sound/core/memalloc.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *  Copyright (c) by Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
   4  *                   Takashi Iwai <tiwai@suse.de>
   5  *
   6  *  Generic memory allocators
   7  */
   8
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/dma-mapping.h>
  12 #include <linux/dma-map-ops.h>
  13 #include <linux/genalloc.h>
  14 #include <linux/highmem.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #ifdef CONFIG_X86
  17 #include <asm/set_memory.h>
  18 #endif
  19 #include <sound/memalloc.h>
  20 #include "memalloc_local.h"
  21
  22 #define DEFAULT_GFP \
  23         (GFP_KERNEL | \
  24          __GFP_COMP |    /* compound page lets parts be mapped */ \
  25          __GFP_RETRY_MAYFAIL | /* don't trigger OOM-killer */ \
  26          __GFP_NOWARN)   /* no stack trace print - this call is non-critical */
  27
  28 static const struct snd_malloc_ops *snd_dma_get_ops(struct snd_dma_buffer *dmab);
  29
  30 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
  31 static void *snd_dma_sg_fallback_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size);
  32 #endif
  33
  34 static void *__snd_dma_alloc_pages(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
  35 {
  36         const struct snd_malloc_ops *ops = snd_dma_get_ops(dmab);
  37
  38         if (WARN_ON_ONCE(!ops || !ops->alloc))
  39                 return NULL;
  40         return ops->alloc(dmab, size);
  41 }
  42
  43 /**
  44  * snd_dma_alloc_dir_pages - allocate the buffer area according to the given
  45  *      type and direction
  46  * @type: the DMA buffer type
  47  * @device: the device pointer
  48  * @dir: DMA direction
  49  * @size: the buffer size to allocate
  50  * @dmab: buffer allocation record to store the allocated data
  51  *
  52  * Calls the memory-allocator function for the corresponding
  53  * buffer type.
  54  *
  55  * Return: Zero if the buffer with the given size is allocated successfully,
  56  * otherwise a negative value on error.
  57  */
  58 int snd_dma_alloc_dir_pages(int type, struct device *device,
  59                             enum dma_data_direction dir, size_t size,
  60                             struct snd_dma_buffer *dmab)
  61 {
  62         if (WARN_ON(!size))
  63                 return -ENXIO;
  64         if (WARN_ON(!dmab))
  65                 return -ENXIO;
  66
  67         size = PAGE_ALIGN(size);
  68         dmab->dev.type = type;
  69         dmab->dev.dev = device;
  70         dmab->dev.dir = dir;
  71         dmab->bytes = 0;
  72         dmab->addr = 0;
  73         dmab->private_data = NULL;
  74         dmab->area = __snd_dma_alloc_pages(dmab, size);
  75         if (!dmab->area)
  76                 return -ENOMEM;
  77         dmab->bytes = size;
  78         return 0;
  79 }
  80 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_alloc_dir_pages);
  81
  82 /**
  83  * snd_dma_alloc_pages_fallback - allocate the buffer area according to the given type with fallback
  84  * @type: the DMA buffer type
  85  * @device: the device pointer
  86  * @size: the buffer size to allocate
  87  * @dmab: buffer allocation record to store the allocated data
  88  *
  89  * Calls the memory-allocator function for the corresponding
  90  * buffer type.  When no space is left, this function reduces the size and
  91  * tries to allocate again.  The size actually allocated is stored in
  92  * res_size argument.
  93  *
  94  * Return: Zero if the buffer with the given size is allocated successfully,
  95  * otherwise a negative value on error.
  96  */
  97 int snd_dma_alloc_pages_fallback(int type, struct device *device, size_t size,
  98                                  struct snd_dma_buffer *dmab)
  99 {
 100         int err;
 101
 102         while ((err = snd_dma_alloc_pages(type, device, size, dmab)) < 0) {
 103                 if (err != -ENOMEM)
 104                         return err;
 105                 if (size <= PAGE_SIZE)
 106                         return -ENOMEM;
 107                 size >>= 1;
 108                 size = PAGE_SIZE << get_order(size);
 109         }
 110         if (! dmab->area)
 111                 return -ENOMEM;
 112         return 0;
 113 }
 114 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_alloc_pages_fallback);
 115
 116 /**
 117  * snd_dma_free_pages - release the allocated buffer
 118  * @dmab: the buffer allocation record to release
 119  *
 120  * Releases the allocated buffer via snd_dma_alloc_pages().
