cbc8566fab705f954aae795f18ff58744b93b9c7
[linux-2.6.git] / drivers / s390 / kvm / kvm_virtio.c
1 /*
2  * kvm_virtio.c - virtio for kvm on s390
3  *
4  * Copyright IBM Corp. 2008
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License (version 2 only)
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  *    Author(s): Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
11  */
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/bootmem.h>
15 #include <linux/err.h>
16 #include <linux/virtio.h>
17 #include <linux/virtio_config.h>
18 #include <linux/virtio_console.h>
19 #include <linux/interrupt.h>
20 #include <linux/virtio_ring.h>
21 #include <linux/pfn.h>
22 #include <asm/io.h>
23 #include <asm/kvm_para.h>
24 #include <asm/kvm_virtio.h>
25 #include <asm/setup.h>
26 #include <asm/s390_ext.h>
27
28 #define VIRTIO_SUBCODE_64 0x0D00
29
30 /*
31  * The pointer to our (page) of device descriptions.
32  */
33 static void *kvm_devices;
34
35 struct kvm_device {
36         struct virtio_device vdev;
37         struct kvm_device_desc *desc;
38 };
39
40 #define to_kvmdev(vd) container_of(vd, struct kvm_device, vdev)
41
42 /*
43  * memory layout:
44  * - kvm_device_descriptor
45  *        struct kvm_device_desc
46  * - configuration
47  *        struct kvm_vqconfig
48  * - feature bits
49  * - config space
50  */
51 static struct kvm_vqconfig *kvm_vq_config(const struct kvm_device_desc *desc)
52 {
53         return (struct kvm_vqconfig *)(desc + 1);
54 }
55
56 static u8 *kvm_vq_features(const struct kvm_device_desc *desc)
57 {
58         return (u8 *)(kvm_vq_config(desc) + desc->num_vq);
59 }
60
61 static u8 *kvm_vq_configspace(const struct kvm_device_desc *desc)
62 {
63         return kvm_vq_features(desc) + desc->feature_len * 2;
64 }
65
66 /*
67  * The total size of the config page used by this device (incl. desc)
68  */
69 static unsigned desc_size(const struct kvm_device_desc *desc)
70 {
71         return sizeof(*desc)
72                 + desc->num_vq * sizeof(struct kvm_vqconfig)
73                 + desc->feature_len * 2
74                 + desc->config_len;
75 }
76
77 /* This gets the device's feature bits. */
78 static u32 kvm_get_features(struct virtio_device *vdev)
79 {
80         unsigned int i;
81         u32 features = 0;
82         struct kvm_device_desc *desc = to_kvmdev(vdev)->desc;
83         u8 *in_features = kvm_vq_features(desc);
84
85         for (i = 0; i < min(desc->feature_len * 8, 32); i++)
86                 if (in_features[i / 8] & (1 << (i % 8)))
87                         features |= (1 << i);
88         return features;
89 }
90
91 static void kvm_finalize_features(struct virtio_device *vdev)
92 {
93         unsigned int i, bits;
94         struct kvm_device_desc *desc = to_kvmdev(vdev)->desc;
95         /* Second half of bitmap is features we accept. */
96         u8 *out_features = kvm_vq_features(desc) + desc->feature_len;
97
98         /* Give virtio_ring a chance to accept features. */
99         vring_transport_features(vdev);
100
101         memset(out_features, 0, desc->feature_len);
102         bits = min_t(unsigned, desc->feature_len, sizeof(vdev->features)) * 8;
103         for (i = 0; i < bits; i++) {
104                 if (test_bit(i, vdev->features))
105                         out_features[i / 8] |= (1 << (i % 8));
106         }
107 }
108
109 /*
110  * Reading and writing elements in config space
111  */
112 static void kvm_get(struct virtio_device *vdev, unsigned int offset,
113                    void *buf, unsigned len)
114 {
115         struct kvm_device_desc *desc = to_kvmdev(vdev)->desc;
116
117         BUG_ON(offset + len > desc->config_len);
118         memcpy(buf, kvm_vq_configspace(desc) + offset, len);
119 }
120
121 static void kvm_set(struct virtio_device *vdev, unsigned int offset,
122                    const void *buf, unsigned len)
123 {
124         struct kvm_device_desc *desc = to_kvmdev(vdev)->desc;
125
126         BUG_ON(offset + len > desc->config_len);
127         memcpy(kvm_vq_configspace(desc) + offset, buf, len);
128 }
129
130 /*
131  * The operations to get and set the status word just access
132  * the status field of the device descriptor. set_status will also
133  * make a hypercall to the host, to tell about status changes
134  */
135 static u8 kvm_get_status(struct virtio_device *vdev)
136 {
137         return to_kvmdev(vdev)->desc->status;
138 }
139
140 static void kvm_set_status(struct virtio_device *vdev, u8 status)
141 {
142         BUG_ON(!status);
143         to_kvmdev(vdev)->desc->status = status;
144         kvm_hypercall1(KVM_S390_VIRTIO_SET_STATUS,
145                        (unsigned long) to_kvmdev(vdev)->desc);
146 }
147
148 /*
149  * To reset the device, we use the KVM_VIRTIO_RESET hypercall, using the
150  * descriptor address. The Host will zero the status and all the
151  * features.
