interrupts (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_device_t *d = linux_pci_get_device (h);
+
+  if (d->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
+    {
+      struct vfio_irq_info ii = { 0 };
+
+      ii.argsz = sizeof (struct vfio_irq_info);
+      ii.index = VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX;
+      if (ioctl (d->fd, VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO, &ii) < 0)
+       return 0;
+      return ii.count;
+    }
+  return 0;
+}
+
 /* Call to allocate/initialize the pci subsystem.
    This is not an init function so that users can explicitly enable
    pci only when it's needed. */
 clib_error_t *pci_bus_init (vlib_main_t * vm);
 
-clib_error_t *vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d,
-                                   char *uio_driver_name);
-
 linux_pci_main_t linux_pci_main;
 
+vlib_pci_device_info_t *
+vlib_pci_get_device_info (vlib_main_t * vm, vlib_pci_addr_t * addr,
+                         clib_error_t ** error)
+{
+  clib_error_t *err;
+  vlib_pci_device_info_t *di;
+  u8 *f = 0;
+  u32 tmp;
+  int fd;
+  u8 *tmpstr;
+  clib_bitmap_t *bmp = 0;
+
+  di = clib_mem_alloc (sizeof (vlib_pci_device_info_t));
+  clib_memset (di, 0, sizeof (vlib_pci_device_info_t));
+  di->addr.as_u32 = addr->as_u32;
+
+  u8 *dev_dir_name = format (0, "%s/%U", sysfs_pci_dev_path,
+                            format_vlib_pci_addr, addr);
+
+  f = format (0, "%v/config%c", dev_dir_name, 0);
+  fd = open ((char *) f, O_RDWR);
+
+  /* Try read-only access if write fails. */
+  if (fd < 0)
+    fd = open ((char *) f, O_RDONLY);
+
+  if (fd < 0)
+    {
+      err = clib_error_return_unix (0, "open `%s'", f);
+      goto error;
+    }
+
+  /* You can only read more that 64 bytes of config space as root; so we try to
+     read the full space but fall back to just the first 64 bytes. */
+  if (read (fd, &di->config_data, sizeof (di->config_data)) <
+      sizeof (di->config0))
+    {
+      err = clib_error_return_unix (0, "read `%s'", f);
+      close (fd);
+      goto error;
+    }
+
+  {
+    static pci_config_header_t all_ones;
+    if (all_ones.vendor_id == 0)
+      clib_memset (&all_ones, ~0, sizeof (all_ones));
+
+    if (!memcmp (&di->config0.header, &all_ones, sizeof (all_ones)))
+      {
+       err = clib_error_return (0, "invalid PCI config for `%s'", f);
+       close (fd);
+       goto error;
+      }
+  }
+
+  if (di->config0.header.header_type == 0)
+    pci_config_type0_little_to_host (&di->config0);
+  else
+    pci_config_type1_little_to_host (&di->config1);
+
+  di->numa_node = -1;
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/numa_node%c", dev_dir_name, 0);
+  err = clib_sysfs_read ((char *) f, "%d", &di->numa_node);
+  if (err)
+    {
+      di->numa_node = -1;
+      clib_error_free (err);
+    }
+  if (di->numa_node == -1)
+    {
+      /* if '/sys/bus/pci/devices/<device id>/numa_node' returns -1 and
+         it is a SMP system, set numa_node to 0. */
+      if ((err = clib_sysfs_read ("/sys/devices/system/node/online", "%U",
+                                 unformat_bitmap_list, &bmp)))
+       clib_error_free (err);
+      if (clib_bitmap_count_set_bits (bmp) == 1)
+       di->numa_node = 0;
+    }
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/class%c", dev_dir_name, 0);
+  err = clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
+  if (err)
+    goto error;
+  di->device_class = tmp >> 8;
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/vendor%c", dev_dir_name, 0);
+  err = clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
+  if (err)
+    goto error;
+  di->vendor_id = tmp;
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/device%c", dev_dir_name, 0);
+  err = clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
+  if (err)
+    goto error;
+  di->device_id = tmp;
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/driver%c", dev_dir_name, 0);
+  di->driver_name = clib_sysfs_link_to_name ((char *) f);
+  if (!di->driver_name)
+    di->driver_name = format (0, "<NONE>%c", 0);
+
+  di->iommu_group = -1;
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/iommu_group%c", dev_dir_name, 0);
+  tmpstr = clib_sysfs_link_to_name ((char *) f);
+  if (tmpstr)
+    {
+      di->iommu_group = atoi ((char *) tmpstr);
+      vec_free (tmpstr);
+    }
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/iommu_group/name%c", dev_dir_name, 0);
+  err = clib_sysfs_read ((char *) f, "%s", &tmpstr);
+  if (err == 0)
+    {
+      if (strncmp ((char *) tmpstr, "vfio-noiommu", 12) == 0)
+       di->flags |= VLIB_PCI_DEVICE_INFO_F_NOIOMMU;
+      vec_free (tmpstr);
+    }
+  else
+    clib_error_free (err);
+
+  close (fd);
+
+  vec_reset_length (f);
+  f = format (f, "%v/vpd%c", dev_dir_name, 0);
+  fd = open ((char *) f, O_RDONLY);
+  if (fd >= 0)
+    {
+      while (1)
+       {
+         u8 tag[3];
+         u8 *data = 0;
+         uword len;
+
+         if (read (fd, &tag, 3) != 3)
+           break;
+
+         if (tag[0] != 0x82 && tag[0] != 0x90 && tag[0] != 0x91)
+           break;
+
+         len = (tag[2] << 8) | tag[1];
+         vec_validate (data, len);
+
+         if (read (fd, data, len) != len)
+           {
+             vec_free (data);
+             break;
+           }
+         if (tag[0] == 0x82)
+           di->product_name = data;
+         else if (tag[0] == 0x90)
+           di->vpd_r = data;
+         else if (tag[0] == 0x91)
+           di->vpd_w = data;
+
+         data = 0;
+       }
+      close (fd);
+    }
+
+  goto done;
+
+error:
+  vlib_pci_free_device_info (di);
+  di = 0;
+
+done:
+  vec_free (bmp);
+  vec_free (f);
+  vec_free (dev_dir_name);
+  if (error)
+    *error = err;
+  else
+    clib_error_free (err);
+  return di;
+}
+
+static int
+directory_exists (char *path)
+{
+  struct stat s = { 0 };
+  if (stat (path, &s) == -1)
+    return 0;
+
+  return S_ISDIR (s.st_mode);
+}
+
 clib_error_t *
-vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
+vlib_pci_bind_to_uio (vlib_main_t * vm, vlib_pci_addr_t * addr,
+                     char *uio_drv_name)
 {
   clib_error_t *error = 0;
   u8 *s = 0, *driver_name = 0;
   DIR *dir = 0;
   struct dirent *e;
+  vlib_pci_device_info_t *di;
   int fd, clear_driver_override = 0;
-  u8 *dev_dir_name = format (0, "/sys/bus/pci/devices/%U",
-                            format_vlib_pci_addr, &d->bus_address);
+  u8 *dev_dir_name = format (0, "%s/%U", sysfs_pci_dev_path,
+                            format_vlib_pci_addr, addr);
+
+  di = vlib_pci_get_device_info (vm, addr, &error);
+
+  if (error)
+    return error;
+
+  if (strncmp ("auto", uio_drv_name, 5) == 0)
+    {
+      int vfio_pci_loaded = 0;
+
+      if (directory_exists ("/sys/module/vfio_pci"))
+       vfio_pci_loaded = 1;
+
+      if (di->iommu_group != -1)
+       {
+         /* device is bound to IOMMU group */
+         if (!vfio_pci_loaded)
+           {
+             error = clib_error_return (0, "Skipping PCI device %U: device "
+                                        "is bound to IOMMU group and "
+                                        "vfio-pci driver is not loaded",
+                                        format_vlib_pci_addr, addr);
+             goto done;
+           }
+         else
+           uio_drv_name = "vfio-pci";
+       }
+      else
+       {
+         /* device is not bound to IOMMU group so we have multiple options */
+         if (vfio_pci_loaded &&
+             (error = clib_sysfs_write (sysfs_mod_vfio_noiommu, "Y")) == 0)
+           uio_drv_name = "vfio-pci";
+         else if (directory_exists ("/sys/module/uio_pci_generic"))
+           uio_drv_name = "uio_pci_generic";
+         else if (directory_exists ("/sys/module/igb_uio"))
+           uio_drv_name = "igb_uio";
+         else
+           {
+             clib_error_free (error);
+             error = clib_error_return (0, "Skipping PCI device %U: missing "
+                                        "kernel VFIO or UIO driver",
+                                        format_vlib_pci_addr, addr);
+             goto done;
+           }
+         clib_error_free (error);
+       }
+    }
 