 121  */
 122 void snd_dma_free_pages(struct snd_dma_buffer *dmab)
 123 {
 124         const struct snd_malloc_ops *ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 125
 126         if (ops && ops->free)
 127                 ops->free(dmab);
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_free_pages);
 130
 131 /* called by devres */
 132 static void __snd_release_pages(struct device *dev, void *res)
 133 {
 134         snd_dma_free_pages(res);
 135 }
 136
 137 /**
 138  * snd_devm_alloc_dir_pages - allocate the buffer and manage with devres
 139  * @dev: the device pointer
 140  * @type: the DMA buffer type
 141  * @dir: DMA direction
 142  * @size: the buffer size to allocate
 143  *
 144  * Allocate buffer pages depending on the given type and manage using devres.
 145  * The pages will be released automatically at the device removal.
 146  *
 147  * Unlike snd_dma_alloc_pages(), this function requires the real device pointer,
 148  * hence it can't work with SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS or
 149  * SNDRV_DMA_TYPE_VMALLOC type.
 150  *
 151  * Return: the snd_dma_buffer object at success, or NULL if failed
 152  */
 153 struct snd_dma_buffer *
 154 snd_devm_alloc_dir_pages(struct device *dev, int type,
 155                          enum dma_data_direction dir, size_t size)
 156 {
 157         struct snd_dma_buffer *dmab;
 158         int err;
 159
 160         if (WARN_ON(type == SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS ||
 161                     type == SNDRV_DMA_TYPE_VMALLOC))
 162                 return NULL;
 163
 164         dmab = devres_alloc(__snd_release_pages, sizeof(*dmab), GFP_KERNEL);
 165         if (!dmab)
 166                 return NULL;
 167
 168         err = snd_dma_alloc_dir_pages(type, dev, dir, size, dmab);
 169         if (err < 0) {
 170                 devres_free(dmab);
 171                 return NULL;
 172         }
 173
 174         devres_add(dev, dmab);
 175         return dmab;
 176 }
 177 EXPORT_SYMBOL_GPL(snd_devm_alloc_dir_pages);
 178
 179 /**
 180  * snd_dma_buffer_mmap - perform mmap of the given DMA buffer
 181  * @dmab: buffer allocation information
 182  * @area: VM area information
 183  *
 184  * Return: zero if successful, or a negative error code
 185  */
 186 int snd_dma_buffer_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 187                         struct vm_area_struct *area)
 188 {
 189         const struct snd_malloc_ops *ops;
 190
 191         if (!dmab)
 192                 return -ENOENT;
 193         ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 194         if (ops && ops->mmap)
 195                 return ops->mmap(dmab, area);
 196         else
 197                 return -ENOENT;
 198 }
 199 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_buffer_mmap);
 200
 201 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 202 /**
 203  * snd_dma_buffer_sync - sync DMA buffer between CPU and device
 204  * @dmab: buffer allocation information
 205  * @mode: sync mode
 206  */
 207 void snd_dma_buffer_sync(struct snd_dma_buffer *dmab,
 208                          enum snd_dma_sync_mode mode)
 209 {
 210         const struct snd_malloc_ops *ops;
 211
 212         if (!dmab || !dmab->dev.need_sync)
 213                 return;
 214         ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 215         if (ops && ops->sync)
 216                 ops->sync(dmab, mode);
 217 }
 218 EXPORT_SYMBOL_GPL(snd_dma_buffer_sync);
 219 #endif /* CONFIG_HAS_DMA */
 220
 221 /**
 222  * snd_sgbuf_get_addr - return the physical address at the corresponding offset
 223  * @dmab: buffer allocation information
 224  * @offset: offset in the ring buffer
 225  *
 226  * Return: the physical address
 227  */
