drivers/dma/dmaengine.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2004 - 2006 Intel Corporation. All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   6  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
   7  * any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59
  16  * Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  17  *
  18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in the
  19  * file called COPYING.
  20  */
  21
  22 /*
  23  * This code implements the DMA subsystem. It provides a HW-neutral interface
  24  * for other kernel code to use asynchronous memory copy capabilities,
  25  * if present, and allows different HW DMA drivers to register as providing
  26  * this capability.
  27  *
  28  * Due to the fact we are accelerating what is already a relatively fast
  29  * operation, the code goes to great lengths to avoid additional overhead,
  30  * such as locking.
  31  *
  32  * LOCKING:
  33  *
  34  * The subsystem keeps a global list of dma_device structs it is protected by a
  35  * mutex, dma_list_mutex.
  36  *
  37  * A subsystem can get access to a channel by calling dmaengine_get() followed
  38  * by dma_find_channel(), or if it has need for an exclusive channel it can call
  39  * dma_request_channel().  Once a channel is allocated a reference is taken
  40  * against its corresponding driver to disable removal.
  41  *
  42  * Each device has a channels list, which runs unlocked but is never modified
  43  * once the device is registered, it's just setup by the driver.
  44  *
  45  * See Documentation/dmaengine.txt for more details
  46  */
  47
  48 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  49
  50 #include <linux/dma-mapping.h>
  51 #include <linux/init.h>
  52 #include <linux/module.h>
  53 #include <linux/mm.h>
  54 #include <linux/device.h>
  55 #include <linux/dmaengine.h>
  56 #include <linux/hardirq.h>
  57 #include <linux/spinlock.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/rcupdate.h>
  60 #include <linux/mutex.h>
  61 #include <linux/jiffies.h>
  62 #include <linux/rculist.h>
  63 #include <linux/idr.h>
  64 #include <linux/slab.h>
  65
  66 static DEFINE_MUTEX(dma_list_mutex);
  67 static DEFINE_IDR(dma_idr);
  68 static LIST_HEAD(dma_device_list);
  69 static long dmaengine_ref_count;
  70
  71 /* --- sysfs implementation --- */
  72
  73 /**
  74  * dev_to_dma_chan - convert a device pointer to the its sysfs container object
  75  * @dev - device node
  76  *
  77  * Must be called under dma_list_mutex
  78  */
  79 static struct dma_chan *dev_to_dma_chan(struct device *dev)
  80 {
  81         struct dma_chan_dev *chan_dev;
  82
  83         chan_dev = container_of(dev, typeof(*chan_dev), device);
  84         return chan_dev->chan;
  85 }
  86
  87 static ssize_t show_memcpy_count(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
  88 {
  89         struct dma_chan *chan;
  90         unsigned long count = 0;
  91         int i;
  92         int err;
  93
  94         mutex_lock(&dma_list_mutex);
  95         chan = dev_to_dma_chan(dev);
  96         if (chan) {
  97                 for_each_possible_cpu(i)
  98                         count += per_cpu_ptr(chan->local, i)->memcpy_count;
  99                 err = sprintf(buf, "%lu\n", count);
 100         } else
 101                 err = -ENODEV;
 102         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 103
 104         return err;
 105 }
 106
 107 static ssize_t show_bytes_transferred(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 108                                       char *buf)
 109 {
 110         struct dma_chan *chan;
 111         unsigned long count = 0;
 112         int i;
 113         int err;
 114
 115         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 116         chan = dev_to_dma_chan(dev);
 117         if (chan) {
 118                 for_each_possible_cpu(i)
 119                         count += per_cpu_ptr(chan->local, i)->bytes_transferred;
 120                 err = sprintf(buf, "%lu\n", count);
 121         } else
 122                 err = -ENODEV;
 123         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 124
 125         return err;
 126 }
 127
 128 static ssize_t show_in_use(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
 129 {
 130         struct dma_chan *chan;
