drivers/iommu/qcom_iommu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * IOMMU API for QCOM secure IOMMUs.  Somewhat based on arm-smmu.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 2013 ARM Limited
   6  * Copyright (C) 2017 Red Hat
   7  */
   8
   9 #include <linux/atomic.h>
  10 #include <linux/bitfield.h>
  11 #include <linux/clk.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/dma-iommu.h>
  14 #include <linux/dma-mapping.h>
  15 #include <linux/err.h>
  16 #include <linux/interrupt.h>
  17 #include <linux/io.h>
  18 #include <linux/io-64-nonatomic-hi-lo.h>
  19 #include <linux/io-pgtable.h>
  20 #include <linux/iommu.h>
  21 #include <linux/iopoll.h>
  22 #include <linux/kconfig.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/mutex.h>
  25 #include <linux/of.h>
  26 #include <linux/of_address.h>
  27 #include <linux/of_device.h>
  28 #include <linux/of_iommu.h>
  29 #include <linux/platform_device.h>
  30 #include <linux/pm.h>
  31 #include <linux/pm_runtime.h>
  32 #include <linux/qcom_scm.h>
  33 #include <linux/slab.h>
  34 #include <linux/spinlock.h>
  35
  36 #include "arm-smmu.h"
  37
  38 #define SMMU_INTR_SEL_NS     0x2000
  39
  40 struct qcom_iommu_ctx;
  41
  42 struct qcom_iommu_dev {
  43         /* IOMMU core code handle */
  44         struct iommu_device      iommu;
  45         struct device           *dev;
  46         struct clk              *iface_clk;
  47         struct clk              *bus_clk;
  48         void __iomem            *local_base;
  49         u32                      sec_id;
  50         u8                       num_ctxs;
  51         struct qcom_iommu_ctx   *ctxs[0];   /* indexed by asid-1 */
  52 };
  53
  54 struct qcom_iommu_ctx {
  55         struct device           *dev;
  56         void __iomem            *base;
  57         bool                     secure_init;
  58         u8                       asid;      /* asid and ctx bank # are 1:1 */
  59         struct iommu_domain     *domain;
  60 };
  61
  62 struct qcom_iommu_domain {
  63         struct io_pgtable_ops   *pgtbl_ops;
  64         spinlock_t               pgtbl_lock;
  65         struct mutex             init_mutex; /* Protects iommu pointer */
  66         struct iommu_domain      domain;
  67         struct qcom_iommu_dev   *iommu;
  68 };
  69
  70 static struct qcom_iommu_domain *to_qcom_iommu_domain(struct iommu_domain *dom)
  71 {
  72         return container_of(dom, struct qcom_iommu_domain, domain);
  73 }
  74
  75 static const struct iommu_ops qcom_iommu_ops;
  76
  77 static struct qcom_iommu_dev * to_iommu(struct iommu_fwspec *fwspec)
  78 {
  79         if (!fwspec || fwspec->ops != &qcom_iommu_ops)
  80                 return NULL;
  81         return fwspec->iommu_priv;
  82 }
  83
  84 static struct qcom_iommu_ctx * to_ctx(struct iommu_fwspec *fwspec, unsigned asid)
  85 {
  86         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = to_iommu(fwspec);
  87         if (!qcom_iommu)
  88                 return NULL;
  89         return qcom_iommu->ctxs[asid - 1];
  90 }
  91
  92 static inline void
  93 iommu_writel(struct qcom_iommu_ctx *ctx, unsigned reg, u32 val)
  94 {
  95         writel_relaxed(val, ctx->base + reg);
  96 }
  97
  98 static inline void
  99 iommu_writeq(struct qcom_iommu_ctx *ctx, unsigned reg, u64 val)
 100 {
 101         writeq_relaxed(val, ctx->base + reg);
 102 }
 103
 104 static inline u32
 105 iommu_readl(struct qcom_iommu_ctx *ctx, unsigned reg)
 106 {
 107         return readl_relaxed(ctx->base + reg);
 108 }
 109
 110 static inline u64
 111 iommu_readq(struct qcom_iommu_ctx *ctx, unsigned reg)
 112 {
 113         return readq_relaxed(ctx->base + reg);
 114 }
 115
 116 static void qcom_iommu_tlb_sync(void *cookie)
 117 {
 118         struct iommu_fwspec *fwspec = cookie;
 119         unsigned i;
 120
 121         for (i = 0; i < fwspec->num_ids; i++) {
 122                 struct qcom_iommu_ctx *ctx = to_ctx(fwspec, fwspec->ids[i]);
 123                 unsigned int val, ret;
 124
 125                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_TLBSYNC, 0);
 126
 127                 ret = readl_poll_timeout(ctx->base + ARM_SMMU_CB_TLBSTATUS, val,
