Merge tag 'arc-v3.10-rc1-part2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / drivers / rpmsg / virtio_rpmsg_bus.c
1 /*
2  * Virtio-based remote processor messaging bus
3  *
4  * Copyright (C) 2011 Texas Instruments, Inc.
5  * Copyright (C) 2011 Google, Inc.
6  *
7  * Ohad Ben-Cohen <ohad@wizery.com>
8  * Brian Swetland <swetland@google.com>
9  *
10  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
11  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
12  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  */
19
20 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/virtio.h>
25 #include <linux/virtio_ids.h>
26 #include <linux/virtio_config.h>
27 #include <linux/scatterlist.h>
28 #include <linux/dma-mapping.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/jiffies.h>
32 #include <linux/sched.h>
33 #include <linux/wait.h>
34 #include <linux/rpmsg.h>
35 #include <linux/mutex.h>
36
37 /**
38  * struct virtproc_info - virtual remote processor state
39  * @vdev:       the virtio device
40  * @rvq:        rx virtqueue
41  * @svq:        tx virtqueue
42  * @rbufs:      kernel address of rx buffers
43  * @sbufs:      kernel address of tx buffers
44  * @last_sbuf:  index of last tx buffer used
45  * @bufs_dma:   dma base addr of the buffers
46  * @tx_lock:    protects svq, sbufs and sleepers, to allow concurrent senders.
47  *              sending a message might require waking up a dozing remote
48  *              processor, which involves sleeping, hence the mutex.
49  * @endpoints:  idr of local endpoints, allows fast retrieval
50  * @endpoints_lock: lock of the endpoints set
51  * @sendq:      wait queue of sending contexts waiting for a tx buffers
52  * @sleepers:   number of senders that are waiting for a tx buffer
53  * @ns_ept:     the bus's name service endpoint
54  *
55  * This structure stores the rpmsg state of a given virtio remote processor
56  * device (there might be several virtio proc devices for each physical
57  * remote processor).
58  */
59 struct virtproc_info {
60         struct virtio_device *vdev;
61         struct virtqueue *rvq, *svq;
62         void *rbufs, *sbufs;
63         int last_sbuf;
64         dma_addr_t bufs_dma;
65         struct mutex tx_lock;
66         struct idr endpoints;
67         struct mutex endpoints_lock;
68         wait_queue_head_t sendq;
69         atomic_t sleepers;
70         struct rpmsg_endpoint *ns_ept;
71 };
72
73 /**
74  * struct rpmsg_channel_info - internal channel info representation
75  * @name: name of service
76  * @src: local address
77  * @dst: destination address
78  */
79 struct rpmsg_channel_info {
80         char name[RPMSG_NAME_SIZE];
81         u32 src;
82         u32 dst;
83 };
84
85 #define to_rpmsg_channel(d) container_of(d, struct rpmsg_channel, dev)
86 #define to_rpmsg_driver(d) container_of(d, struct rpmsg_driver, drv)
87
88 /*
89  * We're allocating 512 buffers of 512 bytes for communications, and then
90  * using the first 256 buffers for RX, and the last 256 buffers for TX.
91  *
92  * Each buffer will have 16 bytes for the msg header and 496 bytes for
93  * the payload.
94  *
95  * This will require a total space of 256KB for the buffers.
96  *
97  * We might also want to add support for user-provided buffers in time.
98  * This will allow bigger buffer size flexibility, and can also be used
99  * to achieve zero-copy messaging.
100  *
101  * Note that these numbers are purely a decision of this driver - we
102  * can change this without changing anything in the firmware of the remote
103  * processor.
104  */
105 #define RPMSG_NUM_BUFS          (512)
106 #define RPMSG_BUF_SIZE          (512)
107 #define RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE   (RPMSG_NUM_BUFS * RPMSG_BUF_SIZE)
108
109 /*
110  * Local addresses are dynamically allocated on-demand.
111  * We do not dynamically assign addresses from the low 1024 range,
112  * in order to reserve that address range for predefined services.
113  */
114 #define RPMSG_RESERVED_ADDRESSES        (1024)
115
116 /* Address 53 is reserved for advertising remote services */
117 #define RPMSG_NS_ADDR                   (53)
118
119 /* sysfs show configuration fields */
120 #define rpmsg_show_attr(field, path, format_string)                     \
121 static ssize_t                                                          \
122 field##_show(struct device *dev,                                        \
123                         struct device_attribute *attr, char *buf)       \
124 {                                                                       \
125         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);            \
126                                                                         \
127         return sprintf(buf, format_string, rpdev->path);                \
128 }
129
130 /* for more info, see Documentation/ABI/testing/sysfs-bus-rpmsg */
131 rpmsg_show_attr(name, id.name, "%s\n");
132 rpmsg_show_attr(src, src, "0x%x\n");
133 rpmsg_show_attr(dst, dst, "0x%x\n");
134 rpmsg_show_attr(announce, announce ? "true" : "false", "%s\n");
135
136 /*
137  * Unique (and free running) index for rpmsg devices.