 131         int err;
 132
 133         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 134         chan = dev_to_dma_chan(dev);
 135         if (chan)
 136                 err = sprintf(buf, "%d\n", chan->client_count);
 137         else
 138                 err = -ENODEV;
 139         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 140
 141         return err;
 142 }
 143
 144 static struct device_attribute dma_attrs[] = {
 145         __ATTR(memcpy_count, S_IRUGO, show_memcpy_count, NULL),
 146         __ATTR(bytes_transferred, S_IRUGO, show_bytes_transferred, NULL),
 147         __ATTR(in_use, S_IRUGO, show_in_use, NULL),
 148         __ATTR_NULL
 149 };
 150
 151 static void chan_dev_release(struct device *dev)
 152 {
 153         struct dma_chan_dev *chan_dev;
 154
 155         chan_dev = container_of(dev, typeof(*chan_dev), device);
 156         if (atomic_dec_and_test(chan_dev->idr_ref)) {
 157                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 158                 idr_remove(&dma_idr, chan_dev->dev_id);
 159                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 160                 kfree(chan_dev->idr_ref);
 161         }
 162         kfree(chan_dev);
 163 }
 164
 165 static struct class dma_devclass = {
 166         .name           = "dma",
 167         .dev_attrs      = dma_attrs,
 168         .dev_release    = chan_dev_release,
 169 };
 170
 171 /* --- client and device registration --- */
 172
 173 #define dma_device_satisfies_mask(device, mask) \
 174         __dma_device_satisfies_mask((device), &(mask))
 175 static int
 176 __dma_device_satisfies_mask(struct dma_device *device, dma_cap_mask_t *want)
 177 {
 178         dma_cap_mask_t has;
 179
 180         bitmap_and(has.bits, want->bits, device->cap_mask.bits,
 181                 DMA_TX_TYPE_END);
 182         return bitmap_equal(want->bits, has.bits, DMA_TX_TYPE_END);
 183 }
 184
 185 static struct module *dma_chan_to_owner(struct dma_chan *chan)
 186 {
 187         return chan->device->dev->driver->owner;
 188 }
 189
 190 /**
 191  * balance_ref_count - catch up the channel reference count
 192  * @chan - channel to balance ->client_count versus dmaengine_ref_count
 193  *
 194  * balance_ref_count must be called under dma_list_mutex
 195  */
 196 static void balance_ref_count(struct dma_chan *chan)
 197 {
 198         struct module *owner = dma_chan_to_owner(chan);
 199
 200         while (chan->client_count < dmaengine_ref_count) {
 201                 __module_get(owner);
 202                 chan->client_count++;
 203         }
 204 }
 205
 206 /**
 207  * dma_chan_get - try to grab a dma channel's parent driver module
 208  * @chan - channel to grab
 209  *
 210  * Must be called under dma_list_mutex
 211  */
 212 static int dma_chan_get(struct dma_chan *chan)
 213 {
 214         int err = -ENODEV;
 215         struct module *owner = dma_chan_to_owner(chan);
 216
 217         if (chan->client_count) {
 218                 __module_get(owner);
 219                 err = 0;
 220         } else if (try_module_get(owner))
 221                 err = 0;
 222
 223         if (err == 0)
 224                 chan->client_count++;
 225
 226         /* allocate upon first client reference */
 227         if (chan->client_count == 1 && err == 0) {
 228                 int desc_cnt = chan->device->device_alloc_chan_resources(chan);
 229
 230                 if (desc_cnt < 0) {
 231                         err = desc_cnt;
 232                         chan->client_count = 0;
 233                         module_put(owner);
 234                 } else if (!dma_has_cap(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask))
 235                         balance_ref_count(chan);
 236         }
 237
 238         return err;
 239 }
 240
 241 /**
 242  * dma_chan_put - drop a reference to a dma channel's parent driver module
 243  * @chan - channel to release
 244  *
 245  * Must be called under dma_list_mutex
 246  */
 247 static void dma_chan_put(struct dma_chan *chan)
 248 {
 249         if (!chan->client_count)
 250                 return; /* this channel failed alloc_chan_resources */
 251         chan->client_count--;
 252         module_put(dma_chan_to_owner(chan));
 253         if (chan->client_count == 0)
 254                 chan->device->device_free_chan_resources(chan);
 255 }
 256