 228 dma_addr_t snd_sgbuf_get_addr(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t offset)
 229 {
 230         const struct snd_malloc_ops *ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 231
 232         if (ops && ops->get_addr)
 233                 return ops->get_addr(dmab, offset);
 234         else
 235                 return dmab->addr + offset;
 236 }
 237 EXPORT_SYMBOL(snd_sgbuf_get_addr);
 238
 239 /**
 240  * snd_sgbuf_get_page - return the physical page at the corresponding offset
 241  * @dmab: buffer allocation information
 242  * @offset: offset in the ring buffer
 243  *
 244  * Return: the page pointer
 245  */
 246 struct page *snd_sgbuf_get_page(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t offset)
 247 {
 248         const struct snd_malloc_ops *ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 249
 250         if (ops && ops->get_page)
 251                 return ops->get_page(dmab, offset);
 252         else
 253                 return virt_to_page(dmab->area + offset);
 254 }
 255 EXPORT_SYMBOL(snd_sgbuf_get_page);
 256
 257 /**
 258  * snd_sgbuf_get_chunk_size - compute the max chunk size with continuous pages
 259  *      on sg-buffer
 260  * @dmab: buffer allocation information
 261  * @ofs: offset in the ring buffer
 262  * @size: the requested size
 263  *
 264  * Return: the chunk size
 265  */
 266 unsigned int snd_sgbuf_get_chunk_size(struct snd_dma_buffer *dmab,
 267                                       unsigned int ofs, unsigned int size)
 268 {
 269         const struct snd_malloc_ops *ops = snd_dma_get_ops(dmab);
 270
 271         if (ops && ops->get_chunk_size)
 272                 return ops->get_chunk_size(dmab, ofs, size);
 273         else
 274                 return size;
 275 }
 276 EXPORT_SYMBOL(snd_sgbuf_get_chunk_size);
 277
 278 /*
 279  * Continuous pages allocator
 280  */
 281 static void *do_alloc_pages(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *addr,
 282                             bool wc)
 283 {
 284         void *p;
 285         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
 286
 287  again:
 288         p = alloc_pages_exact(size, gfp);
 289         if (!p)
 290                 return NULL;
 291         *addr = page_to_phys(virt_to_page(p));
 292         if (!dev)
 293                 return p;
 294         if ((*addr + size - 1) & ~dev->coherent_dma_mask) {
 295                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32) && !(gfp & GFP_DMA32)) {
 296                         gfp |= GFP_DMA32;
 297                         goto again;
 298                 }
 299                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && !(gfp & GFP_DMA)) {
 300                         gfp = (gfp & ~GFP_DMA32) | GFP_DMA;
 301                         goto again;
 302                 }
 303         }
 304 #ifdef CONFIG_X86
 305         if (wc)
 306                 set_memory_wc((unsigned long)(p), size >> PAGE_SHIFT);
 307 #endif
 308         return p;
 309 }
 310
 311 static void do_free_pages(void *p, size_t size, bool wc)
 312 {
 313 #ifdef CONFIG_X86
 314         if (wc)
 315                 set_memory_wb((unsigned long)(p), size >> PAGE_SHIFT);
 316 #endif
 317         free_pages_exact(p, size);
 318 }
 319
 320
 321 static void *snd_dma_continuous_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 322 {
 323         return do_alloc_pages(dmab->dev.dev, size, &dmab->addr, false);
 324 }
 325
 326 static void snd_dma_continuous_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 327 {
 328         do_free_pages(dmab->area, dmab->bytes, false);
 329 }
 330
 331 static int snd_dma_continuous_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 332                                    struct vm_area_struct *area)