   s = format (s, "%v/driver%c", dev_dir_name, 0);
   driver_name = clib_sysfs_link_to_name ((char *) s);
@@ -117,13 +467,13 @@ vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
   /* walk trough all linux interfaces and if interface belonging to
      this device is founf check if interface is admin up  */
   dir = opendir ("/sys/class/net");
-  s = format (s, "%U%c", format_vlib_pci_addr, &d->bus_address, 0);
+  s = format (s, "%U%c", format_vlib_pci_addr, addr, 0);
 
   if (!dir)
     {
       error = clib_error_return (0, "Skipping PCI device %U: failed to "
                                 "read /sys/class/net",
-                                format_vlib_pci_addr, &d->bus_address);
+                                format_vlib_pci_addr, addr);
       goto done;
     }
 
@@ -142,10 +492,11 @@ vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
       if (e->d_name[0] == '.') /* skip . and .. */
        continue;
 
-      memset (&ifr, 0, sizeof ifr);
-      memset (&drvinfo, 0, sizeof drvinfo);
+      clib_memset (&ifr, 0, sizeof ifr);
+      clib_memset (&drvinfo, 0, sizeof drvinfo);
       ifr.ifr_data = (char *) &drvinfo;
-      strncpy (ifr.ifr_name, e->d_name, IFNAMSIZ - 1);
+      clib_strncpy (ifr.ifr_name, e->d_name, sizeof (ifr.ifr_name) - 1);
+
       drvinfo.cmd = ETHTOOL_GDRVINFO;
       if (ioctl (fd, SIOCETHTOOL, &ifr) < 0)
        {
@@ -159,8 +510,9 @@ vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
       if (strcmp ((char *) s, drvinfo.bus_info))
        continue;
 
-      memset (&ifr, 0, sizeof (ifr));
-      strncpy (ifr.ifr_name, e->d_name, IFNAMSIZ - 1);
+      clib_memset (&ifr, 0, sizeof (ifr));
+      clib_strncpy (ifr.ifr_name, e->d_name, sizeof (ifr.ifr_name) - 1);
+
       if (ioctl (fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0)
        {
          error = clib_error_return_unix (0, "ioctl fetch intf %s flags",
@@ -173,8 +525,7 @@ vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
        {
          error = clib_error_return (0, "Skipping PCI device %U as host "
                                     "interface %s is up",
-                                    format_vlib_pci_addr, &d->bus_address,
-                                    e->d_name);
+                                    format_vlib_pci_addr, addr, e->d_name);
          close (fd);
          goto done;
        }
@@ -184,26 +535,26 @@ vlib_pci_bind_to_uio (vlib_pci_device_t * d, char *uio_driver_name)
   vec_reset_length (s);
 
   s = format (s, "%v/driver/unbind%c", dev_dir_name, 0);
-  clib_sysfs_write ((char *) s, "%U", format_vlib_pci_addr, &d->bus_address);
+  clib_sysfs_write ((char *) s, "%U", format_vlib_pci_addr, addr);
   vec_reset_length (s);
 
   s = format (s, "%v/driver_override%c", dev_dir_name, 0);
   if (access ((char *) s, F_OK) == 0)
     {
-      clib_sysfs_write ((char *) s, "%s", uio_driver_name);
+      clib_sysfs_write ((char *) s, "%s", uio_drv_name);
       clear_driver_override = 1;
     }
   else
     {
       vec_reset_length (s);
-      s = format (s, "/sys/bus/pci/drivers/%s/new_id%c", uio_driver_name, 0);
-      clib_sysfs_write ((char *) s, "0x%04x 0x%04x", d->vendor_id,
-                       d->device_id);
+      s = format (s, "%s/%s/new_id%c", sysfs_pci_drv_path, uio_drv_name, 0);
+      clib_sysfs_write ((char *) s, "0x%04x 0x%04x", di->vendor_id,
+                       di->device_id);
     }
   vec_reset_length (s);
 
-  s = format (s, "/sys/bus/pci/drivers/%s/bind%c", uio_driver_name, 0);
-  clib_sysfs_write ((char *) s, "%U", format_vlib_pci_addr, &d->bus_address);
+  s = format (s, "%s/%s/bind%c", sysfs_pci_drv_path, uio_drv_name, 0);
+  clib_sysfs_write ((char *) s, "%U", format_vlib_pci_addr, addr);
   vec_reset_length (s);
 
   if (clear_driver_override)
@@ -237,26 +588,89 @@ scan_uio_dir (void *arg, u8 * path_name, u8 * file_name)
   return 0;
 }
 