152  */
153 static void kvm_reset(struct virtio_device *vdev)
154 {
155         kvm_hypercall1(KVM_S390_VIRTIO_RESET,
156                        (unsigned long) to_kvmdev(vdev)->desc);
157 }
158
159 /*
160  * When the virtio_ring code wants to notify the Host, it calls us here and we
161  * make a hypercall.  We hand the address  of the virtqueue so the Host
162  * knows which virtqueue we're talking about.
163  */
164 static void kvm_notify(struct virtqueue *vq)
165 {
166         struct kvm_vqconfig *config = vq->priv;
167
168         kvm_hypercall1(KVM_S390_VIRTIO_NOTIFY, config->address);
169 }
170
171 /*
172  * This routine finds the first virtqueue described in the configuration of
173  * this device and sets it up.
174  */
175 static struct virtqueue *kvm_find_vq(struct virtio_device *vdev,
176                                     unsigned index,
177                                     void (*callback)(struct virtqueue *vq))
178 {
179         struct kvm_device *kdev = to_kvmdev(vdev);
180         struct kvm_vqconfig *config;
181         struct virtqueue *vq;
182         int err;
183
184         if (index >= kdev->desc->num_vq)
185                 return ERR_PTR(-ENOENT);
186
187         config = kvm_vq_config(kdev->desc)+index;
188
189         err = vmem_add_mapping(config->address,
190                                vring_size(config->num,
191                                           KVM_S390_VIRTIO_RING_ALIGN));
192         if (err)
193                 goto out;
194
195         vq = vring_new_virtqueue(config->num, KVM_S390_VIRTIO_RING_ALIGN,
196                                  vdev, (void *) config->address,
197                                  kvm_notify, callback);
198         if (!vq) {
199                 err = -ENOMEM;
200                 goto unmap;
201         }
202
203         /*
204          * register a callback token
205          * The host will sent this via the external interrupt parameter
206          */
207         config->token = (u64) vq;
208
209         vq->priv = config;
210         return vq;
211 unmap:
212         vmem_remove_mapping(config->address,
213                             vring_size(config->num,
214                                        KVM_S390_VIRTIO_RING_ALIGN));
215 out:
216         return ERR_PTR(err);
217 }
218
219 static void kvm_del_vq(struct virtqueue *vq)
220 {
221         struct kvm_vqconfig *config = vq->priv;
222
223         vring_del_virtqueue(vq);
224         vmem_remove_mapping(config->address,
225                             vring_size(config->num,
226                                        KVM_S390_VIRTIO_RING_ALIGN));
227 }
228
229 /*
230  * The config ops structure as defined by virtio config
231  */
232 static struct virtio_config_ops kvm_vq_configspace_ops = {
233         .get_features = kvm_get_features,
234         .finalize_features = kvm_finalize_features,
235         .get = kvm_get,
236         .set = kvm_set,
237         .get_status = kvm_get_status,
238         .set_status = kvm_set_status,
239         .reset = kvm_reset,
240         .find_vq = kvm_find_vq,
241         .del_vq = kvm_del_vq,
242 };
243
244 /*
245  * The root device for the kvm virtio devices.
246  * This makes them appear as /sys/devices/kvm_s390/0,1,2 not /sys/devices/0,1,2.