138  *
139  * Yeah, we're not recycling those numbers (yet?). will be easy
140  * to change if/when we want to.
141  */
142 static unsigned int rpmsg_dev_index;
143
144 static ssize_t modalias_show(struct device *dev,
145                              struct device_attribute *attr, char *buf)
146 {
147         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
148
149         return sprintf(buf, RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT "\n", rpdev->id.name);
150 }
151
152 static struct device_attribute rpmsg_dev_attrs[] = {
153         __ATTR_RO(name),
154         __ATTR_RO(modalias),
155         __ATTR_RO(dst),
156         __ATTR_RO(src),
157         __ATTR_RO(announce),
158         __ATTR_NULL
159 };
160
161 /* rpmsg devices and drivers are matched using the service name */
162 static inline int rpmsg_id_match(const struct rpmsg_channel *rpdev,
163                                   const struct rpmsg_device_id *id)
164 {
165         return strncmp(id->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE) == 0;
166 }
167
168 /* match rpmsg channel and rpmsg driver */
169 static int rpmsg_dev_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
170 {
171         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
172         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(drv);
173         const struct rpmsg_device_id *ids = rpdrv->id_table;
174         unsigned int i;
175
176         for (i = 0; ids[i].name[0]; i++)
177                 if (rpmsg_id_match(rpdev, &ids[i]))
178                         return 1;
179
180         return 0;
181 }
182
183 static int rpmsg_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
184 {
185         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
186
187         return add_uevent_var(env, "MODALIAS=" RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT,
188                                         rpdev->id.name);
189 }
190
191 /**
192  * __ept_release() - deallocate an rpmsg endpoint
193  * @kref: the ept's reference count
194  *
195  * This function deallocates an ept, and is invoked when its @kref refcount
196  * drops to zero.
197  *
198  * Never invoke this function directly!
199  */
200 static void __ept_release(struct kref *kref)
201 {
202         struct rpmsg_endpoint *ept = container_of(kref, struct rpmsg_endpoint,
203                                                   refcount);
204         /*
205          * At this point no one holds a reference to ept anymore,
206          * so we can directly free it
207          */
208         kfree(ept);
209 }
210
211 /* for more info, see below documentation of rpmsg_create_ept() */
212 static struct rpmsg_endpoint *__rpmsg_create_ept(struct virtproc_info *vrp,
213                 struct rpmsg_channel *rpdev, rpmsg_rx_cb_t cb,
214                 void *priv, u32 addr)
215 {
216         int id_min, id_max, id;
217         struct rpmsg_endpoint *ept;
218         struct device *dev = rpdev ? &rpdev->dev : &vrp->vdev->dev;
219
220         ept = kzalloc(sizeof(*ept), GFP_KERNEL);
221         if (!ept) {
222                 dev_err(dev, "failed to kzalloc a new ept\n");
223                 return NULL;
224         }
225
226         kref_init(&ept->refcount);
227         mutex_init(&ept->cb_lock);
228
229         ept->rpdev = rpdev;
230         ept->cb = cb;
231         ept->priv = priv;
232
233         /* do we need to allocate a local address ? */
234         if (addr == RPMSG_ADDR_ANY) {
235                 id_min = RPMSG_RESERVED_ADDRESSES;
236                 id_max = 0;
237         } else {
238                 id_min = addr;
239                 id_max = addr + 1;
240         }
241
242         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
243
244         /* bind the endpoint to an rpmsg address (and allocate one if needed) */
245         id = idr_alloc(&vrp->endpoints, ept, id_min, id_max, GFP_KERNEL);
246         if (id < 0) {
247                 dev_err(dev, "idr_alloc failed: %d\n", id);
248                 goto free_ept;
249         }
250         ept->addr = id;
251
252         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
253
254         return ept;
255
256 free_ept:
257         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
258         kref_put(&ept->refcount, __ept_release);
259         return NULL;
260 }
261
262 /**
263  * rpmsg_create_ept() - create a new rpmsg_endpoint
264  * @rpdev: rpmsg channel device
265  * @cb: rx callback handler
266  * @priv: private data for the driver's use
267  * @addr: local rpmsg address to bind with @cb
268  *
269  * Every rpmsg address in the system is bound to an rx callback (so when
270  * inbound messages arrive, they are dispatched by the rpmsg bus using the
271  * appropriate callback handler) by means of an rpmsg_endpoint struct.
272  *
273  * This function allows drivers to create such an endpoint, and by that,
274  * bind a callback, and possibly some private data too, to an rpmsg address
275  * (either one that is known in advance, or one that will be dynamically
276  * assigned for them).