+static clib_error_t *
+vfio_set_irqs (vlib_main_t * vm, linux_pci_device_t * p, u32 index, u32 start,
+              u32 count, u32 flags, int *efds)
+{
+  int data_len = efds ? count * sizeof (int) : 0;
+  u8 buf[sizeof (struct vfio_irq_set) + data_len];
+  struct vfio_irq_info ii = { 0 };
+  struct vfio_irq_set *irq_set = (struct vfio_irq_set *) buf;
+
+
+  ii.argsz = sizeof (struct vfio_irq_info);
+  ii.index = index;
+
+  if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO, &ii) < 0)
+    return clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO) "
+                                  "'%U'", format_vlib_pci_addr, &p->addr);
+
+  pci_log_debug (vm, p, "%s index:%u count:%u flags: %s%s%s%s(0x%x)",
+                __func__, ii.index, ii.count,
+                ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_EVENTFD ? "eventfd " : "",
+                ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_MASKABLE ? "maskable " : "",
+                ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_AUTOMASKED ? "automasked " : "",
+                ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_NORESIZE ? "noresize " : "",
+                ii.flags);
+
+  if (ii.count < start + count)
+    return clib_error_return_unix (0, "vfio_set_irq: unexistng interrupt on "
+                                  "'%U'", format_vlib_pci_addr, &p->addr);
+
+
+  if (efds)
+    {
+      flags |= VFIO_IRQ_SET_DATA_EVENTFD;
+      clib_memcpy_fast (&irq_set->data, efds, data_len);
+    }
+  else
+    flags |= VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE;
+
+  ASSERT ((flags & (VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE | VFIO_IRQ_SET_DATA_EVENTFD)) !=
+         (VFIO_IRQ_SET_DATA_NONE | VFIO_IRQ_SET_DATA_EVENTFD));
+
+  irq_set->argsz = sizeof (struct vfio_irq_set) + data_len;
+  irq_set->index = index;
+  irq_set->start = start;
+  irq_set->count = count;
+  irq_set->flags = flags;
+
+  if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_SET_IRQS, irq_set) < 0)
+    return clib_error_return_unix (0, "%U:ioctl(VFIO_DEVICE_SET_IRQS) "
+                                  "[index = %u, start = %u, count = %u, "
+                                  "flags = 0x%x]",
+                                  format_vlib_pci_addr, &p->addr,
+                                  index, start, count, flags);
+  return 0;
+}
+
 static clib_error_t *
 linux_pci_uio_read_ready (clib_file_t * uf)
 {
-  vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
-  vlib_pci_device_t *d;
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
   int __attribute__ ((unused)) rv;
+  vlib_pci_dev_handle_t h = uf->private_data;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  linux_pci_irq_t *irq = &p->intx_irq;
 
   u32 icount;
   rv = read (uf->file_descriptor, &icount, 4);
 
-  d = pool_elt_at_index (pm->pci_devs, uf->private_data);
-
-  if (d->interrupt_handler)
-    d->interrupt_handler (d);
+  if (irq->intx_handler)
+    irq->intx_handler (vm, h);
 
-  vlib_pci_intr_enable (d);
+  vlib_pci_intr_enable (vm, h);
 
   return /* no error */ 0;
 }
 
+static clib_error_t *
+linux_pci_vfio_unmask_intx (vlib_main_t * vm, linux_pci_device_t * d)
+{
+  return vfio_set_irqs (vm, d, VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX, 0, 1,
+                       VFIO_IRQ_SET_ACTION_UNMASK, 0);
+}
+
 static clib_error_t *
 linux_pci_uio_error_ready (clib_file_t * uf)
 {
@@ -265,397 +679,814 @@ linux_pci_uio_error_ready (clib_file_t * uf)
   return clib_error_return (0, "pci device %d: error", error_index);
 }
 
-static void
-add_device (vlib_pci_device_t * dev, linux_pci_device_t * pdev)
+static clib_error_t *
+linux_pci_vfio_msix_read_ready (clib_file_t * uf)
 {
-  vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
-  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
-  linux_pci_device_t *l;
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  int __attribute__ ((unused)) rv;
+  vlib_pci_dev_handle_t h = uf->private_data >> 16;
+  u16 line = uf->private_data & 0xffff;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  linux_pci_irq_t *irq = vec_elt_at_index (p->msix_irqs, line);
 
-  pool_get (lpm->linux_pci_devices, l);
-  l[0] = pdev[0];
+  u64 icount;
+  rv = read (uf->file_descriptor, &icount, sizeof (icount));
 
-  l->dev_dir_name = vec_dup (l->dev_dir_name);
+  if (irq->msix_handler)
+    irq->msix_handler (vm, h, line);
 
-  dev->os_handle = l - lpm->linux_pci_devices;
+  return /* no error */ 0;
+}
 
-  {
-    u8 *uio_dir = format (0, "%s/uio", l->dev_dir_name);
-    foreach_directory_file ((char *) uio_dir, scan_uio_dir, l, /* scan_dirs */
-                           1);
-    vec_free (uio_dir);
-  }
+static clib_error_t *
+linux_pci_vfio_intx_read_ready (clib_file_t * uf)
+{
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  int __attribute__ ((unused)) rv;
+  vlib_pci_dev_handle_t h = uf->private_data;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  linux_pci_irq_t *irq = &p->intx_irq;
 
-  {
-    char *uio_name = (char *) format (0, "/dev/uio%d%c", l->uio_minor, 0);
-    l->uio_fd = open (uio_name, O_RDWR);
-    if (l->uio_fd < 0)
-      clib_unix_error ("open `%s'", uio_name);
-    vec_free (uio_name);
-  }
+  u64 icount;
+  rv = read (uf->file_descriptor, &icount, sizeof (icount));
 
-  {
-    clib_file_t template = { 0 };
+  if (irq->intx_handler)
+    irq->intx_handler (vm, h);
 
-    template.read_function = linux_pci_uio_read_ready;
-    template.file_descriptor = l->uio_fd;
-    template.error_function = linux_pci_uio_error_ready;
-    template.private_data = dev - pm->pci_devs;
+  linux_pci_vfio_unmask_intx (vm, p);
 
-    l->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &template);
-  }
+  return /* no error */ 0;
 }
 
-static void
-linux_pci_device_free (linux_pci_device_t * l)
+static clib_error_t *
+linux_pci_vfio_error_ready (clib_file_t * uf)
 {
-  int i;
-  for (i = 0; i < vec_len (l->resource_fds); i++)
-    if (l->resource_fds[i] > 0)
-      close (l->resource_fds[i]);
-  if (l->config_fd > 0)
-    close (l->config_fd);
-  if (l->uio_fd > 0)
-    close (l->uio_fd);
-  vec_free (l->resource_fds);
-  vec_free (l->dev_dir_name);
+  u32 error_index = (u32) uf->private_data;
+
+  return clib_error_return (0, "pci device %d: error", error_index);
 }
 