 257 enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie)
 258 {
 259         enum dma_status status;
 260         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
 261
 262         dma_async_issue_pending(chan);
 263         do {
 264                 status = dma_async_is_tx_complete(chan, cookie, NULL, NULL);
 265                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
 266                         pr_err("%s: timeout!\n", __func__);
 267                         return DMA_ERROR;
 268                 }
 269         } while (status == DMA_IN_PROGRESS);
 270
 271         return status;
 272 }
 273 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_wait);
 274
 275 /**
 276  * dma_cap_mask_all - enable iteration over all operation types
 277  */
 278 static dma_cap_mask_t dma_cap_mask_all;
 279
 280 /**
 281  * dma_chan_tbl_ent - tracks channel allocations per core/operation
 282  * @chan - associated channel for this entry
 283  */
 284 struct dma_chan_tbl_ent {
 285         struct dma_chan *chan;
 286 };
 287
 288 /**
 289  * channel_table - percpu lookup table for memory-to-memory offload providers
 290  */
 291 static struct dma_chan_tbl_ent __percpu *channel_table[DMA_TX_TYPE_END];
 292
 293 static int __init dma_channel_table_init(void)
 294 {
 295         enum dma_transaction_type cap;
 296         int err = 0;
 297
 298         bitmap_fill(dma_cap_mask_all.bits, DMA_TX_TYPE_END);
 299
 300         /* 'interrupt', 'private', and 'slave' are channel capabilities,
 301          * but are not associated with an operation so they do not need
 302          * an entry in the channel_table
 303          */
 304         clear_bit(DMA_INTERRUPT, dma_cap_mask_all.bits);
 305         clear_bit(DMA_PRIVATE, dma_cap_mask_all.bits);
 306         clear_bit(DMA_SLAVE, dma_cap_mask_all.bits);
 307
 308         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all) {
 309                 channel_table[cap] = alloc_percpu(struct dma_chan_tbl_ent);
 310                 if (!channel_table[cap]) {
 311                         err = -ENOMEM;
 312                         break;
 313                 }
 314         }
 315
 316         if (err) {
 317                 pr_err("initialization failure\n");
 318                 for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
 319                         if (channel_table[cap])
 320                                 free_percpu(channel_table[cap]);
 321         }
 322
 323         return err;
 324 }
 325 arch_initcall(dma_channel_table_init);
 326
 327 /**
 328  * dma_find_channel - find a channel to carry out the operation
 329  * @tx_type: transaction type
 330  */
 331 struct dma_chan *dma_find_channel(enum dma_transaction_type tx_type)
 332 {
 333         return this_cpu_read(channel_table[tx_type]->chan);
 334 }
 335 EXPORT_SYMBOL(dma_find_channel);
 336
 337 /*
 338  * net_dma_find_channel - find a channel for net_dma
 339  * net_dma has alignment requirements
 340  */
 341 struct dma_chan *net_dma_find_channel(void)
 342 {
 343         struct dma_chan *chan = dma_find_channel(DMA_MEMCPY);
 344         if (chan && !is_dma_copy_aligned(chan->device, 1, 1, 1))
 345                 return NULL;
 346
 347         return chan;
 348 }
 349 EXPORT_SYMBOL(net_dma_find_channel);
 350
 351 /**
 352  * dma_issue_pending_all - flush all pending operations across all channels
 353  */
 354 void dma_issue_pending_all(void)
 355 {
 356         struct dma_device *device;
 357         struct dma_chan *chan;
 358
 359         rcu_read_lock();
 360         list_for_each_entry_rcu(device, &dma_device_list, global_node) {
 361                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 362                         continue;
 363                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
 364                         if (chan->client_count)
 365                                 device->device_issue_pending(chan);
 366         }
 367         rcu_read_unlock();
 368 }
 369 EXPORT_SYMBOL(dma_issue_pending_all);
 370
 371 /**
 372  * nth_chan - returns the nth channel of the given capability
 373  * @cap: capability to match
 374  * @n: nth channel desired
 375  *
 376  * Defaults to returning the channel with the desired capability and the
 377  * lowest reference count when 'n' cannot be satisfied.  Must be called
 378  * under dma_list_mutex.