277  *
278  * Simple rpmsg drivers need not call rpmsg_create_ept, because an endpoint
279  * is already created for them when they are probed by the rpmsg bus
280  * (using the rx callback provided when they registered to the rpmsg bus).
281  *
282  * So things should just work for simple drivers: they already have an
283  * endpoint, their rx callback is bound to their rpmsg address, and when
284  * relevant inbound messages arrive (i.e. messages which their dst address
285  * equals to the src address of their rpmsg channel), the driver's handler
286  * is invoked to process it.
287  *
288  * That said, more complicated drivers might do need to allocate
289  * additional rpmsg addresses, and bind them to different rx callbacks.
290  * To accomplish that, those drivers need to call this function.
291  *
292  * Drivers should provide their @rpdev channel (so the new endpoint would belong
293  * to the same remote processor their channel belongs to), an rx callback
294  * function, an optional private data (which is provided back when the
295  * rx callback is invoked), and an address they want to bind with the
296  * callback. If @addr is RPMSG_ADDR_ANY, then rpmsg_create_ept will
297  * dynamically assign them an available rpmsg address (drivers should have
298  * a very good reason why not to always use RPMSG_ADDR_ANY here).
299  *
300  * Returns a pointer to the endpoint on success, or NULL on error.
301  */
302 struct rpmsg_endpoint *rpmsg_create_ept(struct rpmsg_channel *rpdev,
303                                 rpmsg_rx_cb_t cb, void *priv, u32 addr)
304 {
305         return __rpmsg_create_ept(rpdev->vrp, rpdev, cb, priv, addr);
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_create_ept);
308
309 /**
310  * __rpmsg_destroy_ept() - destroy an existing rpmsg endpoint
311  * @vrp: virtproc which owns this ept
312  * @ept: endpoing to destroy
313  *
314  * An internal function which destroy an ept without assuming it is
315  * bound to an rpmsg channel. This is needed for handling the internal
316  * name service endpoint, which isn't bound to an rpmsg channel.
317  * See also __rpmsg_create_ept().
318  */
319 static void
320 __rpmsg_destroy_ept(struct virtproc_info *vrp, struct rpmsg_endpoint *ept)
321 {
322         /* make sure new inbound messages can't find this ept anymore */
323         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
324         idr_remove(&vrp->endpoints, ept->addr);
325         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
326
327         /* make sure in-flight inbound messages won't invoke cb anymore */
328         mutex_lock(&ept->cb_lock);
329         ept->cb = NULL;
330         mutex_unlock(&ept->cb_lock);
331
332         kref_put(&ept->refcount, __ept_release);
333 }
334
335 /**
336  * rpmsg_destroy_ept() - destroy an existing rpmsg endpoint
337  * @ept: endpoing to destroy
338  *
339  * Should be used by drivers to destroy an rpmsg endpoint previously
340  * created with rpmsg_create_ept().
341  */
342 void rpmsg_destroy_ept(struct rpmsg_endpoint *ept)
343 {
344         __rpmsg_destroy_ept(ept->rpdev->vrp, ept);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_destroy_ept);
347
348 /*
349  * when an rpmsg driver is probed with a channel, we seamlessly create
350  * it an endpoint, binding its rx callback to a unique local rpmsg
351  * address.
352  *
353  * if we need to, we also announce about this channel to the remote
354  * processor (needed in case the driver is exposing an rpmsg service).
355  */
356 static int rpmsg_dev_probe(struct device *dev)
357 {
358         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
359         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
360         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
361         struct rpmsg_endpoint *ept;
362         int err;
363
364         ept = rpmsg_create_ept(rpdev, rpdrv->callback, NULL, rpdev->src);
365         if (!ept) {
366                 dev_err(dev, "failed to create endpoint\n");
367                 err = -ENOMEM;
368                 goto out;
369         }
370
371         rpdev->ept = ept;
372         rpdev->src = ept->addr;
373
374         err = rpdrv->probe(rpdev);
375         if (err) {
376                 dev_err(dev, "%s: failed: %d\n", __func__, err);
377                 rpmsg_destroy_ept(ept);
378                 goto out;
379         }
380
381         /* need to tell remote processor's name service about this channel ? */
382         if (rpdev->announce &&
383                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
384                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
385
386                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
387                 nsm.addr = rpdev->src;
388                 nsm.flags = RPMSG_NS_CREATE;
389
390                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
391                 if (err)
392                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
393         }
394
395 out:
396         return err;
397 }
398
399 static int rpmsg_dev_remove(struct device *dev)
400 {
401         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
402         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
403         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
404         int err = 0;
405
406         /* tell remote processor's name service we're removing this channel */
407         if (rpdev->announce &&
408                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
409                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
410
411                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
412                 nsm.addr = rpdev->src;
413                 nsm.flags = RPMSG_NS_DESTROY;
414
415                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
416                 if (err)
417                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
418         }
419
420         rpdrv->remove(rpdev);
421
422         rpmsg_destroy_ept(rpdev->ept);
423
424         return err;
425 }
426
427 static struct bus_type rpmsg_bus = {
428         .name           = "rpmsg",
429         .match          = rpmsg_dev_match,
430         .dev_attrs      = rpmsg_dev_attrs,
431         .uevent         = rpmsg_uevent,
432         .probe          = rpmsg_dev_probe,
433         .remove         = rpmsg_dev_remove,
434 };
435
436 /**
437  * register_rpmsg_driver() - register an rpmsg driver with the rpmsg bus
438  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
439  *
440  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
441  */
442 int register_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
443 {
444         rpdrv->drv.bus = &rpmsg_bus;
445         return driver_register(&rpdrv->drv);
446 }
447 EXPORT_SYMBOL(register_rpmsg_driver);
448
449 /**
450  * unregister_rpmsg_driver() - unregister an rpmsg driver from the rpmsg bus
451  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
452  *
453  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
454  */
455 void unregister_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
456 {
457         driver_unregister(&rpdrv->drv);
458 }
459 EXPORT_SYMBOL(unregister_rpmsg_driver);
460
461 static void rpmsg_release_device(struct device *dev)
462 {
463         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
464
465         kfree(rpdev);
466 }
467
468 /*
469  * match an rpmsg channel with a channel info struct.