-/* Configuration space read/write. */
-clib_error_t *
-vlib_pci_read_write_config (vlib_pci_device_t * dev,
-                           vlib_read_or_write_t read_or_write,
-                           uword address, void *data, u32 n_bytes)
+static clib_error_t *
+add_device_uio (vlib_main_t * vm, linux_pci_device_t * p,
+               vlib_pci_device_info_t * di, pci_device_registration_t * r)
 {
   linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
-  linux_pci_device_t *p;
-  int n;
+  clib_error_t *err = 0;
+  u8 *s = 0;
 
-  p = pool_elt_at_index (lpm->linux_pci_devices, dev->os_handle);
+  p->fd = -1;
+  p->type = LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO;
 
-  if (read_or_write == VLIB_READ)
-    n = pread (p->config_fd, data, n_bytes, address);
-  else
-    n = pwrite (p->config_fd, data, n_bytes, address);
-
-  if (n != n_bytes)
-    return clib_error_return_unix (0, "%s",
-                                  read_or_write == VLIB_READ
-                                  ? "read" : "write");
+  s = format (s, "%s/%U/config%c", sysfs_pci_dev_path,
+             format_vlib_pci_addr, &di->addr, 0);
 
-  return 0;
-}
+  p->config_fd = open ((char *) s, O_RDWR);
+  p->config_offset = 0;
+  vec_reset_length (s);
 
-static clib_error_t *
-os_map_pci_resource_internal (uword os_handle,
-                             u32 resource, u8 * addr, void **result)
-{
-  linux_pci_main_t *pm = &linux_pci_main;
-  linux_pci_device_t *p;
-  struct stat stat_buf;
-  u8 *file_name;
-  int fd;
-  clib_error_t *error;
-  int flags = MAP_SHARED;
+  if (p->config_fd == -1)
+    {
+      err = clib_error_return_unix (0, "open '%s'", s);
+      goto error;
+    }
 
-  error = 0;
-  p = pool_elt_at_index (pm->linux_pci_devices, os_handle);
+  s = format (0, "%s/%U/uio%c", sysfs_pci_dev_path,
+             format_vlib_pci_addr, &di->addr, 0);
+  foreach_directory_file ((char *) s, scan_uio_dir, p, /* scan_dirs */
+                         1);
+  vec_reset_length (s);
 
-  file_name = format (0, "%v/resource%d%c", p->dev_dir_name, resource, 0);
-  fd = open ((char *) file_name, O_RDWR);
-  if (fd < 0)
+  s = format (s, "/dev/uio%d%c", p->uio_minor, 0);
+  p->fd = open ((char *) s, O_RDWR);
+  if (p->fd < 0)
     {
-      error = clib_error_return_unix (0, "open `%s'", file_name);
-      goto done;
+      err = clib_error_return_unix (0, "open '%s'", s);
+      goto error;
     }
 
-  if (fstat (fd, &stat_buf) < 0)
+  if (r && r->interrupt_handler)
+    vlib_pci_register_intx_handler (vm, p->handle, r->interrupt_handler);
+
+  if (r && r->init_function)
+    err = r->init_function (lpm->vlib_main, p->handle);
+
+error:
+  vec_free (s);
+  if (err)
     {
-      error = clib_error_return_unix (0, "fstat `%s'", file_name);
-      goto done;
+      if (p->config_fd != -1)
+       close (p->config_fd);
+      if (p->fd != -1)
+       close (p->fd);
     }
+  return err;
+}
 
-  vec_validate (p->resource_fds, resource);
-  p->resource_fds[resource] = fd;
-  if (addr != 0)
-    flags |= MAP_FIXED;
+clib_error_t *
+vlib_pci_register_intx_handler (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                               pci_intx_handler_function_t * intx_handler)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  clib_file_t t = { 0 };
+  linux_pci_irq_t *irq = &p->intx_irq;
+  ASSERT (irq->fd == -1);
 
-  *result = mmap (addr,
-                 /* size */ stat_buf.st_size,
-                 PROT_READ | PROT_WRITE, flags,
-                 /* file */ fd,
-                 /* offset */ 0);
-  if (*result == (void *) -1)
+  if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
     {
-      error = clib_error_return_unix (0, "mmap `%s'", file_name);
-      goto done;
+      struct vfio_irq_info ii = { 0 };
+      ii.argsz = sizeof (struct vfio_irq_info);
+      ii.index = VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX;
+      if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO, &ii) < 0)
+       return clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_GET_IRQ_INFO) '"
+                                      "%U'", format_vlib_pci_addr, &p->addr);
+      pci_log_debug (vm, p, "%s index:%u count:%u flags: %s%s%s%s(0x%x)",
+                    __func__, ii.index, ii.count,
+                    ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_EVENTFD ? "eventfd " : "",
+                    ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_MASKABLE ? "maskable " : "",
+                    ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_AUTOMASKED ? "automasked " : "",
+                    ii.flags & VFIO_IRQ_INFO_NORESIZE ? "noresize " : "",
+                    ii.flags);
+      if (ii.count != 1)
+       return clib_error_return (0, "INTx interrupt does not exist on device"
+                                 "'%U'", format_vlib_pci_addr, &p->addr);
+
+      irq->fd = eventfd (0, EFD_NONBLOCK);
+      if (irq->fd == -1)
+       return clib_error_return_unix (0, "eventfd");
+
+      t.file_descriptor = irq->fd;
+      t.read_function = linux_pci_vfio_intx_read_ready;
     }
-
-done:
-  if (error)
+  else if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO)
     {
-      if (fd >= 0)
-       close (fd);
+      t.file_descriptor = p->fd;
+      t.read_function = linux_pci_uio_read_ready;
     }
-  vec_free (file_name);
-  return error;
+  else
+    return 0;
+
+  t.error_function = linux_pci_uio_error_ready;
+  t.private_data = p->handle;
+  t.description = format (0, "PCI %U INTx", format_vlib_pci_addr, &p->addr);
+  irq->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &t);
+  irq->intx_handler = intx_handler;
+  return 0;
 }
 