 333 {
 334         return remap_pfn_range(area, area->vm_start,
 335                                dmab->addr >> PAGE_SHIFT,
 336                                area->vm_end - area->vm_start,
 337                                area->vm_page_prot);
 338 }
 339
 340 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_continuous_ops = {
 341         .alloc = snd_dma_continuous_alloc,
 342         .free = snd_dma_continuous_free,
 343         .mmap = snd_dma_continuous_mmap,
 344 };
 345
 346 /*
 347  * VMALLOC allocator
 348  */
 349 static void *snd_dma_vmalloc_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 350 {
 351         return vmalloc(size);
 352 }
 353
 354 static void snd_dma_vmalloc_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 355 {
 356         vfree(dmab->area);
 357 }
 358
 359 static int snd_dma_vmalloc_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 360                                 struct vm_area_struct *area)
 361 {
 362         return remap_vmalloc_range(area, dmab->area, 0);
 363 }
 364
 365 #define get_vmalloc_page_addr(dmab, offset) \
 366         page_to_phys(vmalloc_to_page((dmab)->area + (offset)))
 367
 368 static dma_addr_t snd_dma_vmalloc_get_addr(struct snd_dma_buffer *dmab,
 369                                            size_t offset)
 370 {
 371         return get_vmalloc_page_addr(dmab, offset) + offset % PAGE_SIZE;
 372 }
 373
 374 static struct page *snd_dma_vmalloc_get_page(struct snd_dma_buffer *dmab,
 375                                              size_t offset)
 376 {
 377         return vmalloc_to_page(dmab->area + offset);
 378 }
 379
 380 static unsigned int
 381 snd_dma_vmalloc_get_chunk_size(struct snd_dma_buffer *dmab,
 382                                unsigned int ofs, unsigned int size)
 383 {
 384         unsigned int start, end;
 385         unsigned long addr;
 386
 387         start = ALIGN_DOWN(ofs, PAGE_SIZE);
 388         end = ofs + size - 1; /* the last byte address */
 389         /* check page continuity */
 390         addr = get_vmalloc_page_addr(dmab, start);
 391         for (;;) {
 392                 start += PAGE_SIZE;
 393                 if (start > end)
 394                         break;
 395                 addr += PAGE_SIZE;
 396                 if (get_vmalloc_page_addr(dmab, start) != addr)
 397                         return start - ofs;
 398         }
 399         /* ok, all on continuous pages */
 400         return size;
 401 }
 402
 403 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_vmalloc_ops = {
 404         .alloc = snd_dma_vmalloc_alloc,
 405         .free = snd_dma_vmalloc_free,
 406         .mmap = snd_dma_vmalloc_mmap,
 407         .get_addr = snd_dma_vmalloc_get_addr,
 408         .get_page = snd_dma_vmalloc_get_page,
 409         .get_chunk_size = snd_dma_vmalloc_get_chunk_size,
 410 };
 411
 412 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 413 /*
 414  * IRAM allocator
 415  */
 416 #ifdef CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR
 417 static void *snd_dma_iram_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 418 {
 419         struct device *dev = dmab->dev.dev;
 420         struct gen_pool *pool;
 421         void *p;
 422
 423         if (dev->of_node) {
 424                 pool = of_gen_pool_get(dev->of_node, "iram", 0);
 425                 /* Assign the pool into private_data field */
 426                 dmab->private_data = pool;
 427
 428                 p = gen_pool_dma_alloc_align(pool, size, &dmab->addr, PAGE_SIZE);
 429                 if (p)
 430                         return p;
 431         }
 432
 433         /* Internal memory might have limited size and no enough space,
 434          * so if we fail to malloc, try to fetch memory traditionally.