470  * this is used to make sure we're not creating rpmsg devices for channels
471  * that already exist.
472  */
473 static int rpmsg_channel_match(struct device *dev, void *data)
474 {
475         struct rpmsg_channel_info *chinfo = data;
476         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
477
478         if (chinfo->src != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->src != rpdev->src)
479                 return 0;
480
481         if (chinfo->dst != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->dst != rpdev->dst)
482                 return 0;
483
484         if (strncmp(chinfo->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE))
485                 return 0;
486
487         /* found a match ! */
488         return 1;
489 }
490
491 /*
492  * create an rpmsg channel using its name and address info.
493  * this function will be used to create both static and dynamic
494  * channels.
495  */
496 static struct rpmsg_channel *rpmsg_create_channel(struct virtproc_info *vrp,
497                                 struct rpmsg_channel_info *chinfo)
498 {
499         struct rpmsg_channel *rpdev;
500         struct device *tmp, *dev = &vrp->vdev->dev;
501         int ret;
502
503         /* make sure a similar channel doesn't already exist */
504         tmp = device_find_child(dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
505         if (tmp) {
506                 /* decrement the matched device's refcount back */
507                 put_device(tmp);
508                 dev_err(dev, "channel %s:%x:%x already exist\n",
509                                 chinfo->name, chinfo->src, chinfo->dst);
510                 return NULL;
511         }
512
513         rpdev = kzalloc(sizeof(struct rpmsg_channel), GFP_KERNEL);
514         if (!rpdev) {
515                 pr_err("kzalloc failed\n");
516                 return NULL;
517         }
518
519         rpdev->vrp = vrp;
520         rpdev->src = chinfo->src;
521         rpdev->dst = chinfo->dst;
522
523         /*
524          * rpmsg server channels has predefined local address (for now),
525          * and their existence needs to be announced remotely
526          */
527         rpdev->announce = rpdev->src != RPMSG_ADDR_ANY ? true : false;
528
529         strncpy(rpdev->id.name, chinfo->name, RPMSG_NAME_SIZE);
530
531         /* very simple device indexing plumbing which is enough for now */
532         dev_set_name(&rpdev->dev, "rpmsg%d", rpmsg_dev_index++);
533
534         rpdev->dev.parent = &vrp->vdev->dev;
535         rpdev->dev.bus = &rpmsg_bus;
536         rpdev->dev.release = rpmsg_release_device;
537
538         ret = device_register(&rpdev->dev);
539         if (ret) {
540                 dev_err(dev, "device_register failed: %d\n", ret);
541                 put_device(&rpdev->dev);
542                 return NULL;
543         }
544
545         return rpdev;
546 }
547
548 /*
549  * find an existing channel using its name + address properties,
550  * and destroy it
551  */
552 static int rpmsg_destroy_channel(struct virtproc_info *vrp,
553                                         struct rpmsg_channel_info *chinfo)
554 {
555         struct virtio_device *vdev = vrp->vdev;
556         struct device *dev;
557
558         dev = device_find_child(&vdev->dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
559         if (!dev)
560                 return -EINVAL;
561
562         device_unregister(dev);
563
564         put_device(dev);
565
566         return 0;
567 }
568
569 /* super simple buffer "allocator" that is just enough for now */
570 static void *get_a_tx_buf(struct virtproc_info *vrp)
571 {
572         unsigned int len;
573         void *ret;
574
575         /* support multiple concurrent senders */
576         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
577
578         /*
579          * either pick the next unused tx buffer
580          * (half of our buffers are used for sending messages)
581          */
582         if (vrp->last_sbuf < RPMSG_NUM_BUFS / 2)
583                 ret = vrp->sbufs + RPMSG_BUF_SIZE * vrp->last_sbuf++;
584         /* or recycle a used one */
585         else
586                 ret = virtqueue_get_buf(vrp->svq, &len);
587
588         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
589
590         return ret;
591 }
592
593 /**
594  * rpmsg_upref_sleepers() - enable "tx-complete" interrupts, if needed
595  * @vrp: virtual remote processor state
596  *
597  * This function is called before a sender is blocked, waiting for
598  * a tx buffer to become available.