 clib_error_t *
-vlib_pci_map_resource (vlib_pci_device_t * dev, u32 resource, void **result)
+vlib_pci_register_msix_handler (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                               u32 start, u32 count,
+                               pci_msix_handler_function_t * msix_handler)
 {
-  return (os_map_pci_resource_internal
-         (dev->os_handle, resource, 0 /* addr */ ,
-          result));
+  clib_error_t *err = 0;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  u32 i;
+
+  if (p->type != LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
+    return clib_error_return (0, "vfio driver is needed for MSI-X interrupt "
+                             "support");
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_validate_init_empty (p->msix_irqs, start + count - 1, (linux_pci_irq_t)
+                          { .fd = -1});
+  /* *INDENT-ON* */
+
+  for (i = start; i < start + count; i++)
+    {
+      clib_file_t t = { 0 };
+      linux_pci_irq_t *irq = vec_elt_at_index (p->msix_irqs, i);
+      ASSERT (irq->fd == -1);
+
+      irq->fd = eventfd (0, EFD_NONBLOCK);
+      if (irq->fd == -1)
+       {
+         err = clib_error_return_unix (0, "eventfd");
+         goto error;
+       }
+
+      t.read_function = linux_pci_vfio_msix_read_ready;
+      t.file_descriptor = irq->fd;
+      t.error_function = linux_pci_vfio_error_ready;
+      t.private_data = p->handle << 16 | i;
+      t.description = format (0, "PCI %U MSI-X #%u", format_vlib_pci_addr,
+                             &p->addr, i);
+      irq->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &t);
+      irq->msix_handler = msix_handler;
+    }
+
+  return 0;
+
+error:
+  while (i-- > start)
+    {
+      linux_pci_irq_t *irq = vec_elt_at_index (p->msix_irqs, i);
+      if (irq->fd != -1)
+       {
+         clib_file_del_by_index (&file_main, irq->clib_file_index);
+         close (irq->fd);
+         irq->fd = -1;
+       }
+    }
+  return err;
 }
 
 clib_error_t *
-vlib_pci_map_resource_fixed (vlib_pci_device_t * dev,
-                            u32 resource, u8 * addr, void **result)
+vlib_pci_enable_msix_irq (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                         u16 start, u16 count)
 {
-  return (os_map_pci_resource_internal
-         (dev->os_handle, resource, addr, result));
-}
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  int fds[count];
+  int i;
 
-void
-vlib_pci_free_device (vlib_pci_device_t * dev)
-{
-  linux_pci_main_t *pm = &linux_pci_main;
-  linux_pci_device_t *l;
+  if (p->type != LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
+    return clib_error_return (0, "vfio driver is needed for MSI-X interrupt "
+                             "support");
+
+  for (i = start; i < start + count; i++)
+    {
+      linux_pci_irq_t *irq = vec_elt_at_index (p->msix_irqs, i);
+      fds[i] = irq->fd;
+    }
 
-  l = pool_elt_at_index (pm->linux_pci_devices, dev->os_handle);
-  linux_pci_device_free (l);
-  pool_put (pm->linux_pci_devices, l);
+  return vfio_set_irqs (vm, p, VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX, start, count,
+                       VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER, fds);
 }
 
-pci_device_registration_t * __attribute__ ((unused))
-pci_device_next_registered (pci_device_registration_t * r)
+clib_error_t *
+vlib_pci_disable_msix_irq (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                          u16 start, u16 count)
 {
-  uword i;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  int i, fds[count];
+
+  if (p->type != LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
+    return clib_error_return (0, "vfio driver is needed for MSI-X interrupt "
+                             "support");
 
-  /* Null vendor id marks end of initialized list. */
-  for (i = 0; r->supported_devices[i].vendor_id != 0; i++)
-    ;
+  for (i = start; i < start + count; i++)
+    fds[i] = -1;
 
-  return clib_elf_section_data_next (r, i * sizeof (r->supported_devices[0]));
+  return vfio_set_irqs (vm, p, VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX, start, count,
+                       VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER, fds);
 }
 
 static clib_error_t *
-init_device_from_registered (vlib_main_t * vm,
-                            vlib_pci_device_t * dev,
-                            linux_pci_device_t * pdev)
+add_device_vfio (vlib_main_t * vm, linux_pci_device_t * p,
+                vlib_pci_device_info_t * di, pci_device_registration_t * r)
 {
-  vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
-  pci_device_registration_t *r;
-  pci_device_id_t *i;
-  clib_error_t *error;
+  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
+  struct vfio_device_info device_info = { 0 };
+  struct vfio_region_info reg = { 0 };
+  clib_error_t *err = 0;
+  u8 *s = 0;
+  int is_noiommu;
 
-  r = pm->pci_device_registrations;
+  p->type = LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO;
 
-  while (r)
+  if ((err = linux_vfio_group_get_device_fd (&p->addr, &p->fd, &is_noiommu)))
+    return err;
+
+  if (is_noiommu == 0)
+    p->supports_va_dma = 1;
+
+  device_info.argsz = sizeof (device_info);
+  if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_GET_INFO, &device_info) < 0)
     {
-      for (i = r->supported_devices; i->vendor_id != 0; i++)
-       if (i->vendor_id == dev->vendor_id && i->device_id == dev->device_id)
-         {
-           error = vlib_pci_bind_to_uio (dev, "uio_pci_generic");
-           if (error)
-             {
-               clib_error_report (error);
-               continue;
-             }
+      err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_GET_INFO) '%U'",
+                                   format_vlib_pci_addr, &di->addr);
+      goto error;
+    }
 
-           add_device (dev, pdev);
-           dev->interrupt_handler = r->interrupt_handler;
-           return r->init_function (vm, dev);
-         }
-      r = r->next_registration;
+  reg.argsz = sizeof (struct vfio_region_info);
+  reg.index = VFIO_PCI_CONFIG_REGION_INDEX;
+  if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO, &reg) < 0)
+    {
+      err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_GET_INFO) '%U'",
+                                   format_vlib_pci_addr, &di->addr);
+      goto error;
     }
-  /* No driver, close the PCI config-space FD */
-  close (pdev->config_fd);
-  return 0;
+
+  pci_log_debug (vm, p, "%s region_info index:%u size:0x%lx offset:0x%lx "
+                "flags: %s%s%s(0x%x)", __func__,
+                reg.index, reg.size, reg.offset,
+                reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ ? "rd " : "",
+                reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE ? "wr " : "",
+                reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_MMAP ? "mmap " : "",
+                reg.flags);
+
+  p->config_offset = reg.offset;
+  p->config_fd = p->fd;
+
+  /* reset if device supports it */
+  if (device_info.flags & VFIO_DEVICE_FLAGS_RESET)
+    if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_RESET) < 0)
+      {
+       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_RESET) '%U'",
+                                     format_vlib_pci_addr, &di->addr);
+       goto error;
+      }
+
+  if (r && r->interrupt_handler)
+    {
+      vlib_pci_register_intx_handler (vm, p->handle, r->interrupt_handler);
+      linux_pci_vfio_unmask_intx (vm, p);
+    }
+
+  if (p->supports_va_dma)
+    {
+      vlib_buffer_pool_t *bp;
+      /* *INDENT-OFF* */
+      vec_foreach (bp, vm->buffer_main->buffer_pools)
+       {
+         u32 i;
+         vlib_physmem_map_t *pm;
+         pm = vlib_physmem_get_map (vm, bp->physmem_map_index);
+         for (i = 0; i < pm->n_pages; i++)
+           vfio_map_physmem_page (vm, pm->base + (i << pm->log2_page_size));
+       }
+      /* *INDENT-ON* */
+    }
+
+  if (r && r->init_function)
+    err = r->init_function (lpm->vlib_main, p->handle);
+
+error:
+  vec_free (s);
+  if (err)
+    {
+      if (p->fd != -1)
+       close (p->fd);
+      if (p->config_fd != -1 && p->config_fd != p->fd)
+       close (p->config_fd);
+      p->config_fd = p->fd = -1;
+    }
+  return err;
 }
 