 379  */
 380 static struct dma_chan *nth_chan(enum dma_transaction_type cap, int n)
 381 {
 382         struct dma_device *device;
 383         struct dma_chan *chan;
 384         struct dma_chan *ret = NULL;
 385         struct dma_chan *min = NULL;
 386
 387         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
 388                 if (!dma_has_cap(cap, device->cap_mask) ||
 389                     dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 390                         continue;
 391                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 392                         if (!chan->client_count)
 393                                 continue;
 394                         if (!min)
 395                                 min = chan;
 396                         else if (chan->table_count < min->table_count)
 397                                 min = chan;
 398
 399                         if (n-- == 0) {
 400                                 ret = chan;
 401                                 break; /* done */
 402                         }
 403                 }
 404                 if (ret)
 405                         break; /* done */
 406         }
 407
 408         if (!ret)
 409                 ret = min;
 410
 411         if (ret)
 412                 ret->table_count++;
 413
 414         return ret;
 415 }
 416
 417 /**
 418  * dma_channel_rebalance - redistribute the available channels
 419  *
 420  * Optimize for cpu isolation (each cpu gets a dedicated channel for an
 421  * operation type) in the SMP case,  and operation isolation (avoid
 422  * multi-tasking channels) in the non-SMP case.  Must be called under
 423  * dma_list_mutex.
 424  */
 425 static void dma_channel_rebalance(void)
 426 {
 427         struct dma_chan *chan;
 428         struct dma_device *device;
 429         int cpu;
 430         int cap;
 431         int n;
 432
 433         /* undo the last distribution */
 434         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
 435                 for_each_possible_cpu(cpu)
 436                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = NULL;
 437
 438         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
 439                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 440                         continue;
 441                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
 442                         chan->table_count = 0;
 443         }
 444
 445         /* don't populate the channel_table if no clients are available */
 446         if (!dmaengine_ref_count)
 447                 return;
 448
 449         /* redistribute available channels */
 450         n = 0;
 451         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
 452                 for_each_online_cpu(cpu) {
 453                         if (num_possible_cpus() > 1)
 454                                 chan = nth_chan(cap, n++);
 455                         else
 456                                 chan = nth_chan(cap, -1);
 457
 458                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = chan;
 459                 }
 460 }
 461
 462 static struct dma_chan *private_candidate(dma_cap_mask_t *mask, struct dma_device *dev,
 463                                           dma_filter_fn fn, void *fn_param)
 464 {
 465         struct dma_chan *chan;
 466
 467         if (!__dma_device_satisfies_mask(dev, mask)) {
 468                 pr_debug("%s: wrong capabilities\n", __func__);
 469                 return NULL;
 470         }
 471         /* devices with multiple channels need special handling as we need to
 472          * ensure that all channels are either private or public.
 473          */
 474         if (dev->chancnt > 1 && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, dev->cap_mask))
 475                 list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
 476                         /* some channels are already publicly allocated */
 477                         if (chan->client_count)
 478                                 return NULL;
 479                 }
 480
 481         list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
 482                 if (chan->client_count) {
 483                         pr_debug("%s: %s busy\n",
 484                                  __func__, dma_chan_name(chan));
 485                         continue;
 486                 }
 487                 if (fn && !fn(chan, fn_param)) {
 488                         pr_debug("%s: %s filter said false\n",
 489                                  __func__, dma_chan_name(chan));
 490                         continue;
 491                 }
 492                 return chan;
 493         }
 494
 495         return NULL;
 496 }
 497
 498 /**
 499  * dma_request_channel - try to allocate an exclusive channel
 500  * @mask: capabilities that the channel must satisfy
 501  * @fn: optional callback to disposition available channels
 502  * @fn_param: opaque parameter to pass to dma_filter_fn
 503  */
 504 struct dma_chan *__dma_request_channel(dma_cap_mask_t *mask, dma_filter_fn fn, void *fn_param)
 505 {
 506         struct dma_device *device, *_d;
 507         struct dma_chan *chan = NULL;
 508         int err;
 509
 510         /* Find a channel */
 511         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 512         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
 513                 chan = private_candidate(mask, device, fn, fn_param);
 514                 if (chan) {
 515                         /* Found a suitable channel, try to grab, prep, and
 516                          * return it.  We first set DMA_PRIVATE to disable
 517                          * balance_ref_count as this channel will not be
 518                          * published in the general-purpose allocator
 519                          */
 520                         dma_cap_set(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
 521                         device->privatecnt++;
 522                         err = dma_chan_get(chan);
 523
 524                         if (err == -ENODEV) {
 525                                 pr_debug("%s: %s module removed\n",
 526                                          __func__, dma_chan_name(chan));
 527                                 list_del_rcu(&device->global_node);
 528                         } else if (err)
 529                                 pr_debug("%s: failed to get %s: (%d)\n",
 530                                          __func__, dma_chan_name(chan), err);