599  *
600  * If we already have blocking senders, this function merely increases
601  * the "sleepers" reference count, and exits.
602  *
603  * Otherwise, if this is the first sender to block, we also enable
604  * virtio's tx callbacks, so we'd be immediately notified when a tx
605  * buffer is consumed (we rely on virtio's tx callback in order
606  * to wake up sleeping senders as soon as a tx buffer is used by the
607  * remote processor).
608  */
609 static void rpmsg_upref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
610 {
611         /* support multiple concurrent senders */
612         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
613
614         /* are we the first sleeping context waiting for tx buffers ? */
615         if (atomic_inc_return(&vrp->sleepers) == 1)
616                 /* enable "tx-complete" interrupts before dozing off */
617                 virtqueue_enable_cb(vrp->svq);
618
619         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
620 }
621
622 /**
623  * rpmsg_downref_sleepers() - disable "tx-complete" interrupts, if needed
624  * @vrp: virtual remote processor state
625  *
626  * This function is called after a sender, that waited for a tx buffer
627  * to become available, is unblocked.
628  *
629  * If we still have blocking senders, this function merely decreases
630  * the "sleepers" reference count, and exits.
631  *
632  * Otherwise, if there are no more blocking senders, we also disable
633  * virtio's tx callbacks, to avoid the overhead incurred with handling
634  * those (now redundant) interrupts.
635  */
636 static void rpmsg_downref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
637 {
638         /* support multiple concurrent senders */
639         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
640
641         /* are we the last sleeping context waiting for tx buffers ? */
642         if (atomic_dec_and_test(&vrp->sleepers))
643                 /* disable "tx-complete" interrupts */
644                 virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
645
646         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
647 }
648
649 /**
650  * rpmsg_send_offchannel_raw() - send a message across to the remote processor
651  * @rpdev: the rpmsg channel
652  * @src: source address
653  * @dst: destination address
654  * @data: payload of message
655  * @len: length of payload
656  * @wait: indicates whether caller should block in case no TX buffers available
657  *
658  * This function is the base implementation for all of the rpmsg sending API.
659  *
660  * It will send @data of length @len to @dst, and say it's from @src. The
661  * message will be sent to the remote processor which the @rpdev channel
662  * belongs to.
663  *
664  * The message is sent using one of the TX buffers that are available for
665  * communication with this remote processor.
666  *
667  * If @wait is true, the caller will be blocked until either a TX buffer is
668  * available, or 15 seconds elapses (we don't want callers to
669  * sleep indefinitely due to misbehaving remote processors), and in that
670  * case -ERESTARTSYS is returned. The number '15' itself was picked
671  * arbitrarily; there's little point in asking drivers to provide a timeout
672  * value themselves.
673  *
674  * Otherwise, if @wait is false, and there are no TX buffers available,
675  * the function will immediately fail, and -ENOMEM will be returned.
676  *
677  * Normally drivers shouldn't use this function directly; instead, drivers
678  * should use the appropriate rpmsg_{try}send{to, _offchannel} API
679  * (see include/linux/rpmsg.h).
680  *
681  * Returns 0 on success and an appropriate error value on failure.
682  */
683 int rpmsg_send_offchannel_raw(struct rpmsg_channel *rpdev, u32 src, u32 dst,
684                                         void *data, int len, bool wait)
685 {
686         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
687         struct device *dev = &rpdev->dev;
688         struct scatterlist sg;
689         struct rpmsg_hdr *msg;
690         int err;
691
692         /* bcasting isn't allowed */
693         if (src == RPMSG_ADDR_ANY || dst == RPMSG_ADDR_ANY) {
694                 dev_err(dev, "invalid addr (src 0x%x, dst 0x%x)\n", src, dst);
695                 return -EINVAL;
696         }
697
698         /*
699          * We currently use fixed-sized buffers, and therefore the payload
700          * length is limited.
701          *
702          * One of the possible improvements here is either to support
703          * user-provided buffers (and then we can also support zero-copy
704          * messaging), or to improve the buffer allocator, to support
705          * variable-length buffer sizes.