 435          */
 436         dmab->dev.type = SNDRV_DMA_TYPE_DEV;
 437         return __snd_dma_alloc_pages(dmab, size);
 438 }
 439
 440 static void snd_dma_iram_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 441 {
 442         struct gen_pool *pool = dmab->private_data;
 443
 444         if (pool && dmab->area)
 445                 gen_pool_free(pool, (unsigned long)dmab->area, dmab->bytes);
 446 }
 447
 448 static int snd_dma_iram_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 449                              struct vm_area_struct *area)
 450 {
 451         area->vm_page_prot = pgprot_writecombine(area->vm_page_prot);
 452         return remap_pfn_range(area, area->vm_start,
 453                                dmab->addr >> PAGE_SHIFT,
 454                                area->vm_end - area->vm_start,
 455                                area->vm_page_prot);
 456 }
 457
 458 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_iram_ops = {
 459         .alloc = snd_dma_iram_alloc,
 460         .free = snd_dma_iram_free,
 461         .mmap = snd_dma_iram_mmap,
 462 };
 463 #endif /* CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR */
 464
 465 /*
 466  * Coherent device pages allocator
 467  */
 468 static void *snd_dma_dev_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 469 {
 470         return dma_alloc_coherent(dmab->dev.dev, size, &dmab->addr, DEFAULT_GFP);
 471 }
 472
 473 static void snd_dma_dev_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 474 {
 475         dma_free_coherent(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->area, dmab->addr);
 476 }
 477
 478 static int snd_dma_dev_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 479                             struct vm_area_struct *area)
 480 {
 481         return dma_mmap_coherent(dmab->dev.dev, area,
 482                                  dmab->area, dmab->addr, dmab->bytes);
 483 }
 484
 485 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_dev_ops = {
 486         .alloc = snd_dma_dev_alloc,
 487         .free = snd_dma_dev_free,
 488         .mmap = snd_dma_dev_mmap,
 489 };
 490
 491 /*
 492  * Write-combined pages
 493  */
 494 /* x86-specific allocations */
 495 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
 496 static void *snd_dma_wc_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 497 {
 498         return do_alloc_pages(dmab->dev.dev, size, &dmab->addr, true);
 499 }
 500
 501 static void snd_dma_wc_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 502 {
 503         do_free_pages(dmab->area, dmab->bytes, true);
 504 }
 505
 506 static int snd_dma_wc_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 507                            struct vm_area_struct *area)
 508 {
 509         area->vm_page_prot = pgprot_writecombine(area->vm_page_prot);
 510         return snd_dma_continuous_mmap(dmab, area);
 511 }
 512 #else
 513 static void *snd_dma_wc_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 514 {
 515         return dma_alloc_wc(dmab->dev.dev, size, &dmab->addr, DEFAULT_GFP);
 516 }
 517
 518 static void snd_dma_wc_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 519 {
 520         dma_free_wc(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->area, dmab->addr);
 521 }
 522
 523 static int snd_dma_wc_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 524                            struct vm_area_struct *area)
 525 {
 526         return dma_mmap_wc(dmab->dev.dev, area,
 527                            dmab->area, dmab->addr, dmab->bytes);
 528 }
 529 #endif /* CONFIG_SND_DMA_SGBUF */
 530
 531 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_wc_ops = {
 532         .alloc = snd_dma_wc_alloc,
 533         .free = snd_dma_wc_free,
 534         .mmap = snd_dma_wc_mmap,
 535 };
 536
 537 /*
 538  * Non-contiguous pages allocator
 539  */
 540 static void *snd_dma_noncontig_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 541 {
 542         struct sg_table *sgt;
 543         void *p;
 544
 545         sgt = dma_alloc_noncontiguous(dmab->dev.dev, size, dmab->dev.dir,
 546                                       DEFAULT_GFP, 0);
 547 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
 548         if (!sgt && !get_dma_ops(dmab->dev.dev)) {
 549                 if (dmab->dev.type == SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG)
 550                         dmab->dev.type = SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG_FALLBACK;
 551                 else
 552                         dmab->dev.type = SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG_FALLBACK;
 553                 return snd_dma_sg_fallback_alloc(dmab, size);