 128                                          (val & 0x1) == 0, 0, 5000000);
 129                 if (ret)
 130                         dev_err(ctx->dev, "timeout waiting for TLB SYNC\n");
 131         }
 132 }
 133
 134 static void qcom_iommu_tlb_inv_context(void *cookie)
 135 {
 136         struct iommu_fwspec *fwspec = cookie;
 137         unsigned i;
 138
 139         for (i = 0; i < fwspec->num_ids; i++) {
 140                 struct qcom_iommu_ctx *ctx = to_ctx(fwspec, fwspec->ids[i]);
 141                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_S1_TLBIASID, ctx->asid);
 142         }
 143
 144         qcom_iommu_tlb_sync(cookie);
 145 }
 146
 147 static void qcom_iommu_tlb_inv_range_nosync(unsigned long iova, size_t size,
 148                                             size_t granule, bool leaf, void *cookie)
 149 {
 150         struct iommu_fwspec *fwspec = cookie;
 151         unsigned i, reg;
 152
 153         reg = leaf ? ARM_SMMU_CB_S1_TLBIVAL : ARM_SMMU_CB_S1_TLBIVA;
 154
 155         for (i = 0; i < fwspec->num_ids; i++) {
 156                 struct qcom_iommu_ctx *ctx = to_ctx(fwspec, fwspec->ids[i]);
 157                 size_t s = size;
 158
 159                 iova = (iova >> 12) << 12;
 160                 iova |= ctx->asid;
 161                 do {
 162                         iommu_writel(ctx, reg, iova);
 163                         iova += granule;
 164                 } while (s -= granule);
 165         }
 166 }
 167
 168 static void qcom_iommu_tlb_flush_walk(unsigned long iova, size_t size,
 169                                       size_t granule, void *cookie)
 170 {
 171         qcom_iommu_tlb_inv_range_nosync(iova, size, granule, false, cookie);
 172         qcom_iommu_tlb_sync(cookie);
 173 }
 174
 175 static void qcom_iommu_tlb_flush_leaf(unsigned long iova, size_t size,
 176                                       size_t granule, void *cookie)
 177 {
 178         qcom_iommu_tlb_inv_range_nosync(iova, size, granule, true, cookie);
 179         qcom_iommu_tlb_sync(cookie);
 180 }
 181
 182 static void qcom_iommu_tlb_add_page(struct iommu_iotlb_gather *gather,
 183                                     unsigned long iova, size_t granule,
 184                                     void *cookie)
 185 {
 186         qcom_iommu_tlb_inv_range_nosync(iova, granule, granule, true, cookie);
 187 }
 188
 189 static const struct iommu_flush_ops qcom_flush_ops = {
 190         .tlb_flush_all  = qcom_iommu_tlb_inv_context,
 191         .tlb_flush_walk = qcom_iommu_tlb_flush_walk,
 192         .tlb_flush_leaf = qcom_iommu_tlb_flush_leaf,
 193         .tlb_add_page   = qcom_iommu_tlb_add_page,
 194 };
 195
 196 static irqreturn_t qcom_iommu_fault(int irq, void *dev)
 197 {
 198         struct qcom_iommu_ctx *ctx = dev;
 199         u32 fsr, fsynr;
 200         u64 iova;
 201
 202         fsr = iommu_readl(ctx, ARM_SMMU_CB_FSR);
 203
 204         if (!(fsr & ARM_SMMU_FSR_FAULT))
 205                 return IRQ_NONE;
 206
 207         fsynr = iommu_readl(ctx, ARM_SMMU_CB_FSYNR0);
 208         iova = iommu_readq(ctx, ARM_SMMU_CB_FAR);
 209
 210         if (!report_iommu_fault(ctx->domain, ctx->dev, iova, 0)) {
 211                 dev_err_ratelimited(ctx->dev,
 212                                     "Unhandled context fault: fsr=0x%x, "
 213                                     "iova=0x%016llx, fsynr=0x%x, cb=%d\n",
 214                                     fsr, iova, fsynr, ctx->asid);
 215         }
 216
 217         iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_FSR, fsr);
 218         iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_RESUME, ARM_SMMU_RESUME_TERMINATE);
 219
 220         return IRQ_HANDLED;
 221 }
 222
 223 static int qcom_iommu_init_domain(struct iommu_domain *domain,
 224                                   struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu,
 225                                   struct iommu_fwspec *fwspec)
 226 {
 227         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 228         struct io_pgtable_ops *pgtbl_ops;
 229         struct io_pgtable_cfg pgtbl_cfg;
 230         int i, ret = 0;