706          */
707         if (len > RPMSG_BUF_SIZE - sizeof(struct rpmsg_hdr)) {
708                 dev_err(dev, "message is too big (%d)\n", len);
709                 return -EMSGSIZE;
710         }
711
712         /* grab a buffer */
713         msg = get_a_tx_buf(vrp);
714         if (!msg && !wait)
715                 return -ENOMEM;
716
717         /* no free buffer ? wait for one (but bail after 15 seconds) */
718         while (!msg) {
719                 /* enable "tx-complete" interrupts, if not already enabled */
720                 rpmsg_upref_sleepers(vrp);
721
722                 /*
723                  * sleep until a free buffer is available or 15 secs elapse.
724                  * the timeout period is not configurable because there's
725                  * little point in asking drivers to specify that.
726                  * if later this happens to be required, it'd be easy to add.
727                  */
728                 err = wait_event_interruptible_timeout(vrp->sendq,
729                                         (msg = get_a_tx_buf(vrp)),
730                                         msecs_to_jiffies(15000));
731
732                 /* disable "tx-complete" interrupts if we're the last sleeper */
733                 rpmsg_downref_sleepers(vrp);
734
735                 /* timeout ? */
736                 if (!err) {
737                         dev_err(dev, "timeout waiting for a tx buffer\n");
738                         return -ERESTARTSYS;
739                 }
740         }
741
742         msg->len = len;
743         msg->flags = 0;
744         msg->src = src;
745         msg->dst = dst;
746         msg->reserved = 0;
747         memcpy(msg->data, data, len);
748
749         dev_dbg(dev, "TX From 0x%x, To 0x%x, Len %d, Flags %d, Reserved %d\n",
750                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
751                                         msg->flags, msg->reserved);
752         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio TX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
753                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
754
755         sg_init_one(&sg, msg, sizeof(*msg) + len);
756
757         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
758
759         /* add message to the remote processor's virtqueue */
760         err = virtqueue_add_outbuf(vrp->svq, &sg, 1, msg, GFP_KERNEL);
761         if (err) {
762                 /*
763                  * need to reclaim the buffer here, otherwise it's lost
764                  * (memory won't leak, but rpmsg won't use it again for TX).
765                  * this will wait for a buffer management overhaul.
766                  */
767                 dev_err(dev, "virtqueue_add_outbuf failed: %d\n", err);
768                 goto out;
769         }
770
771         /* tell the remote processor it has a pending message to read */
772         virtqueue_kick(vrp->svq);
773 out:
774         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
775         return err;
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_send_offchannel_raw);
778
779 static int rpmsg_recv_single(struct virtproc_info *vrp, struct device *dev,
780                              struct rpmsg_hdr *msg, unsigned int len)
781 {
782         struct rpmsg_endpoint *ept;
783         struct scatterlist sg;
784         int err;
785
786         dev_dbg(dev, "From: 0x%x, To: 0x%x, Len: %d, Flags: %d, Reserved: %d\n",
787                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
788                                         msg->flags, msg->reserved);
789         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio RX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
790                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
791
792         /*
793          * We currently use fixed-sized buffers, so trivially sanitize
794          * the reported payload length.
795          */
796         if (len > RPMSG_BUF_SIZE ||
797                 msg->len > (len - sizeof(struct rpmsg_hdr))) {
798                 dev_warn(dev, "inbound msg too big: (%d, %d)\n", len, msg->len);
799                 return -EINVAL;
800         }
801
802         /* use the dst addr to fetch the callback of the appropriate user */
803         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
804
805         ept = idr_find(&vrp->endpoints, msg->dst);
806
807         /* let's make sure no one deallocates ept while we use it */
808         if (ept)
809                 kref_get(&ept->refcount);
810
811         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
812
813         if (ept) {
814                 /* make sure ept->cb doesn't go away while we use it */
815                 mutex_lock(&ept->cb_lock);
816
817                 if (ept->cb)
818                         ept->cb(ept->rpdev, msg->data, msg->len, ept->priv,
819                                 msg->src);
820
821                 mutex_unlock(&ept->cb_lock);
822
823                 /* farewell, ept, we don't need you anymore */
824                 kref_put(&ept->refcount, __ept_release);
825         } else
826                 dev_warn(dev, "msg received with no recipient\n");
827
828         /* publish the real size of the buffer */
829         sg_init_one(&sg, msg, RPMSG_BUF_SIZE);
830
831         /* add the buffer back to the remote processor's virtqueue */
832         err = virtqueue_add_inbuf(vrp->rvq, &sg, 1, msg, GFP_KERNEL);
833         if (err < 0) {
834                 dev_err(dev, "failed to add a virtqueue buffer: %d\n", err);
835                 return err;
836         }
837
838         return 0;
839 }
840
841 /* called when an rx buffer is used, and it's time to digest a message */
842 static void rpmsg_recv_done(struct virtqueue *rvq)
843 {
844         struct virtproc_info *vrp = rvq->vdev->priv;
845         struct device *dev = &rvq->vdev->dev;
846         struct rpmsg_hdr *msg;
847         unsigned int len, msgs_received = 0;
848         int err;
849
850         msg = virtqueue_get_buf(rvq, &len);
851         if (!msg) {
852                 dev_err(dev, "uhm, incoming signal, but no used buffer ?\n");
853                 return;
854         }
855
856         while (msg) {
857                 err = rpmsg_recv_single(vrp, dev, msg, len);
858                 if (err)
859                         break;
860
861                 msgs_received++;
862
863                 msg = virtqueue_get_buf(rvq, &len);
864         };
865
866         dev_dbg(dev, "Received %u messages\n", msgs_received);
867
868         /* tell the remote processor we added another available rx buffer */
869         if (msgs_received)
870                 virtqueue_kick(vrp->rvq);
871 }
872
873 /*
874  * This is invoked whenever the remote processor completed processing
875  * a TX msg we just sent it, and the buffer is put back to the used ring.
