virtio_pci: modern driver

Lightly tested against qemu.

One thing *not* implemented here is separate mappings
for descriptor/avail/used rings. That's nice to have,
will be done later after we have core support.

This also exposes the PCI layout to userspace, and
adds macros for PCI layout offsets:

QEMU wants it, so why not?  Trust, but verify.
Signed-off-by: Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au>
Signed-off-by: Michael S. Tsirkin <mst@redhat.com>

drivers/virtio/Makefile

 obj-$(CONFIG_VIRTIO) += virtio.o virtio_ring.o
 obj-$(CONFIG_VIRTIO_MMIO) += virtio_mmio.o
 obj-$(CONFIG_VIRTIO_PCI) += virtio_pci.o
-virtio_pci-y := virtio_pci_legacy.o virtio_pci_common.o
+virtio_pci-y := virtio_pci_modern.o virtio_pci_legacy.o virtio_pci_common.o
 obj-$(CONFIG_VIRTIO_BALLOON) += virtio_balloon.o

drivers/virtio/virtio_pci_common.c

@@ -505,7 +505,9 @@ static int virtio_pci_probe(struct pci_dev *pci_dev,
 	if (rc)
 		goto err_request_regions;
 
-	rc = virtio_pci_legacy_probe(vp_dev);
+	rc = virtio_pci_modern_probe(vp_dev);
+	if (rc == -ENODEV)
+		rc = virtio_pci_legacy_probe(vp_dev);
 	if (rc)
 		goto err_probe;
 
@@ -518,7 +520,10 @@ static int virtio_pci_probe(struct pci_dev *pci_dev,
 	return 0;
 
 err_register:
-	virtio_pci_legacy_remove(vp_dev);
+	if (vp_dev->ioaddr)
+	     virtio_pci_legacy_remove(vp_dev);
+	else
+	     virtio_pci_modern_remove(vp_dev);
 err_probe:
 	pci_release_regions(pci_dev);
 err_request_regions:
@@ -534,7 +539,10 @@ static void virtio_pci_remove(struct pci_dev *pci_dev)
 
 	unregister_virtio_device(&vp_dev->vdev);
 
-	virtio_pci_legacy_remove(pci_dev);
+	if (vp_dev->ioaddr)
+		virtio_pci_legacy_remove(vp_dev);
+	else
+		virtio_pci_modern_remove(vp_dev);
 
 	pci_release_regions(pci_dev);
 	pci_disable_device(pci_dev);

drivers/virtio/virtio_pci_common.h

@@ -53,12 +53,29 @@ struct virtio_pci_device {
 	struct virtio_device vdev;
 	struct pci_dev *pci_dev;
 
+	/* In legacy mode, these two point to within ->legacy. */
+	/* Where to read and clear interrupt */
+	u8 __iomem *isr;
+
+	/* Modern only fields */
+	/* The IO mapping for the PCI config space (non-legacy mode) */
+	struct virtio_pci_common_cfg __iomem *common;
+	/* Device-specific data (non-legacy mode)  */
+	void __iomem *device;
+
+	/* So we can sanity-check accesses. */
+	size_t device_len;
+
+	/* Capability for when we need to map notifications per-vq. */
+	int notify_map_cap;
+
+	/* Multiply queue_notify_off by this value. (non-legacy mode). */
+	u32 notify_offset_multiplier;
+
+	/* Legacy only field */
 	/* the IO mapping for the PCI config space */
 	void __iomem *ioaddr;
 
-	/* the IO mapping for ISR operation */
-	void __iomem *isr;
-
 	/* a list of queues so we can dispatch IRQs */
 	spinlock_t lock;
 	struct list_head virtqueues;
@@ -129,5 +146,7 @@ int vp_set_vq_affinity(struct virtqueue *vq, int cpu);
 
 int virtio_pci_legacy_probe(struct virtio_pci_device *);
 void virtio_pci_legacy_remove(struct virtio_pci_device *);
+int virtio_pci_modern_probe(struct virtio_pci_device *);
+void virtio_pci_modern_remove(struct virtio_pci_device *);
 
 #endif

include/uapi/linux/virtio_pci.h

@@ -117,10 +117,11 @@ struct virtio_pci_cap {
 	__u8 cap_vndr;		/* Generic PCI field: PCI_CAP_ID_VNDR */
 	__u8 cap_next;		/* Generic PCI field: next ptr. */
 	__u8 cap_len;		/* Generic PCI field: capability length */
-	__u8 type_and_bar;	/* Upper 3 bits: bar.
-				 * Lower 3 is VIRTIO_PCI_CAP_*_CFG. */
+	__u8 cfg_type;		/* Identifies the structure. */
+	__u8 bar;		/* Where to find it. */
+	__u8 padding[3];	/* Pad to full dword. */
 	__le32 offset;		/* Offset within bar. */
-	__le32 length;		/* Length. */
+	__le32 length;		/* Length of the structure, in bytes. */
 };
 
 #define VIRTIO_PCI_CAP_BAR_SHIFT	5