xref: /kvm-unit-tests/x86/intel-iommu.c (revision 8446858df87d876e260de44ab99e7caed528dc04)
116c0b05fSPeter Xu /*
216c0b05fSPeter Xu  * Intel IOMMU unit test.
316c0b05fSPeter Xu  *
416c0b05fSPeter Xu  * Copyright (C) 2016 Red Hat, Inc.
516c0b05fSPeter Xu  *
616c0b05fSPeter Xu  * Authors:
716c0b05fSPeter Xu  *   Peter Xu <peterx@redhat.com>,
816c0b05fSPeter Xu  *
916c0b05fSPeter Xu  * This work is licensed under the terms of the GNU LGPL, version 2 or
1016c0b05fSPeter Xu  * later.
1116c0b05fSPeter Xu  */
1216c0b05fSPeter Xu 
1316c0b05fSPeter Xu #include "intel-iommu.h"
1492d2c192SPeter Xu #include "pci-edu.h"
157f2477c2SPeter Xu #include "x86/apic.h"
1692d2c192SPeter Xu 
1792d2c192SPeter Xu #define VTD_TEST_DMAR_4B ("DMAR 4B memcpy test")
187f2477c2SPeter Xu #define VTD_TEST_IR_MSI ("IR MSI")
193223ade2SPeter Xu #define VTD_TEST_IR_IOAPIC ("IR IOAPIC")
2092d2c192SPeter Xu 
21c15c99f8SAndrew Jones static struct pci_edu_dev edu_dev;
22c15c99f8SAndrew Jones 
23c15c99f8SAndrew Jones static void vtd_test_dmar(void)
2492d2c192SPeter Xu {
25c15c99f8SAndrew Jones 	struct pci_edu_dev *dev = &edu_dev;
2692d2c192SPeter Xu 	void *page = alloc_page();
2792d2c192SPeter Xu 
289e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_push("vtd_dmar");
299e8d01f9SPeter Xu 
3092d2c192SPeter Xu #define DMA_TEST_WORD (0x12345678)
3192d2c192SPeter Xu 	/* Modify the first 4 bytes of the page */
3292d2c192SPeter Xu 	*(uint32_t *)page = DMA_TEST_WORD;
3392d2c192SPeter Xu 
3492d2c192SPeter Xu 	/*
3592d2c192SPeter Xu 	 * Map the newly allocated page into IOVA address 0 (size 4K)
3692d2c192SPeter Xu 	 * of the device address space. Root entry and context entry
3792d2c192SPeter Xu 	 * will be automatically created when needed.
3892d2c192SPeter Xu 	 */
3992d2c192SPeter Xu 	vtd_map_range(dev->pci_dev.bdf, 0, virt_to_phys(page), PAGE_SIZE);
4092d2c192SPeter Xu 
4192d2c192SPeter Xu 	/*
4292d2c192SPeter Xu 	 * DMA the first 4 bytes of the page to EDU device buffer
4392d2c192SPeter Xu 	 * offset 0.
4492d2c192SPeter Xu 	 */
4592d2c192SPeter Xu 	edu_dma(dev, 0, 4, 0, false);
4692d2c192SPeter Xu 
4792d2c192SPeter Xu 	/*
4892d2c192SPeter Xu 	 * DMA the first 4 bytes of EDU device buffer into the page
4992d2c192SPeter Xu 	 * with offset 4 (so it'll be using 4-7 bytes).
5092d2c192SPeter Xu 	 */
5192d2c192SPeter Xu 	edu_dma(dev, 4, 4, 0, true);
5292d2c192SPeter Xu 
5392d2c192SPeter Xu 	/*
5492d2c192SPeter Xu 	 * Check data match between 0-3 bytes and 4-7 bytes of the
5592d2c192SPeter Xu 	 * page.
5692d2c192SPeter Xu 	 */
5792d2c192SPeter Xu 	report(VTD_TEST_DMAR_4B, *((uint32_t *)page + 1) == DMA_TEST_WORD);
5892d2c192SPeter Xu 
5992d2c192SPeter Xu 	free_page(page);
609e8d01f9SPeter Xu 
619e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_pop();
6292d2c192SPeter Xu }
6316c0b05fSPeter Xu 
647f2477c2SPeter Xu static volatile bool edu_intr_recved;
657f2477c2SPeter Xu 
667f2477c2SPeter Xu static void edu_isr(isr_regs_t *regs)
677f2477c2SPeter Xu {
687f2477c2SPeter Xu 	edu_intr_recved = true;
697f2477c2SPeter Xu 	eoi();
70*8446858dSAndrew Jones 	edu_reg_writel(&edu_dev, EDU_REG_INTR_ACK,
71*8446858dSAndrew Jones 			edu_reg_readl(&edu_dev, EDU_REG_INTR_STATUS));
727f2477c2SPeter Xu }
737f2477c2SPeter Xu 
74c15c99f8SAndrew Jones static void vtd_test_ir(void)
757f2477c2SPeter Xu {
763223ade2SPeter Xu #define VTD_TEST_VECTOR_IOAPIC (0xed)
773223ade2SPeter Xu #define VTD_TEST_VECTOR_MSI (0xee)
78c15c99f8SAndrew Jones 	struct pci_edu_dev *dev = &edu_dev;
793223ade2SPeter Xu 	struct pci_dev *pci_dev = &dev->pci_dev;
803223ade2SPeter Xu 
819e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_push("vtd_ir");
829e8d01f9SPeter Xu 
837f2477c2SPeter Xu 	irq_enable();
847f2477c2SPeter Xu 
853223ade2SPeter Xu 	/* This will enable INTx */
863223ade2SPeter Xu 	pci_msi_set_enable(pci_dev, false);
873223ade2SPeter Xu 	vtd_setup_ioapic_irq(pci_dev, VTD_TEST_VECTOR_IOAPIC,
883223ade2SPeter Xu 			     0, TRIGGER_EDGE);
893223ade2SPeter Xu 	handle_irq(VTD_TEST_VECTOR_IOAPIC, edu_isr);
903223ade2SPeter Xu 
913223ade2SPeter Xu 	edu_intr_recved = false;
923223ade2SPeter Xu 	wmb();
937f2477c2SPeter Xu 	/* Manually trigger INTR */
947f2477c2SPeter Xu 	edu_reg_writel(dev, EDU_REG_INTR_RAISE, 1);
957f2477c2SPeter Xu 
967f2477c2SPeter Xu 	while (!edu_intr_recved)
977f2477c2SPeter Xu 		cpu_relax();
987f2477c2SPeter Xu 
997f2477c2SPeter Xu 	/* Clear INTR bits */
1007f2477c2SPeter Xu 	edu_reg_writel(dev, EDU_REG_INTR_RAISE, 0);
1017f2477c2SPeter Xu 
1027f2477c2SPeter Xu 	/* We are good as long as we reach here */
1033223ade2SPeter Xu 	report(VTD_TEST_IR_IOAPIC, edu_intr_recved == true);
1043223ade2SPeter Xu 
1053223ade2SPeter Xu 	/*
1063223ade2SPeter Xu 	 * Setup EDU PCI device MSI, using interrupt remapping. By
1073223ade2SPeter Xu 	 * default, EDU device is using INTx.