 231         u32 reg;
 232
 233         mutex_lock(&qcom_domain->init_mutex);
 234         if (qcom_domain->iommu)
 235                 goto out_unlock;
 236
 237         pgtbl_cfg = (struct io_pgtable_cfg) {
 238                 .pgsize_bitmap  = qcom_iommu_ops.pgsize_bitmap,
 239                 .ias            = 32,
 240                 .oas            = 40,
 241                 .tlb            = &qcom_flush_ops,
 242                 .iommu_dev      = qcom_iommu->dev,
 243         };
 244
 245         qcom_domain->iommu = qcom_iommu;
 246         pgtbl_ops = alloc_io_pgtable_ops(ARM_32_LPAE_S1, &pgtbl_cfg, fwspec);
 247         if (!pgtbl_ops) {
 248                 dev_err(qcom_iommu->dev, "failed to allocate pagetable ops\n");
 249                 ret = -ENOMEM;
 250                 goto out_clear_iommu;
 251         }
 252
 253         /* Update the domain's page sizes to reflect the page table format */
 254         domain->pgsize_bitmap = pgtbl_cfg.pgsize_bitmap;
 255         domain->geometry.aperture_end = (1ULL << pgtbl_cfg.ias) - 1;
 256         domain->geometry.force_aperture = true;
 257
 258         for (i = 0; i < fwspec->num_ids; i++) {
 259                 struct qcom_iommu_ctx *ctx = to_ctx(fwspec, fwspec->ids[i]);
 260
 261                 if (!ctx->secure_init) {
 262                         ret = qcom_scm_restore_sec_cfg(qcom_iommu->sec_id, ctx->asid);
 263                         if (ret) {
 264                                 dev_err(qcom_iommu->dev, "secure init failed: %d\n", ret);
 265                                 goto out_clear_iommu;
 266                         }
 267                         ctx->secure_init = true;
 268                 }
 269
 270                 /* TTBRs */
 271                 iommu_writeq(ctx, ARM_SMMU_CB_TTBR0,
 272                                 pgtbl_cfg.arm_lpae_s1_cfg.ttbr |
 273                                 FIELD_PREP(ARM_SMMU_TTBRn_ASID, ctx->asid));
 274                 iommu_writeq(ctx, ARM_SMMU_CB_TTBR1, 0);
 275
 276                 /* TCR */
 277                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_TCR2,
 278                                 arm_smmu_lpae_tcr2(&pgtbl_cfg));
 279                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_TCR,
 280                              arm_smmu_lpae_tcr(&pgtbl_cfg) | ARM_SMMU_TCR_EAE);
 281
 282                 /* MAIRs (stage-1 only) */
 283                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_S1_MAIR0,
 284                                 pgtbl_cfg.arm_lpae_s1_cfg.mair);
 285                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_S1_MAIR1,
 286                                 pgtbl_cfg.arm_lpae_s1_cfg.mair >> 32);
 287
 288                 /* SCTLR */
 289                 reg = ARM_SMMU_SCTLR_CFIE | ARM_SMMU_SCTLR_CFRE |
 290                       ARM_SMMU_SCTLR_AFE | ARM_SMMU_SCTLR_TRE |
 291                       ARM_SMMU_SCTLR_M | ARM_SMMU_SCTLR_S1_ASIDPNE |
 292                       ARM_SMMU_SCTLR_CFCFG;
 293
 294                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BIG_ENDIAN))
 295                         reg |= ARM_SMMU_SCTLR_E;
 296
 297                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_SCTLR, reg);
 298
 299                 ctx->domain = domain;
 300         }
 301
 302         mutex_unlock(&qcom_domain->init_mutex);
 303
 304         /* Publish page table ops for map/unmap */
 305         qcom_domain->pgtbl_ops = pgtbl_ops;
 306
 307         return 0;
 308
 309 out_clear_iommu:
 310         qcom_domain->iommu = NULL;
 311 out_unlock:
 312         mutex_unlock(&qcom_domain->init_mutex);
 313         return ret;
 314 }
 315
 316 static struct iommu_domain *qcom_iommu_domain_alloc(unsigned type)
 317 {
 318         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain;
 319
 320         if (type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED && type != IOMMU_DOMAIN_DMA)
 321                 return NULL;
 322         /*
 323          * Allocate the domain and initialise some of its data structures.
 324          * We can't really do anything meaningful until we've added a
 325          * master.