-static clib_error_t *
-init_device (vlib_main_t * vm,
-            vlib_pci_device_t * dev, linux_pci_device_t * pdev)
+/* Configuration space read/write. */
+clib_error_t *
+vlib_pci_read_write_config (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                           vlib_read_or_write_t read_or_write,
+                           uword address, void *data, u32 n_bytes)
 {
-  return init_device_from_registered (vm, dev, pdev);
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  int n;
+
+  if (read_or_write == VLIB_READ)
+    n = pread (p->config_fd, data, n_bytes, p->config_offset + address);
+  else
+    n = pwrite (p->config_fd, data, n_bytes, p->config_offset + address);
+
+  if (n != n_bytes)
+    return clib_error_return_unix (0, "%s",
+                                  read_or_write == VLIB_READ
+                                  ? "read" : "write");
+
+  return 0;
 }
 
 static clib_error_t *
-scan_device (void *arg, u8 * dev_dir_name, u8 * ignored)
+vlib_pci_region (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h, u32 bar, int *fd,
+                u64 * size, u64 * offset)
 {
-  vlib_main_t *vm = arg;
-  vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
-  int fd;
-  u8 *f;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
   clib_error_t *error = 0;
-  vlib_pci_device_t *dev;
-  linux_pci_device_t pdev = { 0 };
-  u32 tmp;
+  int _fd = -1;
+  u64 _size = 0, _offset = 0;
 
-  f = format (0, "%v/config%c", dev_dir_name, 0);
-  fd = open ((char *) f, O_RDWR);
+  ASSERT (bar <= 5);
 
-  /* Try read-only access if write fails. */
-  if (fd < 0)
-    fd = open ((char *) f, O_RDONLY);
+  error = 0;
 
-  if (fd < 0)
+  if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO)
     {
-      error = clib_error_return_unix (0, "open `%s'", f);
-      goto done;
-    }
+      u8 *file_name;
+      struct stat stat_buf;
+      file_name = format (0, "%s/%U/resource%d%c", sysfs_pci_dev_path,
+                         format_vlib_pci_addr, &p->addr, bar, 0);
 
-  pool_get (pm->pci_devs, dev);
+      _fd = open ((char *) file_name, O_RDWR);
+      if (_fd < 0)
+       {
+         error = clib_error_return_unix (0, "open `%s'", file_name);
+         vec_free (file_name);
+         return error;
+       }
 
-  /* You can only read more that 64 bytes of config space as root; so we try to
-     read the full space but fall back to just the first 64 bytes. */
-  if (read (fd, &dev->config_data, sizeof (dev->config_data)) !=
-      sizeof (dev->config_data)
-      && read (fd, &dev->config0,
-              sizeof (dev->config0)) != sizeof (dev->config0))
+      if (fstat (_fd, &stat_buf) < 0)
+       {
+         error = clib_error_return_unix (0, "fstat `%s'", file_name);
+         vec_free (file_name);
+         close (_fd);
+         return error;
+       }
+
+      vec_free (file_name);
+      _size = stat_buf.st_size;
+      _offset = 0;
+    }
+  else if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
     {
-      pool_put (pm->pci_devs, dev);
-      error = clib_error_return_unix (0, "read `%s'", f);
-      close (fd);
-      goto done;
+      struct vfio_region_info reg = { 0 };
+      reg.argsz = sizeof (struct vfio_region_info);
+      reg.index = bar;
+      if (ioctl (p->fd, VFIO_DEVICE_GET_REGION_INFO, &reg) < 0)
+       return clib_error_return_unix (0, "ioctl(VFIO_DEVICE_GET_INFO) "
+                                      "'%U'", format_vlib_pci_addr,
+                                      &p->addr);
+      _fd = p->fd;
+      _size = reg.size;
+      _offset = reg.offset;
+      pci_log_debug (vm, p, "%s region_info index:%u size:0x%lx offset:0x%lx "
+                    "flags: %s%s%s(0x%x)", __func__,
+                    reg.index, reg.size, reg.offset,
+                    reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_READ ? "rd " : "",
+                    reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_WRITE ? "wr " : "",
+                    reg.flags & VFIO_REGION_INFO_FLAG_MMAP ? "mmap " : "",
+                    reg.flags);
     }
+  else
+    ASSERT (0);
 
-  {
-    static pci_config_header_t all_ones;
-    if (all_ones.vendor_id == 0)
-      memset (&all_ones, ~0, sizeof (all_ones));
+  *fd = _fd;
+  *size = _size;
+  *offset = _offset;
 
-    if (!memcmp (&dev->config0.header, &all_ones, sizeof (all_ones)))
-      {
-       pool_put (pm->pci_devs, dev);
-       error = clib_error_return (0, "invalid PCI config for `%s'", f);
+  return error;
+}
+
+static clib_error_t *
+vlib_pci_map_region_int (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                        u32 bar, u8 * addr, void **result)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  int fd = -1;
+  clib_error_t *error;
+  int flags = MAP_SHARED;
+  u64 size = 0, offset = 0;
+
+  pci_log_debug (vm, p, "map region %u to va %p", bar, addr);
+
+  if ((error = vlib_pci_region (vm, h, bar, &fd, &size, &offset)))
+    return error;
+
+  if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO && addr != 0)
+    flags |= MAP_FIXED;
+
+  *result = mmap (addr, size, PROT_READ | PROT_WRITE, flags, fd, offset);
+  if (*result == (void *) -1)
+    {
+      error = clib_error_return_unix (0, "mmap `BAR%u'", bar);
+      if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO)
        close (fd);
-       goto done;
-      }
-  }
+      return error;
+    }
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_validate_init_empty (p->regions, bar,
+                          (linux_pci_region_t) { .fd = -1});
+  /* *INDENT-ON* */
+  if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO)
+    p->regions[bar].fd = fd;
+  p->regions[bar].addr = *result;
+  p->regions[bar].size = size;
+  return 0;
+}
+
+clib_error_t *
+vlib_pci_map_region (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h, u32 resource,
+                    void **result)
+{
+  return (vlib_pci_map_region_int (vm, h, resource, 0 /* addr */ , result));
+}
+
+clib_error_t *
+vlib_pci_map_region_fixed (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                          u32 resource, u8 * addr, void **result)
+{
+  return (vlib_pci_map_region_int (vm, h, resource, addr, result));
+}
+
+clib_error_t *
+vlib_pci_io_region (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h, u32 resource)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  clib_error_t *error = 0;
+  int fd = -1;
+  u64 size = 0, offset = 0;
+
+  if ((error = vlib_pci_region (vm, h, resource, &fd, &size, &offset)))
+    return error;
 