1083223ade2SPeter Xu 	 */
1093223ade2SPeter Xu 	if (!vtd_setup_msi(pci_dev, VTD_TEST_VECTOR_MSI, 0)) {
1103223ade2SPeter Xu 		printf("edu device does not support MSI, skip test\n");
1113223ade2SPeter Xu 		report_skip(VTD_TEST_IR_MSI);
1123223ade2SPeter Xu 		return;
1133223ade2SPeter Xu 	}
1143223ade2SPeter Xu 
1153223ade2SPeter Xu 	handle_irq(VTD_TEST_VECTOR_MSI, edu_isr);
1163223ade2SPeter Xu 
1173223ade2SPeter Xu 	edu_intr_recved = false;
1183223ade2SPeter Xu 	wmb();
1193223ade2SPeter Xu 	/* Manually trigger INTR */
1203223ade2SPeter Xu 	edu_reg_writel(dev, EDU_REG_INTR_RAISE, 1);
1213223ade2SPeter Xu 
1223223ade2SPeter Xu 	while (!edu_intr_recved)
1233223ade2SPeter Xu 		cpu_relax();
1243223ade2SPeter Xu 
1253223ade2SPeter Xu 	/* We are good as long as we reach here */
1263223ade2SPeter Xu 	report(VTD_TEST_IR_MSI, edu_intr_recved == true);
1279e8d01f9SPeter Xu 
1289e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_pop();
1297f2477c2SPeter Xu }
1307f2477c2SPeter Xu 
13116c0b05fSPeter Xu int main(int argc, char *argv[])
13216c0b05fSPeter Xu {
13316c0b05fSPeter Xu 	vtd_init();
13416c0b05fSPeter Xu 
1359e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_push("vtd_init");
1369e8d01f9SPeter Xu 
13716c0b05fSPeter Xu 	report("fault status check", vtd_readl(DMAR_FSTS_REG) == 0);
13816c0b05fSPeter Xu 	report("QI enablement", vtd_readl(DMAR_GSTS_REG) & VTD_GCMD_QI);
13916c0b05fSPeter Xu 	report("DMAR table setup", vtd_readl(DMAR_GSTS_REG) & VTD_GCMD_ROOT);
14016c0b05fSPeter Xu 	report("IR table setup", vtd_readl(DMAR_GSTS_REG) & VTD_GCMD_IR_TABLE);
14116c0b05fSPeter Xu 	report("DMAR enablement", vtd_readl(DMAR_GSTS_REG) & VTD_GCMD_DMAR);
14216c0b05fSPeter Xu 	report("IR enablement", vtd_readl(DMAR_GSTS_REG) & VTD_GCMD_IR);
14392d2c192SPeter Xu 	report("DMAR support 39 bits address width",
14492d2c192SPeter Xu 	       vtd_readq(DMAR_CAP_REG) & VTD_CAP_SAGAW);
14592d2c192SPeter Xu 	report("DMAR support huge pages", vtd_readq(DMAR_CAP_REG) & VTD_CAP_SLLPS);
14692d2c192SPeter Xu 
1479e8d01f9SPeter Xu 	report_prefix_pop();
1489e8d01f9SPeter Xu 
149c15c99f8SAndrew Jones 	if (!edu_init(&edu_dev)) {
15092d2c192SPeter Xu 		printf("Please specify \"-device edu\" to do "
15192d2c192SPeter Xu 		       "further IOMMU tests.\n");
15292d2c192SPeter Xu 		report_skip(VTD_TEST_DMAR_4B);
1533223ade2SPeter Xu 		report_skip(VTD_TEST_IR_IOAPIC);
1547f2477c2SPeter Xu 		report_skip(VTD_TEST_IR_MSI);
1557f2477c2SPeter Xu 	} else {
156c15c99f8SAndrew Jones 		vtd_test_dmar();
157c15c99f8SAndrew Jones 		vtd_test_ir();
1587f2477c2SPeter Xu 	}
15916c0b05fSPeter Xu 
16016c0b05fSPeter Xu 	return report_summary();
16116c0b05fSPeter Xu }
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