 326          */
 327         qcom_domain = kzalloc(sizeof(*qcom_domain), GFP_KERNEL);
 328         if (!qcom_domain)
 329                 return NULL;
 330
 331         if (type == IOMMU_DOMAIN_DMA &&
 332             iommu_get_dma_cookie(&qcom_domain->domain)) {
 333                 kfree(qcom_domain);
 334                 return NULL;
 335         }
 336
 337         mutex_init(&qcom_domain->init_mutex);
 338         spin_lock_init(&qcom_domain->pgtbl_lock);
 339
 340         return &qcom_domain->domain;
 341 }
 342
 343 static void qcom_iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
 344 {
 345         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 346
 347         if (WARN_ON(qcom_domain->iommu))    /* forgot to detach? */
 348                 return;
 349
 350         iommu_put_dma_cookie(domain);
 351
 352         /* NOTE: unmap can be called after client device is powered off,
 353          * for example, with GPUs or anything involving dma-buf.  So we
 354          * cannot rely on the device_link.  Make sure the IOMMU is on to
 355          * avoid unclocked accesses in the TLB inv path:
 356          */
 357         pm_runtime_get_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 358
 359         free_io_pgtable_ops(qcom_domain->pgtbl_ops);
 360
 361         pm_runtime_put_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 362
 363         kfree(qcom_domain);
 364 }
 365
 366 static int qcom_iommu_attach_dev(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
 367 {
 368         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
 369         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = to_iommu(fwspec);
 370         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 371         int ret;
 372
 373         if (!qcom_iommu) {
 374                 dev_err(dev, "cannot attach to IOMMU, is it on the same bus?\n");
 375                 return -ENXIO;
 376         }
 377
 378         /* Ensure that the domain is finalized */
 379         pm_runtime_get_sync(qcom_iommu->dev);
 380         ret = qcom_iommu_init_domain(domain, qcom_iommu, fwspec);
 381         pm_runtime_put_sync(qcom_iommu->dev);
 382         if (ret < 0)
 383                 return ret;
 384
 385         /*
 386          * Sanity check the domain. We don't support domains across
 387          * different IOMMUs.
 388          */
 389         if (qcom_domain->iommu != qcom_iommu) {
 390                 dev_err(dev, "cannot attach to IOMMU %s while already "
 391                         "attached to domain on IOMMU %s\n",
 392                         dev_name(qcom_domain->iommu->dev),
 393                         dev_name(qcom_iommu->dev));
 394                 return -EINVAL;
 395         }
 396
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 static void qcom_iommu_detach_dev(struct iommu_domain *domain, struct device *dev)
 401 {
 402         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
 403         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = to_iommu(fwspec);
 404         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 405         unsigned i;
 406
 407         if (!qcom_domain->iommu)
 408                 return;
 409
 410         pm_runtime_get_sync(qcom_iommu->dev);
 411         for (i = 0; i < fwspec->num_ids; i++) {
 412                 struct qcom_iommu_ctx *ctx = to_ctx(fwspec, fwspec->ids[i]);
 413
 414                 /* Disable the context bank: */
 415                 iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_SCTLR, 0);
 416
 417                 ctx->domain = NULL;
 418         }
 419         pm_runtime_put_sync(qcom_iommu->dev);
 420
 421         qcom_domain->iommu = NULL;
 422 }
 423
 424 static int qcom_iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
 425                           phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
 426 {
 427         int ret;
 428         unsigned long flags;
 429         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 430         struct io_pgtable_ops *ops = qcom_domain->pgtbl_ops;
 431
 432         if (!ops)
 433                 return -ENODEV;
 434
 435         spin_lock_irqsave(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 436         ret = ops->map(ops, iova, paddr, size, prot);
 437         spin_unlock_irqrestore(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 438         return ret;
 439 }
 440
 441 static size_t qcom_iommu_unmap(struct iommu_domain *domain, unsigned long iova,
 442                                size_t size, struct iommu_iotlb_gather *gather)
 443 {
 444         size_t ret;
 445         unsigned long flags;
 446         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 447         struct io_pgtable_ops *ops = qcom_domain->pgtbl_ops;