-  if (dev->config0.header.header_type == 0)
-    pci_config_type0_little_to_host (&dev->config0);
+  p->io_fd = fd;
+  p->io_offset = offset;
+  return error;
+}
+
+clib_error_t *
+vlib_pci_read_write_io (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h,
+                       vlib_read_or_write_t read_or_write,
+                       uword offset, void *data, u32 length)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  int n = 0;
+
+  if (read_or_write == VLIB_READ)
+    n = pread (p->io_fd, data, length, p->io_offset + offset);
   else
-    pci_config_type1_little_to_host (&dev->config1);
+    n = pwrite (p->io_fd, data, length, p->io_offset + offset);
 
-  /* Parse bus, dev, function from directory name. */
-  {
-    unformat_input_t input;
+  if (n != length)
+    return clib_error_return_unix (0, "%s",
+                                  read_or_write == VLIB_READ
+                                  ? "read" : "write");
+  return 0;
+}
 
-    unformat_init_string (&input, (char *) dev_dir_name,
-                         vec_len (dev_dir_name));
+clib_error_t *
+vlib_pci_map_dma (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h, void *ptr)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
 
-    if (!unformat (&input, "/sys/bus/pci/devices/%U",
-                  unformat_vlib_pci_addr, &dev->bus_address))
-      abort ();
+  if (!p->supports_va_dma)
+    return 0;
 
-    unformat_free (&input);
+  return vfio_map_physmem_page (vm, ptr);
+}
 
-  }
+int
+vlib_pci_supports_virtual_addr_dma (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
 
+  return p->supports_va_dma != 0;
+}
 
-  pdev.config_fd = fd;
-  pdev.dev_dir_name = dev_dir_name;
+clib_error_t *
+vlib_pci_device_open (vlib_main_t * vm, vlib_pci_addr_t * addr,
+                     pci_device_id_t ids[], vlib_pci_dev_handle_t * handle)
+{
+  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
+  vlib_pci_device_info_t *di;
+  linux_pci_device_t *p;
+  clib_error_t *err = 0;
+  pci_device_id_t *i;
 
-  hash_set (pm->pci_dev_index_by_pci_addr, dev->bus_address.as_u32,
-           dev - pm->pci_devs);
+  di = vlib_pci_get_device_info (vm, addr, &err);
+
+  if (err)
+    return err;
+  for (i = ids; i->vendor_id != 0; i++)
+    if (i->vendor_id == di->vendor_id && i->device_id == di->device_id)
+      break;
+
+  if (i->vendor_id == 0)
+    return clib_error_return (0, "Wrong vendor or device id");
+
+  pool_get (lpm->linux_pci_devices, p);
+  p->handle = p - lpm->linux_pci_devices;
+  p->addr.as_u32 = di->addr.as_u32;
+  p->intx_irq.fd = -1;
+  p->intx_irq.clib_file_index = -1;
+  p->numa_node = di->numa_node;
+  /*
+   * pci io bar read/write fd
+   */
+  p->io_fd = -1;
+
+  pci_log_debug (vm, p, "open vid:0x%04x did:0x%04x driver:%s iommu_group:%d",
+                di->vendor_id, di->device_id, di->driver_name,
+                di->iommu_group);
+
+  if (clib_strncmp ("vfio-pci", (char *) di->driver_name, 8) == 0)
+    err = add_device_vfio (vm, p, di, 0);
+  else if (clib_strncmp ("uio_pci_generic", (char *) di->driver_name, 8) == 0)
+    err = add_device_uio (vm, p, di, 0);
+  else
+    err = clib_error_create ("device not bound to 'vfio-pci' or "
+                            "'uio_pci_generic' kernel module");
+  if (err)
+    goto error;
 
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/vpd%c", dev_dir_name, 0);
-  fd = open ((char *) f, O_RDONLY);
-  if (fd >= 0)
+  *handle = p->handle;
+
+error:
+  vlib_pci_free_device_info (di);
+  if (err)
     {
-      while (1)
-       {
-         u8 tag[3];
-         u8 *data = 0;
-         int len;
+      pci_log_err (vm, p, "%U", format_clib_error, err);
+      clib_memset (p, 0, sizeof (linux_pci_device_t));
+      pool_put (lpm->linux_pci_devices, p);
+    }
 
-         if (read (fd, &tag, 3) != 3)
-           break;
+  return err;
+}
 
-         if (tag[0] != 0x82 && tag[0] != 0x90 && tag[0] != 0x91)
-           break;
+void
+vlib_pci_device_close (vlib_main_t * vm, vlib_pci_dev_handle_t h)
+{
+  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
+  linux_pci_device_t *p = linux_pci_get_device (h);
+  linux_pci_irq_t *irq;
+  linux_pci_region_t *res;
+  clib_error_t *err = 0;
 
-         len = (tag[2] << 8) | tag[1];
-         vec_validate (data, len);
+  if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_UIO)
+    {
+      irq = &p->intx_irq;
+      if (irq->clib_file_index != -1)
+       clib_file_del_by_index (&file_main, irq->clib_file_index);
+      close (p->config_fd);
+      if (p->io_fd != -1)
+       close (p->io_fd);
+    }
+  else if (p->type == LINUX_PCI_DEVICE_TYPE_VFIO)
+    {
+      irq = &p->intx_irq;
+      /* close INTx irqs */
+      if (irq->fd != -1)
+       {
+         err = vfio_set_irqs (vm, p, VFIO_PCI_INTX_IRQ_INDEX, 0, 0,
+                              VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER, 0);
+         clib_error_free (err);
+         if (irq->clib_file_index != -1)
+           clib_file_del_by_index (&file_main, irq->clib_file_index);
+         close (irq->fd);
+       }
 