 531                         else
 532                                 break;
 533                         if (--device->privatecnt == 0)
 534                                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
 535                         chan = NULL;
 536                 }
 537         }
 538         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 539
 540         pr_debug("%s: %s (%s)\n",
 541                  __func__,
 542                  chan ? "success" : "fail",
 543                  chan ? dma_chan_name(chan) : NULL);
 544
 545         return chan;
 546 }
 547 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dma_request_channel);
 548
 549 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan)
 550 {
 551         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 552         WARN_ONCE(chan->client_count != 1,
 553                   "chan reference count %d != 1\n", chan->client_count);
 554         dma_chan_put(chan);
 555         /* drop PRIVATE cap enabled by __dma_request_channel() */
 556         if (--chan->device->privatecnt == 0)
 557                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask);
 558         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_release_channel);
 561
 562 /**
 563  * dmaengine_get - register interest in dma_channels
 564  */
 565 void dmaengine_get(void)
 566 {
 567         struct dma_device *device, *_d;
 568         struct dma_chan *chan;
 569         int err;
 570
 571         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 572         dmaengine_ref_count++;
 573
 574         /* try to grab channels */
 575         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
 576                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 577                         continue;
 578                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 579                         err = dma_chan_get(chan);
 580                         if (err == -ENODEV) {
 581                                 /* module removed before we could use it */
 582                                 list_del_rcu(&device->global_node);
 583                                 break;
 584                         } else if (err)
 585                                 pr_debug("%s: failed to get %s: (%d)\n",
 586                                        __func__, dma_chan_name(chan), err);
 587                 }
 588         }
 589
 590         /* if this is the first reference and there were channels
 591          * waiting we need to rebalance to get those channels
 592          * incorporated into the channel table
 593          */
 594         if (dmaengine_ref_count == 1)
 595                 dma_channel_rebalance();
 596         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 597 }
 598 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_get);
 599
 600 /**
 601  * dmaengine_put - let dma drivers be removed when ref_count == 0
 602  */
 603 void dmaengine_put(void)
 604 {
 605         struct dma_device *device;
 606         struct dma_chan *chan;
 607
 608         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 609         dmaengine_ref_count--;
 610         BUG_ON(dmaengine_ref_count < 0);
 611         /* drop channel references */
 612         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
 613                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 614                         continue;
 615                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
 616                         dma_chan_put(chan);
 617         }
 618         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_put);
 621
 622 static bool device_has_all_tx_types(struct dma_device *device)
 623 {
 624         /* A device that satisfies this test has channels that will never cause
 625          * an async_tx channel switch event as all possible operation types can
 626          * be handled.
 627          */
 628         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_DMA
 629         if (!dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask))
 630                 return false;
 631         #endif
 632
 633         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY_MODULE)
 634         if (!dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask))
 635                 return false;
 636         #endif
 637
 638         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET_MODULE)
 639         if (!dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask))
 640                 return false;
 641         #endif
 642
 643         #if defined(CONFIG_ASYNC_XOR) || defined(CONFIG_ASYNC_XOR_MODULE)
 644         if (!dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask))
 645                 return false;
 646
 647         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_XOR_VAL_DMA
 648         if (!dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask))
 649                 return false;
 650         #endif
 651         #endif
 652
 653         #if defined(CONFIG_ASYNC_PQ) || defined(CONFIG_ASYNC_PQ_MODULE)
 654         if (!dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask))
 655                 return false;
 656
 657         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_PQ_VAL_DMA
 658         if (!dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask))
 659                 return false;
 660         #endif
 661         #endif
 662
 663         return true;
 664 }
 665
 666 static int get_dma_id(struct dma_device *device)
 667 {
 668         int rc;
 669
 670  idr_retry:
 671         if (!idr_pre_get(&dma_idr, GFP_KERNEL))
 672                 return -ENOMEM;
 673         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 674         rc = idr_get_new(&dma_idr, NULL, &device->dev_id);
 675         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 676         if (rc == -EAGAIN)
 677                 goto idr_retry;
 678         else if (rc != 0)
 679                 return rc;
 680
 681         return 0;
 682 }
 683
 684 /**
 685  * dma_async_device_register - registers DMA devices found
 686  * @device: &dma_device
 687  */
 688 int dma_async_device_register(struct dma_device *device)
 689 {
 690         int chancnt = 0, rc;
 691         struct dma_chan* chan;
 692         atomic_t *idr_ref;
 693
 694         if (!device)
 695                 return -ENODEV;
 696
 697         /* validate device routines */
 698         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask) &&