876  *
877  * Normally, though, we suppress this "tx complete" interrupt in order to
878  * avoid the incurred overhead.
879  */
880 static void rpmsg_xmit_done(struct virtqueue *svq)
881 {
882         struct virtproc_info *vrp = svq->vdev->priv;
883
884         dev_dbg(&svq->vdev->dev, "%s\n", __func__);
885
886         /* wake up potential senders that are waiting for a tx buffer */
887         wake_up_interruptible(&vrp->sendq);
888 }
889
890 /* invoked when a name service announcement arrives */
891 static void rpmsg_ns_cb(struct rpmsg_channel *rpdev, void *data, int len,
892                                                         void *priv, u32 src)
893 {
894         struct rpmsg_ns_msg *msg = data;
895         struct rpmsg_channel *newch;
896         struct rpmsg_channel_info chinfo;
897         struct virtproc_info *vrp = priv;
898         struct device *dev = &vrp->vdev->dev;
899         int ret;
900
901         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "NS announcement: ",
902                         DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
903                         data, len, true);
904
905         if (len != sizeof(*msg)) {
906                 dev_err(dev, "malformed ns msg (%d)\n", len);
907                 return;
908         }
909
910         /*
911          * the name service ept does _not_ belong to a real rpmsg channel,
912          * and is handled by the rpmsg bus itself.
913          * for sanity reasons, make sure a valid rpdev has _not_ sneaked
914          * in somehow.
915          */
916         if (rpdev) {
917                 dev_err(dev, "anomaly: ns ept has an rpdev handle\n");
918                 return;
919         }
920
921         /* don't trust the remote processor for null terminating the name */
922         msg->name[RPMSG_NAME_SIZE - 1] = '\0';
923
924         dev_info(dev, "%sing channel %s addr 0x%x\n",
925                         msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY ? "destroy" : "creat",
926                         msg->name, msg->addr);
927
928         strncpy(chinfo.name, msg->name, sizeof(chinfo.name));
929         chinfo.src = RPMSG_ADDR_ANY;
930         chinfo.dst = msg->addr;
931
932         if (msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY) {
933                 ret = rpmsg_destroy_channel(vrp, &chinfo);
934                 if (ret)
935                         dev_err(dev, "rpmsg_destroy_channel failed: %d\n", ret);
936         } else {
937                 newch = rpmsg_create_channel(vrp, &chinfo);
938                 if (!newch)
939                         dev_err(dev, "rpmsg_create_channel failed\n");
940         }
941 }
942
943 static int rpmsg_probe(struct virtio_device *vdev)
944 {
945         vq_callback_t *vq_cbs[] = { rpmsg_recv_done, rpmsg_xmit_done };
946         const char *names[] = { "input", "output" };
947         struct virtqueue *vqs[2];
948         struct virtproc_info *vrp;
949         void *bufs_va;
950         int err = 0, i;
951
952         vrp = kzalloc(sizeof(*vrp), GFP_KERNEL);
953         if (!vrp)
954                 return -ENOMEM;
955
956         vrp->vdev = vdev;
957
958         idr_init(&vrp->endpoints);
959         mutex_init(&vrp->endpoints_lock);
960         mutex_init(&vrp->tx_lock);
961         init_waitqueue_head(&vrp->sendq);
962
963         /* We expect two virtqueues, rx and tx (and in this order) */
964         err = vdev->config->find_vqs(vdev, 2, vqs, vq_cbs, names);
965         if (err)
966                 goto free_vrp;
967
968         vrp->rvq = vqs[0];
969         vrp->svq = vqs[1];
970
971         /* allocate coherent memory for the buffers */
972         bufs_va = dma_alloc_coherent(vdev->dev.parent->parent,
973                                 RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
974                                 &vrp->bufs_dma, GFP_KERNEL);
975         if (!bufs_va) {
976                 err = -ENOMEM;
977                 goto vqs_del;
978         }
979
980         dev_dbg(&vdev->dev, "buffers: va %p, dma 0x%llx\n", bufs_va,
981                                         (unsigned long long)vrp->bufs_dma);
982
983         /* half of the buffers is dedicated for RX */
984         vrp->rbufs = bufs_va;
985
986         /* and half is dedicated for TX */
987         vrp->sbufs = bufs_va + RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE / 2;
988
989         /* set up the receive buffers */