-         if (read (fd, data, len) != len)
+      /* close MSI-X irqs */
+      if (vec_len (p->msix_irqs))
+       {
+         err = vfio_set_irqs (vm, p, VFIO_PCI_MSIX_IRQ_INDEX, 0, 0,
+                              VFIO_IRQ_SET_ACTION_TRIGGER, 0);
+         clib_error_free (err);
+          /* *INDENT-OFF* */
+         vec_foreach (irq, p->msix_irqs)
            {
-             vec_free (data);
-             break;
+             if (irq->fd == -1)
+               continue;
+             clib_file_del_by_index (&file_main, irq->clib_file_index);
+             close (irq->fd);
            }
-         if (tag[0] == 0x82)
-           dev->product_name = data;
-         else if (tag[0] == 0x90)
-           dev->vpd_r = data;
-         else if (tag[0] == 0x91)
-           dev->vpd_w = data;
-
-         data = 0;
+          /* *INDENT-ON* */
+         vec_free (p->msix_irqs);
        }
-      close (fd);
     }
 
-  dev->numa_node = -1;
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/numa_node%c", dev_dir_name, 0);
-  clib_sysfs_read ((char *) f, "%u", &dev->numa_node);
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (res, p->regions)
+    {
+      if (res->size == 0)
+       continue;
+      munmap (res->addr, res->size);
+      if (res->fd != -1)
+        close (res->fd);
+    }
+  /* *INDENT-ON* */
+  vec_free (p->regions);
 
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/class%c", dev_dir_name, 0);
-  clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
-  dev->device_class = tmp >> 8;
+  close (p->fd);
+  clib_memset (p, 0, sizeof (linux_pci_device_t));
+  pool_put (lpm->linux_pci_devices, p);
+}
 
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/vendor%c", dev_dir_name, 0);
-  clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
-  dev->vendor_id = tmp;
+void
+init_device_from_registered (vlib_main_t * vm, vlib_pci_device_info_t * di)
+{
+  vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
+  linux_pci_main_t *lpm = &linux_pci_main;
+  pci_device_registration_t *r;
+  pci_device_id_t *i;
+  clib_error_t *err = 0;
+  linux_pci_device_t *p;
 
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/device%c", dev_dir_name, 0);
-  clib_sysfs_read ((char *) f, "0x%x", &tmp);
-  dev->device_id = tmp;
+  pool_get (lpm->linux_pci_devices, p);
+  p->handle = p - lpm->linux_pci_devices;
+  p->intx_irq.fd = -1;
 
-  error = init_device (vm, dev, &pdev);
+  r = pm->pci_device_registrations;
 
-  vec_reset_length (f);
-  f = format (f, "%v/driver%c", dev_dir_name, 0);
-  dev->driver_name = clib_sysfs_link_to_name ((char *) f);
+  while (r)
+    {
+      for (i = r->supported_devices; i->vendor_id != 0; i++)
+       if (i->vendor_id == di->vendor_id && i->device_id == di->device_id)
+         {
+           if (di->iommu_group != -1)
+             err = add_device_vfio (vm, p, di, r);
+           else
+             err = add_device_uio (vm, p, di, r);
+
+           if (err)
+             clib_error_report (err);
+           else
+             return;
+         }
+      r = r->next_registration;
+    }
 
-done:
-  vec_free (f);
-  return error;
+  /* No driver, close the PCI config-space FD */
+  clib_memset (p, 0, sizeof (linux_pci_device_t));
+  pool_put (lpm->linux_pci_devices, p);
+}
+
+static clib_error_t *
+scan_pci_addr (void *arg, u8 * dev_dir_name, u8 * ignored)
+{
+  vlib_pci_addr_t addr, **addrv = arg;
+  unformat_input_t input;
+  clib_error_t *err = 0;
+
+  unformat_init_string (&input, (char *) dev_dir_name,
+                       vec_len (dev_dir_name));
+
+  if (!unformat (&input, "/sys/bus/pci/devices/%U",
+                unformat_vlib_pci_addr, &addr))
+    err = clib_error_return (0, "unformat error `%v`", dev_dir_name);
+
+  unformat_free (&input);
+
+  if (err)
+    return err;
+
+  vec_add1 (*addrv, addr);
+  return 0;
+}
+
+static int
+pci_addr_cmp (void *v1, void *v2)
+{
+  vlib_pci_addr_t *a1 = v1;
+  vlib_pci_addr_t *a2 = v2;
+
+  if (a1->domain > a2->domain)
+    return 1;
+  if (a1->domain < a2->domain)
+    return -1;
+  if (a1->bus > a2->bus)
+    return 1;
+  if (a1->bus < a2->bus)
+    return -1;
+  if (a1->slot > a2->slot)
+    return 1;
+  if (a1->slot < a2->slot)
+    return -1;
+  if (a1->function > a2->function)
+    return 1;
+  if (a1->function < a2->function)
+    return -1;
+  return 0;
+}
+
+vlib_pci_addr_t *
+vlib_pci_get_all_dev_addrs ()
+{
+  vlib_pci_addr_t *addrs = 0;
+  clib_error_t *err;
+  err = foreach_directory_file ((char *) sysfs_pci_dev_path, scan_pci_addr,
+                               &addrs, /* scan_dirs */ 0);
+  if (err)
+    {
+      vec_free (addrs);
+      return 0;
+    }
+
+  vec_sort_with_function (addrs, pci_addr_cmp);
+
+  return addrs;
 }
 
 clib_error_t *
 linux_pci_init (vlib_main_t * vm)
 {
   vlib_pci_main_t *pm = &pci_main;
-  clib_error_t *error;
+  vlib_pci_addr_t *addr = 0, *addrs;
 
   pm->vlib_main = vm;
 
-  if ((error = vlib_call_init_function (vm, unix_input_init)))
-    return error;
-
   ASSERT (sizeof (vlib_pci_addr_t) == sizeof (u32));
-  pm->pci_dev_index_by_pci_addr = hash_create (0, sizeof (uword));
-
-  error = foreach_directory_file ("/sys/bus/pci/devices", scan_device, vm,
-                                 /* scan_dirs */ 0);
 
-  /* Complain and continue. might not be root, etc. */
-  if (error)
-    clib_error_report (error);
+  addrs = vlib_pci_get_all_dev_addrs ();
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (addr, addrs)
+    {
+      vlib_pci_device_info_t *d;
+      if ((d = vlib_pci_get_device_info (vm, addr, 0)))
+       {
+         init_device_from_registered (vm, d);
+         vlib_pci_free_device_info (d);
+       }
+    }
+  /* *INDENT-ON* */
 
-  return error;
+  return 0;
 }
 
-VLIB_INIT_FUNCTION (linux_pci_init);
+/* *INDENT-OFF* */
+VLIB_INIT_FUNCTION (linux_pci_init) =
+{
+  .runs_after = VLIB_INITS("unix_input_init"),
+};
+/* *INDENT-ON* */
 
 /*
  * fd.io coding-style-patch-verification: ON