 699                 !device->device_prep_dma_memcpy);
 700         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask) &&
 701                 !device->device_prep_dma_xor);
 702         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask) &&
 703                 !device->device_prep_dma_xor_val);
 704         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask) &&
 705                 !device->device_prep_dma_pq);
 706         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask) &&
 707                 !device->device_prep_dma_pq_val);
 708         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask) &&
 709                 !device->device_prep_dma_memset);
 710         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask) &&
 711                 !device->device_prep_dma_interrupt);
 712         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SG, device->cap_mask) &&
 713                 !device->device_prep_dma_sg);
 714         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_CYCLIC, device->cap_mask) &&
 715                 !device->device_prep_dma_cyclic);
 716         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SLAVE, device->cap_mask) &&
 717                 !device->device_control);
 718         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_INTERLEAVE, device->cap_mask) &&
 719                 !device->device_prep_interleaved_dma);
 720
 721         BUG_ON(!device->device_alloc_chan_resources);
 722         BUG_ON(!device->device_free_chan_resources);
 723         BUG_ON(!device->device_tx_status);
 724         BUG_ON(!device->device_issue_pending);
 725         BUG_ON(!device->dev);
 726
 727         /* note: this only matters in the
 728          * CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH=n case
 729          */
 730         if (device_has_all_tx_types(device))
 731                 dma_cap_set(DMA_ASYNC_TX, device->cap_mask);
 732
 733         idr_ref = kmalloc(sizeof(*idr_ref), GFP_KERNEL);
 734         if (!idr_ref)
 735                 return -ENOMEM;
 736         rc = get_dma_id(device);
 737         if (rc != 0) {
 738                 kfree(idr_ref);
 739                 return rc;
 740         }
 741
 742         atomic_set(idr_ref, 0);
 743
 744         /* represent channels in sysfs. Probably want devs too */
 745         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 746                 rc = -ENOMEM;
 747                 chan->local = alloc_percpu(typeof(*chan->local));
 748                 if (chan->local == NULL)
 749                         goto err_out;
 750                 chan->dev = kzalloc(sizeof(*chan->dev), GFP_KERNEL);
 751                 if (chan->dev == NULL) {
 752                         free_percpu(chan->local);
 753                         chan->local = NULL;
 754                         goto err_out;
 755                 }
 756
 757                 chan->chan_id = chancnt++;
 758                 chan->dev->device.class = &dma_devclass;
 759                 chan->dev->device.parent = device->dev;
 760                 chan->dev->chan = chan;
 761                 chan->dev->idr_ref = idr_ref;
 762                 chan->dev->dev_id = device->dev_id;
 763                 atomic_inc(idr_ref);
 764                 dev_set_name(&chan->dev->device, "dma%dchan%d",
 765                              device->dev_id, chan->chan_id);
 766
 767                 rc = device_register(&chan->dev->device);
 768                 if (rc) {
 769                         free_percpu(chan->local);
 770                         chan->local = NULL;
 771                         kfree(chan->dev);
 772                         atomic_dec(idr_ref);
 773                         goto err_out;
 774                 }
 775                 chan->client_count = 0;
 776         }
 777         device->chancnt = chancnt;
 778
 779         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 780         /* take references on public channels */
 781         if (dmaengine_ref_count && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 782                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 783                         /* if clients are already waiting for channels we need
 784                          * to take references on their behalf
 785                          */
 786                         if (dma_chan_get(chan) == -ENODEV) {
 787                                 /* note we can only get here for the first
 788                                  * channel as the remaining channels are
 789                                  * guaranteed to get a reference
 790                                  */
 791                                 rc = -ENODEV;
 792                                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 793                                 goto err_out;
 794                         }
 795                 }
 796         list_add_tail_rcu(&device->global_node, &dma_device_list);
 797         if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 798                 device->privatecnt++;   /* Always private */
 799         dma_channel_rebalance();
 800         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 801
 802         return 0;
 803
 804 err_out:
 805         /* if we never registered a channel just release the idr */
 806         if (atomic_read(idr_ref) == 0) {
 807                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 808                 idr_remove(&dma_idr, device->dev_id);
 809                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 810                 kfree(idr_ref);
 811                 return rc;
 812         }
 813
 814         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 815                 if (chan->local == NULL)
 816                         continue;
 817                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 818                 chan->dev->chan = NULL;
 819                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 820                 device_unregister(&chan->dev->device);
 821                 free_percpu(chan->local);
 822         }
 823         return rc;
 824 }
 825 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_register);
 826
 827 /**
 828  * dma_async_device_unregister - unregister a DMA device
 829  * @device: &dma_device
 830  *
 831  * This routine is called by dma driver exit routines, dmaengine holds module
 832  * references to prevent it being called while channels are in use.