 448
 449         if (!ops)
 450                 return 0;
 451
 452         /* NOTE: unmap can be called after client device is powered off,
 453          * for example, with GPUs or anything involving dma-buf.  So we
 454          * cannot rely on the device_link.  Make sure the IOMMU is on to
 455          * avoid unclocked accesses in the TLB inv path:
 456          */
 457         pm_runtime_get_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 458         spin_lock_irqsave(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 459         ret = ops->unmap(ops, iova, size, gather);
 460         spin_unlock_irqrestore(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 461         pm_runtime_put_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 462
 463         return ret;
 464 }
 465
 466 static void qcom_iommu_flush_iotlb_all(struct iommu_domain *domain)
 467 {
 468         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 469         struct io_pgtable *pgtable = container_of(qcom_domain->pgtbl_ops,
 470                                                   struct io_pgtable, ops);
 471         if (!qcom_domain->pgtbl_ops)
 472                 return;
 473
 474         pm_runtime_get_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 475         qcom_iommu_tlb_sync(pgtable->cookie);
 476         pm_runtime_put_sync(qcom_domain->iommu->dev);
 477 }
 478
 479 static void qcom_iommu_iotlb_sync(struct iommu_domain *domain,
 480                                   struct iommu_iotlb_gather *gather)
 481 {
 482         qcom_iommu_flush_iotlb_all(domain);
 483 }
 484
 485 static phys_addr_t qcom_iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain,
 486                                            dma_addr_t iova)
 487 {
 488         phys_addr_t ret;
 489         unsigned long flags;
 490         struct qcom_iommu_domain *qcom_domain = to_qcom_iommu_domain(domain);
 491         struct io_pgtable_ops *ops = qcom_domain->pgtbl_ops;
 492
 493         if (!ops)
 494                 return 0;
 495
 496         spin_lock_irqsave(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 497         ret = ops->iova_to_phys(ops, iova);
 498         spin_unlock_irqrestore(&qcom_domain->pgtbl_lock, flags);
 499
 500         return ret;
 501 }
 502
 503 static bool qcom_iommu_capable(enum iommu_cap cap)
 504 {
 505         switch (cap) {
 506         case IOMMU_CAP_CACHE_COHERENCY:
 507                 /*
 508                  * Return true here as the SMMU can always send out coherent
 509                  * requests.
 510                  */
 511                 return true;
 512         case IOMMU_CAP_NOEXEC:
 513                 return true;
 514         default:
 515                 return false;
 516         }
 517 }
 518
 519 static int qcom_iommu_add_device(struct device *dev)
 520 {
 521         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = to_iommu(dev_iommu_fwspec_get(dev));
 522         struct iommu_group *group;
 523         struct device_link *link;
 524
 525         if (!qcom_iommu)
 526                 return -ENODEV;
 527
 528         /*
 529          * Establish the link between iommu and master, so that the
 530          * iommu gets runtime enabled/disabled as per the master's
 531          * needs.
 532          */
 533         link = device_link_add(dev, qcom_iommu->dev, DL_FLAG_PM_RUNTIME);
 534         if (!link) {
 535                 dev_err(qcom_iommu->dev, "Unable to create device link between %s and %s\n",
 536                         dev_name(qcom_iommu->dev), dev_name(dev));
 537                 return -ENODEV;
 538         }
 539
 540         group = iommu_group_get_for_dev(dev);
 541         if (IS_ERR(group))
 542                 return PTR_ERR(group);
 543
 544         iommu_group_put(group);
 545         iommu_device_link(&qcom_iommu->iommu, dev);
 546
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static void qcom_iommu_remove_device(struct device *dev)
 551 {
 552         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = to_iommu(dev_iommu_fwspec_get(dev));
 553
 554         if (!qcom_iommu)
 555                 return;
 556
 557         iommu_device_unlink(&qcom_iommu->iommu, dev);
 558         iommu_group_remove_device(dev);
 559         iommu_fwspec_free(dev);
 560 }
 561
 562 static int qcom_iommu_of_xlate(struct device *dev, struct of_phandle_args *args)
 563 {
 564         struct iommu_fwspec *fwspec = dev_iommu_fwspec_get(dev);
 565         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu;
 566         struct platform_device *iommu_pdev;
 567         unsigned asid = args->args[0];
 568
 569         if (args->args_count != 1) {