990         for (i = 0; i < RPMSG_NUM_BUFS / 2; i++) {
991                 struct scatterlist sg;
992                 void *cpu_addr = vrp->rbufs + i * RPMSG_BUF_SIZE;
993
994                 sg_init_one(&sg, cpu_addr, RPMSG_BUF_SIZE);
995
996                 err = virtqueue_add_inbuf(vrp->rvq, &sg, 1, cpu_addr,
997                                                                 GFP_KERNEL);
998                 WARN_ON(err); /* sanity check; this can't really happen */
999         }
1000
1001         /* suppress "tx-complete" interrupts */
1002         virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
1003
1004         vdev->priv = vrp;
1005
1006         /* if supported by the remote processor, enable the name service */
1007         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
1008                 /* a dedicated endpoint handles the name service msgs */
1009                 vrp->ns_ept = __rpmsg_create_ept(vrp, NULL, rpmsg_ns_cb,
1010                                                 vrp, RPMSG_NS_ADDR);
1011                 if (!vrp->ns_ept) {
1012                         dev_err(&vdev->dev, "failed to create the ns ept\n");
1013                         err = -ENOMEM;
1014                         goto free_coherent;
1015                 }
1016         }
1017
1018         /* tell the remote processor it can start sending messages */
1019         virtqueue_kick(vrp->rvq);
1020
1021         dev_info(&vdev->dev, "rpmsg host is online\n");
1022
1023         return 0;
1024
1025 free_coherent:
1026         dma_free_coherent(vdev->dev.parent->parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
1027                                         bufs_va, vrp->bufs_dma);
1028 vqs_del:
1029         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
1030 free_vrp:
1031         kfree(vrp);
1032         return err;
1033 }
1034
1035 static int rpmsg_remove_device(struct device *dev, void *data)
1036 {
1037         device_unregister(dev);
1038
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 static void rpmsg_remove(struct virtio_device *vdev)
1043 {
1044         struct virtproc_info *vrp = vdev->priv;
1045         int ret;
1046
1047         vdev->config->reset(vdev);
1048
1049         ret = device_for_each_child(&vdev->dev, NULL, rpmsg_remove_device);
1050         if (ret)
1051                 dev_warn(&vdev->dev, "can't remove rpmsg device: %d\n", ret);
1052
1053         if (vrp->ns_ept)
1054                 __rpmsg_destroy_ept(vrp, vrp->ns_ept);
1055
1056         idr_destroy(&vrp->endpoints);
1057
1058         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
1059
1060         dma_free_coherent(vdev->dev.parent->parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
1061                                         vrp->rbufs, vrp->bufs_dma);
1062
1063         kfree(vrp);
1064 }
1065
1066 static struct virtio_device_id id_table[] = {
1067         { VIRTIO_ID_RPMSG, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
1068         { 0 },
1069 };
1070
1071 static unsigned int features[] = {
1072         VIRTIO_RPMSG_F_NS,
1073 };
1074
1075 static struct virtio_driver virtio_ipc_driver = {
1076         .feature_table  = features,
1077         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
1078         .driver.name    = KBUILD_MODNAME,
1079         .driver.owner   = THIS_MODULE,
1080         .id_table       = id_table,
1081         .probe          = rpmsg_probe,
1082         .remove         = rpmsg_remove,
1083 };
1084
1085 static int __init rpmsg_init(void)
1086 {
1087         int ret;
1088
1089         ret = bus_register(&rpmsg_bus);
1090         if (ret) {
1091                 pr_err("failed to register rpmsg bus: %d\n", ret);
1092                 return ret;
1093         }
1094
1095         ret = register_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1096         if (ret) {
1097                 pr_err("failed to register virtio driver: %d\n", ret);
1098                 bus_unregister(&rpmsg_bus);
1099         }
1100
1101         return ret;
1102 }
1103 subsys_initcall(rpmsg_init);
1104
1105 static void __exit rpmsg_fini(void)
1106 {
1107         unregister_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1108         bus_unregister(&rpmsg_bus);
1109 }
1110 module_exit(rpmsg_fini);
1111
1112 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
1113 MODULE_DESCRIPTION("Virtio-based remote processor messaging bus");
1114 MODULE_LICENSE("GPL v2");