 833  */
 834 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device)
 835 {
 836         struct dma_chan *chan;
 837
 838         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 839         list_del_rcu(&device->global_node);
 840         dma_channel_rebalance();
 841         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 842
 843         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 844                 WARN_ONCE(chan->client_count,
 845                           "%s called while %d clients hold a reference\n",
 846                           __func__, chan->client_count);
 847                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 848                 chan->dev->chan = NULL;
 849                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 850                 device_unregister(&chan->dev->device);
 851                 free_percpu(chan->local);
 852         }
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_unregister);
 855
 856 /**
 857  * dma_async_memcpy_buf_to_buf - offloaded copy between virtual addresses
 858  * @chan: DMA channel to offload copy to
 859  * @dest: destination address (virtual)
 860  * @src: source address (virtual)
 861  * @len: length
 862  *
 863  * Both @dest and @src must be mappable to a bus address according to the
 864  * DMA mapping API rules for streaming mappings.
 865  * Both @dest and @src must stay memory resident (kernel memory or locked
 866  * user space pages).
 867  */
 868 dma_cookie_t
 869 dma_async_memcpy_buf_to_buf(struct dma_chan *chan, void *dest,
 870                         void *src, size_t len)
 871 {
 872         struct dma_device *dev = chan->device;
 873         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 874         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 875         dma_cookie_t cookie;
 876         unsigned long flags;
 877
 878         dma_src = dma_map_single(dev->dev, src, len, DMA_TO_DEVICE);
 879         dma_dest = dma_map_single(dev->dev, dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 880         flags = DMA_CTRL_ACK |
 881                 DMA_COMPL_SRC_UNMAP_SINGLE |
 882                 DMA_COMPL_DEST_UNMAP_SINGLE;
 883         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 884
 885         if (!tx) {
 886                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 887                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 888                 return -ENOMEM;
 889         }
 890
 891         tx->callback = NULL;
 892         cookie = tx->tx_submit(tx);
 893
 894         preempt_disable();
 895         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 896         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 897         preempt_enable();
 898
 899         return cookie;
 900 }
 901 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_buf_to_buf);
 902
 903 /**
 904  * dma_async_memcpy_buf_to_pg - offloaded copy from address to page
 905  * @chan: DMA channel to offload copy to
 906  * @page: destination page
 907  * @offset: offset in page to copy to
 908  * @kdata: source address (virtual)
 909  * @len: length
 910  *
 911  * Both @page/@offset and @kdata must be mappable to a bus address according
 912  * to the DMA mapping API rules for streaming mappings.
 913  * Both @page/@offset and @kdata must stay memory resident (kernel memory or
 914  * locked user space pages)
 915  */
 916 dma_cookie_t
 917 dma_async_memcpy_buf_to_pg(struct dma_chan *chan, struct page *page,
 918                         unsigned int offset, void *kdata, size_t len)
 919 {
 920         struct dma_device *dev = chan->device;
 921         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 922         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 923         dma_cookie_t cookie;
 924         unsigned long flags;
 925
 926         dma_src = dma_map_single(dev->dev, kdata, len, DMA_TO_DEVICE);
 927         dma_dest = dma_map_page(dev->dev, page, offset, len, DMA_FROM_DEVICE);
 928         flags = DMA_CTRL_ACK | DMA_COMPL_SRC_UNMAP_SINGLE;
 929         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 930
 931         if (!tx) {
 932                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 933                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 934                 return -ENOMEM;
 935         }
 936
 937         tx->callback = NULL;
 938         cookie = tx->tx_submit(tx);
 939
 940         preempt_disable();
 941         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 942         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 943         preempt_enable();
 944
 945         return cookie;
 946 }
 947 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_buf_to_pg);
 948
 949 /**
 950  * dma_async_memcpy_pg_to_pg - offloaded copy from page to page
 951  * @chan: DMA channel to offload copy to
 952  * @dest_pg: destination page
 953  * @dest_off: offset in page to copy to
 954  * @src_pg: source page
 955  * @src_off: offset in page to copy from
 956  * @len: length
 957  *
 958  * Both @dest_page/@dest_off and @src_page/@src_off must be mappable to a bus
 959  * address according to the DMA mapping API rules for streaming mappings.