 570                 dev_err(dev, "incorrect number of iommu params found for %s "
 571                         "(found %d, expected 1)\n",
 572                         args->np->full_name, args->args_count);
 573                 return -EINVAL;
 574         }
 575
 576         iommu_pdev = of_find_device_by_node(args->np);
 577         if (WARN_ON(!iommu_pdev))
 578                 return -EINVAL;
 579
 580         qcom_iommu = platform_get_drvdata(iommu_pdev);
 581
 582         /* make sure the asid specified in dt is valid, so we don't have
 583          * to sanity check this elsewhere, since 'asid - 1' is used to
 584          * index into qcom_iommu->ctxs:
 585          */
 586         if (WARN_ON(asid < 1) ||
 587             WARN_ON(asid > qcom_iommu->num_ctxs))
 588                 return -EINVAL;
 589
 590         if (!fwspec->iommu_priv) {
 591                 fwspec->iommu_priv = qcom_iommu;
 592         } else {
 593                 /* make sure devices iommus dt node isn't referring to
 594                  * multiple different iommu devices.  Multiple context
 595                  * banks are ok, but multiple devices are not:
 596                  */
 597                 if (WARN_ON(qcom_iommu != fwspec->iommu_priv))
 598                         return -EINVAL;
 599         }
 600
 601         return iommu_fwspec_add_ids(dev, &asid, 1);
 602 }
 603
 604 static const struct iommu_ops qcom_iommu_ops = {
 605         .capable        = qcom_iommu_capable,
 606         .domain_alloc   = qcom_iommu_domain_alloc,
 607         .domain_free    = qcom_iommu_domain_free,
 608         .attach_dev     = qcom_iommu_attach_dev,
 609         .detach_dev     = qcom_iommu_detach_dev,
 610         .map            = qcom_iommu_map,
 611         .unmap          = qcom_iommu_unmap,
 612         .flush_iotlb_all = qcom_iommu_flush_iotlb_all,
 613         .iotlb_sync     = qcom_iommu_iotlb_sync,
 614         .iova_to_phys   = qcom_iommu_iova_to_phys,
 615         .add_device     = qcom_iommu_add_device,
 616         .remove_device  = qcom_iommu_remove_device,
 617         .device_group   = generic_device_group,
 618         .of_xlate       = qcom_iommu_of_xlate,
 619         .pgsize_bitmap  = SZ_4K | SZ_64K | SZ_1M | SZ_16M,
 620 };
 621
 622 static int qcom_iommu_enable_clocks(struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu)
 623 {
 624         int ret;
 625
 626         ret = clk_prepare_enable(qcom_iommu->iface_clk);
 627         if (ret) {
 628                 dev_err(qcom_iommu->dev, "Couldn't enable iface_clk\n");
 629                 return ret;
 630         }
 631
 632         ret = clk_prepare_enable(qcom_iommu->bus_clk);
 633         if (ret) {
 634                 dev_err(qcom_iommu->dev, "Couldn't enable bus_clk\n");
 635                 clk_disable_unprepare(qcom_iommu->iface_clk);
 636                 return ret;
 637         }
 638
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 static void qcom_iommu_disable_clocks(struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu)
 643 {
 644         clk_disable_unprepare(qcom_iommu->bus_clk);
 645         clk_disable_unprepare(qcom_iommu->iface_clk);
 646 }
 647
 648 static int qcom_iommu_sec_ptbl_init(struct device *dev)
 649 {
 650         size_t psize = 0;
 651         unsigned int spare = 0;
 652         void *cpu_addr;
 653         dma_addr_t paddr;
 654         unsigned long attrs;
 655         static bool allocated = false;
 656         int ret;
 657
 658         if (allocated)
 659                 return 0;
 660
 661         ret = qcom_scm_iommu_secure_ptbl_size(spare, &psize);
 662         if (ret) {
 663                 dev_err(dev, "failed to get iommu secure pgtable size (%d)\n",
 664                         ret);
 665                 return ret;
 666         }
 667
 668         dev_info(dev, "iommu sec: pgtable size: %zu\n", psize);
 669
 670         attrs = DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING;
 671
 672         cpu_addr = dma_alloc_attrs(dev, psize, &paddr, GFP_KERNEL, attrs);
 673         if (!cpu_addr) {
 674                 dev_err(dev, "failed to allocate %zu bytes for pgtable\n",
 675                         psize);
 676                 return -ENOMEM;
 677         }
 678
 679         ret = qcom_scm_iommu_secure_ptbl_init(paddr, psize, spare);
 680         if (ret) {
 681                 dev_err(dev, "failed to init iommu pgtable (%d)\n", ret);
 682                 goto free_mem;
 683         }
 684
 685         allocated = true;
 686         return 0;
 687
 688 free_mem:
 689         dma_free_attrs(dev, psize, cpu_addr, paddr, attrs);
 690         return ret;
 691 }
 692
 693 static int get_asid(const struct device_node *np)
 694 {