247  */
248 static struct device *kvm_root;
249
250 /*
251  * adds a new device and register it with virtio
252  * appropriate drivers are loaded by the device model
253  */
254 static void add_kvm_device(struct kvm_device_desc *d, unsigned int offset)
255 {
256         struct kvm_device *kdev;
257
258         kdev = kzalloc(sizeof(*kdev), GFP_KERNEL);
259         if (!kdev) {
260                 printk(KERN_EMERG "Cannot allocate kvm dev %u type %u\n",
261                        offset, d->type);
262                 return;
263         }
264
265         kdev->vdev.dev.parent = kvm_root;
266         kdev->vdev.id.device = d->type;
267         kdev->vdev.config = &kvm_vq_configspace_ops;
268         kdev->desc = d;
269
270         if (register_virtio_device(&kdev->vdev) != 0) {
271                 printk(KERN_ERR "Failed to register kvm device %u type %u\n",
272                        offset, d->type);
273                 kfree(kdev);
274         }
275 }
276
277 /*
278  * scan_devices() simply iterates through the device page.
279  * The type 0 is reserved to mean "end of devices".
280  */
281 static void scan_devices(void)
282 {
283         unsigned int i;
284         struct kvm_device_desc *d;
285
286         for (i = 0; i < PAGE_SIZE; i += desc_size(d)) {
287                 d = kvm_devices + i;
288
289                 if (d->type == 0)
290                         break;
291
292                 add_kvm_device(d, i);
293         }
294 }
295
296 /*
297  * we emulate the request_irq behaviour on top of s390 extints
298  */
299 static void kvm_extint_handler(u16 code)
300 {
301         struct virtqueue *vq;
302         u16 subcode;
303         int config_changed;
304
305         subcode = S390_lowcore.cpu_addr;
306         if ((subcode & 0xff00) != VIRTIO_SUBCODE_64)
307                 return;
308
309         /* The LSB might be overloaded, we have to mask it */
310         vq = (struct virtqueue *) ((*(long *) __LC_PFAULT_INTPARM) & ~1UL);
311
312         /* We use the LSB of extparam, to decide, if this interrupt is a config
313          * change or a "standard" interrupt */
314         config_changed =  (*(int *)  __LC_EXT_PARAMS & 1);
315
316         if (config_changed) {
317                 struct virtio_driver *drv;
318                 drv = container_of(vq->vdev->dev.driver,
319                                    struct virtio_driver, driver);
320                 if (drv->config_changed)
321                         drv->config_changed(vq->vdev);
322         } else
323                 vring_interrupt(0, vq);
324 }
325
326 /*
327  * Init function for virtio
328  * devices are in a single page above top of "normal" mem
329  */
330 static int __init kvm_devices_init(void)
331 {
332         int rc;
333
334         if (!MACHINE_IS_KVM)
335                 return -ENODEV;
336
337         kvm_root = root_device_register("kvm_s390");
338         if (IS_ERR(kvm_root)) {
339                 rc = PTR_ERR(kvm_root);
340                 printk(KERN_ERR "Could not register kvm_s390 root device");
341                 return rc;
342         }
343
344         rc = vmem_add_mapping(real_memory_size, PAGE_SIZE);
345         if (rc) {
346                 root_device_unregister(kvm_root);
347                 return rc;
348         }
349
350         kvm_devices = (void *) real_memory_size;
351
352         ctl_set_bit(0, 9);
353         register_external_interrupt(0x2603, kvm_extint_handler);
354
355         scan_devices();
356         return 0;
357 }
358
359 /* code for early console output with virtio_console */
360 static __init int early_put_chars(u32 vtermno, const char *buf, int count)
361 {
362         char scratch[17];
363         unsigned int len = count;
364
365         if (len > sizeof(scratch) - 1)
366                 len = sizeof(scratch) - 1;
367         scratch[len] = '\0';
368         memcpy(scratch, buf, len);
369         kvm_hypercall1(KVM_S390_VIRTIO_NOTIFY, __pa(scratch));
370         return len;
371 }
372
373 void __init s390_virtio_console_init(void)
374 {
375         virtio_cons_early_init(early_put_chars);
376 }
377
378 /*
379  * We do this after core stuff, but before the drivers.
380  */
381 postcore_initcall(kvm_devices_init);