 960  * Both @dest_page/@dest_off and @src_page/@src_off must stay memory resident
 961  * (kernel memory or locked user space pages).
 962  */
 963 dma_cookie_t
 964 dma_async_memcpy_pg_to_pg(struct dma_chan *chan, struct page *dest_pg,
 965         unsigned int dest_off, struct page *src_pg, unsigned int src_off,
 966         size_t len)
 967 {
 968         struct dma_device *dev = chan->device;
 969         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 970         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 971         dma_cookie_t cookie;
 972         unsigned long flags;
 973
 974         dma_src = dma_map_page(dev->dev, src_pg, src_off, len, DMA_TO_DEVICE);
 975         dma_dest = dma_map_page(dev->dev, dest_pg, dest_off, len,
 976                                 DMA_FROM_DEVICE);
 977         flags = DMA_CTRL_ACK;
 978         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 979
 980         if (!tx) {
 981                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 982                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 983                 return -ENOMEM;
 984         }
 985
 986         tx->callback = NULL;
 987         cookie = tx->tx_submit(tx);
 988
 989         preempt_disable();
 990         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 991         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 992         preempt_enable();
 993
 994         return cookie;
 995 }
 996 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_pg_to_pg);
 997
 998 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
 999         struct dma_chan *chan)
1000 {
1001         tx->chan = chan;
1002         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH
1003         spin_lock_init(&tx->lock);
1004         #endif
1005 }
1006 EXPORT_SYMBOL(dma_async_tx_descriptor_init);
1007
1008 /* dma_wait_for_async_tx - spin wait for a transaction to complete
1009  * @tx: in-flight transaction to wait on
1010  */
1011 enum dma_status
1012 dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1013 {
1014         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
1015
1016         if (!tx)
1017                 return DMA_SUCCESS;
1018
1019         while (tx->cookie == -EBUSY) {
1020                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
1021                         pr_err("%s timeout waiting for descriptor submission\n",
1022                                __func__);
1023                         return DMA_ERROR;
1024                 }
1025                 cpu_relax();
1026         }
1027         return dma_sync_wait(tx->chan, tx->cookie);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_wait_for_async_tx);
1030
1031 /* dma_run_dependencies - helper routine for dma drivers to process
1032  *      (start) dependent operations on their target channel
1033  * @tx: transaction with dependencies
1034  */
1035 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1036 {
1037         struct dma_async_tx_descriptor *dep = txd_next(tx);
1038         struct dma_async_tx_descriptor *dep_next;
1039         struct dma_chan *chan;
1040
1041         if (!dep)
1042                 return;
1043
1044         /* we'll submit tx->next now, so clear the link */
1045         txd_clear_next(tx);
1046         chan = dep->chan;
1047
1048         /* keep submitting up until a channel switch is detected
1049          * in that case we will be called again as a result of
1050          * processing the interrupt from async_tx_channel_switch
1051          */
1052         for (; dep; dep = dep_next) {
1053                 txd_lock(dep);
1054                 txd_clear_parent(dep);
1055                 dep_next = txd_next(dep);
1056                 if (dep_next && dep_next->chan == chan)
1057                         txd_clear_next(dep); /* ->next will be submitted */
1058                 else
1059                         dep_next = NULL; /* submit current dep and terminate */
1060                 txd_unlock(dep);
1061
1062                 dep->tx_submit(dep);
1063         }
1064
1065         chan->device->device_issue_pending(chan);
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_run_dependencies);
1068
1069 static int __init dma_bus_init(void)
1070 {
1071         return class_register(&dma_devclass);
1072 }
1073 arch_initcall(dma_bus_init);
1074
1075