 695         u32 reg;
 696
 697         /* read the "reg" property directly to get the relative address
 698          * of the context bank, and calculate the asid from that:
 699          */
 700         if (of_property_read_u32_index(np, "reg", 0, &reg))
 701                 return -ENODEV;
 702
 703         return reg / 0x1000;      /* context banks are 0x1000 apart */
 704 }
 705
 706 static int qcom_iommu_ctx_probe(struct platform_device *pdev)
 707 {
 708         struct qcom_iommu_ctx *ctx;
 709         struct device *dev = &pdev->dev;
 710         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = dev_get_drvdata(dev->parent);
 711         struct resource *res;
 712         int ret, irq;
 713
 714         ctx = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 715         if (!ctx)
 716                 return -ENOMEM;
 717
 718         ctx->dev = dev;
 719         platform_set_drvdata(pdev, ctx);
 720
 721         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 722         ctx->base = devm_ioremap_resource(dev, res);
 723         if (IS_ERR(ctx->base))
 724                 return PTR_ERR(ctx->base);
 725
 726         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 727         if (irq < 0)
 728                 return -ENODEV;
 729
 730         /* clear IRQs before registering fault handler, just in case the
 731          * boot-loader left us a surprise:
 732          */
 733         iommu_writel(ctx, ARM_SMMU_CB_FSR, iommu_readl(ctx, ARM_SMMU_CB_FSR));
 734
 735         ret = devm_request_irq(dev, irq,
 736                                qcom_iommu_fault,
 737                                IRQF_SHARED,
 738                                "qcom-iommu-fault",
 739                                ctx);
 740         if (ret) {
 741                 dev_err(dev, "failed to request IRQ %u\n", irq);
 742                 return ret;
 743         }
 744
 745         ret = get_asid(dev->of_node);
 746         if (ret < 0) {
 747                 dev_err(dev, "missing reg property\n");
 748                 return ret;
 749         }
 750
 751         ctx->asid = ret;
 752
 753         dev_dbg(dev, "found asid %u\n", ctx->asid);
 754
 755         qcom_iommu->ctxs[ctx->asid - 1] = ctx;
 756
 757         return 0;
 758 }
 759
 760 static int qcom_iommu_ctx_remove(struct platform_device *pdev)
 761 {
 762         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = dev_get_drvdata(pdev->dev.parent);
 763         struct qcom_iommu_ctx *ctx = platform_get_drvdata(pdev);
 764
 765         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
 766
 767         qcom_iommu->ctxs[ctx->asid - 1] = NULL;
 768
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 static const struct of_device_id ctx_of_match[] = {
 773         { .compatible = "qcom,msm-iommu-v1-ns" },
 774         { .compatible = "qcom,msm-iommu-v1-sec" },
 775         { /* sentinel */ }
 776 };
 777
 778 static struct platform_driver qcom_iommu_ctx_driver = {
 779         .driver = {
 780                 .name           = "qcom-iommu-ctx",
 781                 .of_match_table = of_match_ptr(ctx_of_match),
 782         },
 783         .probe  = qcom_iommu_ctx_probe,
 784         .remove = qcom_iommu_ctx_remove,
 785 };
 786
 787 static bool qcom_iommu_has_secure_context(struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu)
 788 {
 789         struct device_node *child;
 790
 791         for_each_child_of_node(qcom_iommu->dev->of_node, child)
 792                 if (of_device_is_compatible(child, "qcom,msm-iommu-v1-sec"))
 793                         return true;
 794
 795         return false;
 796 }
 797
 798 static int qcom_iommu_device_probe(struct platform_device *pdev)
 799 {
 800         struct device_node *child;
 801         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu;
 802         struct device *dev = &pdev->dev;
 803         struct resource *res;
 804         int ret, max_asid = 0;
 805
 806         /* find the max asid (which is 1:1 to ctx bank idx), so we know how
 807          * many child ctx devices we have:
 808          */
 809         for_each_child_of_node(dev->of_node, child)
 810                 max_asid = max(max_asid, get_asid(child));
 811
 812         qcom_iommu = devm_kzalloc(dev, struct_size(qcom_iommu, ctxs, max_asid),
 813                                   GFP_KERNEL);
 814         if (!qcom_iommu)
 815                 return -ENOMEM;
 816         qcom_iommu->num_ctxs = max_asid;
 817         qcom_iommu->dev = dev;
 818
 819         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 820         if (res)
 821                 qcom_iommu->local_base = devm_ioremap_resource(dev, res);
 822
 823         qcom_iommu->iface_clk = devm_clk_get(dev, "iface");
 824         if (IS_ERR(qcom_iommu->iface_clk)) {
 825                 dev_err(dev, "failed to get iface clock\n");
 826                 return PTR_ERR(qcom_iommu->iface_clk);
 827         }
 828
 829         qcom_iommu->bus_clk = devm_clk_get(dev, "bus");
 830         if (IS_ERR(qcom_iommu->bus_clk)) {
 831                 dev_err(dev, "failed to get bus clock\n");
 832                 return PTR_ERR(qcom_iommu->bus_clk);
 833         }
 834
 835         if (of_property_read_u32(dev->of_node, "qcom,iommu-secure-id",
 836                                  &qcom_iommu->sec_id)) {
 837                 dev_err(dev, "missing qcom,iommu-secure-id property\n");
 838                 return -ENODEV;
 839         }
 840
 841         if (qcom_iommu_has_secure_context(qcom_iommu)) {
 842                 ret = qcom_iommu_sec_ptbl_init(dev);
 843                 if (ret) {
 844                         dev_err(dev, "cannot init secure pg table(%d)\n", ret);
 845                         return ret;
 846                 }
 847         }
 848
 849         platform_set_drvdata(pdev, qcom_iommu);
 850
 851         pm_runtime_enable(dev);
 852
 853         /* register context bank devices, which are child nodes: */
 854         ret = devm_of_platform_populate(dev);
 855         if (ret) {
 856                 dev_err(dev, "Failed to populate iommu contexts\n");
 857                 return ret;
 858         }
 859
 860         ret = iommu_device_sysfs_add(&qcom_iommu->iommu, dev, NULL,
 861                                      dev_name(dev));
 862         if (ret) {
 863                 dev_err(dev, "Failed to register iommu in sysfs\n");
 864                 return ret;
 865         }
 866
 867         iommu_device_set_ops(&qcom_iommu->iommu, &qcom_iommu_ops);
 868         iommu_device_set_fwnode(&qcom_iommu->iommu, dev->fwnode);
 869
 870         ret = iommu_device_register(&qcom_iommu->iommu);
 871         if (ret) {
 872                 dev_err(dev, "Failed to register iommu\n");
 873                 return ret;
 874         }
 875
 876         bus_set_iommu(&platform_bus_type, &qcom_iommu_ops);
 877
 878         if (qcom_iommu->local_base) {
 879                 pm_runtime_get_sync(dev);
 880                 writel_relaxed(0xffffffff, qcom_iommu->local_base + SMMU_INTR_SEL_NS);
 881                 pm_runtime_put_sync(dev);
 882         }
 883
 884         return 0;
 885 }
 886
 887 static int qcom_iommu_device_remove(struct platform_device *pdev)
 888 {
 889         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = platform_get_drvdata(pdev);
 890
 891         bus_set_iommu(&platform_bus_type, NULL);
 892
 893         pm_runtime_force_suspend(&pdev->dev);
 894         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
 895         iommu_device_sysfs_remove(&qcom_iommu->iommu);
 896         iommu_device_unregister(&qcom_iommu->iommu);
 897
 898         return 0;
 899 }
 900
 901 static int __maybe_unused qcom_iommu_resume(struct device *dev)
 902 {
 903         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = dev_get_drvdata(dev);
 904
 905         return qcom_iommu_enable_clocks(qcom_iommu);
 906 }
 907
 908 static int __maybe_unused qcom_iommu_suspend(struct device *dev)
 909 {
 910         struct qcom_iommu_dev *qcom_iommu = dev_get_drvdata(dev);
 911
 912         qcom_iommu_disable_clocks(qcom_iommu);
 913
 914         return 0;
 915 }
 916
 917 static const struct dev_pm_ops qcom_iommu_pm_ops = {
 918         SET_RUNTIME_PM_OPS(qcom_iommu_suspend, qcom_iommu_resume, NULL)
 919         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(pm_runtime_force_suspend,
 920                                 pm_runtime_force_resume)
 921 };
 922
 923 static const struct of_device_id qcom_iommu_of_match[] = {
 924         { .compatible = "qcom,msm-iommu-v1" },
 925         { /* sentinel */ }
 926 };
 927
 928 static struct platform_driver qcom_iommu_driver = {
 929         .driver = {
 930                 .name           = "qcom-iommu",
 931                 .of_match_table = of_match_ptr(qcom_iommu_of_match),
 932                 .pm             = &qcom_iommu_pm_ops,
 933         },
 934         .probe  = qcom_iommu_device_probe,
 935         .remove = qcom_iommu_device_remove,
 936 };
 937
 938 static int __init qcom_iommu_init(void)
 939 {
 940         int ret;
 941
 942         ret = platform_driver_register(&qcom_iommu_ctx_driver);
 943         if (ret)
 944                 return ret;
 945
 946         ret = platform_driver_register(&qcom_iommu_driver);
 947         if (ret)
 948                 platform_driver_unregister(&qcom_iommu_ctx_driver);
 949
 950         return ret;
 951 }
 952 device_initcall(qcom_iommu_init);