 554         }
 555 #endif
 556         if (!sgt)
 557                 return NULL;
 558
 559         dmab->dev.need_sync = dma_need_sync(dmab->dev.dev,
 560                                             sg_dma_address(sgt->sgl));
 561         p = dma_vmap_noncontiguous(dmab->dev.dev, size, sgt);
 562         if (p) {
 563                 dmab->private_data = sgt;
 564                 /* store the first page address for convenience */
 565                 dmab->addr = snd_sgbuf_get_addr(dmab, 0);
 566         } else {
 567                 dma_free_noncontiguous(dmab->dev.dev, size, sgt, dmab->dev.dir);
 568         }
 569         return p;
 570 }
 571
 572 static void snd_dma_noncontig_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 573 {
 574         dma_vunmap_noncontiguous(dmab->dev.dev, dmab->area);
 575         dma_free_noncontiguous(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->private_data,
 576                                dmab->dev.dir);
 577 }
 578
 579 static int snd_dma_noncontig_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 580                                   struct vm_area_struct *area)
 581 {
 582         return dma_mmap_noncontiguous(dmab->dev.dev, area,
 583                                       dmab->bytes, dmab->private_data);
 584 }
 585
 586 static void snd_dma_noncontig_sync(struct snd_dma_buffer *dmab,
 587                                    enum snd_dma_sync_mode mode)
 588 {
 589         if (mode == SNDRV_DMA_SYNC_CPU) {
 590                 if (dmab->dev.dir == DMA_TO_DEVICE)
 591                         return;
 592                 invalidate_kernel_vmap_range(dmab->area, dmab->bytes);
 593                 dma_sync_sgtable_for_cpu(dmab->dev.dev, dmab->private_data,
 594                                          dmab->dev.dir);
 595         } else {
 596                 if (dmab->dev.dir == DMA_FROM_DEVICE)
 597                         return;
 598                 flush_kernel_vmap_range(dmab->area, dmab->bytes);
 599                 dma_sync_sgtable_for_device(dmab->dev.dev, dmab->private_data,
 600                                             dmab->dev.dir);
 601         }
 602 }
 603
 604 static inline void snd_dma_noncontig_iter_set(struct snd_dma_buffer *dmab,
 605                                               struct sg_page_iter *piter,
 606                                               size_t offset)
 607 {
 608         struct sg_table *sgt = dmab->private_data;
 609
 610         __sg_page_iter_start(piter, sgt->sgl, sgt->orig_nents,
 611                              offset >> PAGE_SHIFT);
 612 }
 613
 614 static dma_addr_t snd_dma_noncontig_get_addr(struct snd_dma_buffer *dmab,
 615                                              size_t offset)
 616 {
 617         struct sg_dma_page_iter iter;
 618
 619         snd_dma_noncontig_iter_set(dmab, &iter.base, offset);
 620         __sg_page_iter_dma_next(&iter);
 621         return sg_page_iter_dma_address(&iter) + offset % PAGE_SIZE;
 622 }
 623
 624 static struct page *snd_dma_noncontig_get_page(struct snd_dma_buffer *dmab,
 625                                                size_t offset)
 626 {
 627         struct sg_page_iter iter;
 628
 629         snd_dma_noncontig_iter_set(dmab, &iter, offset);
 630         __sg_page_iter_next(&iter);
 631         return sg_page_iter_page(&iter);
 632 }
 633
 634 static unsigned int
 635 snd_dma_noncontig_get_chunk_size(struct snd_dma_buffer *dmab,
 636                                  unsigned int ofs, unsigned int size)
 637 {
 638         struct sg_dma_page_iter iter;
 639         unsigned int start, end;
 640         unsigned long addr;
 641
 642         start = ALIGN_DOWN(ofs, PAGE_SIZE);
 643         end = ofs + size - 1; /* the last byte address */
 644         snd_dma_noncontig_iter_set(dmab, &iter.base, start);
 645         if (!__sg_page_iter_dma_next(&iter))
 646                 return 0;
 647         /* check page continuity */
 648         addr = sg_page_iter_dma_address(&iter);
 649         for (;;) {
 650                 start += PAGE_SIZE;
 651                 if (start > end)
 652                         break;
 653                 addr += PAGE_SIZE;
 654                 if (!__sg_page_iter_dma_next(&iter) ||
 655                     sg_page_iter_dma_address(&iter) != addr)
 656                         return start - ofs;
 657         }
 658         /* ok, all on continuous pages */
 659         return size;
 660 }
 661
 662 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_noncontig_ops = {
 663         .alloc = snd_dma_noncontig_alloc,
 664         .free = snd_dma_noncontig_free,
 665         .mmap = snd_dma_noncontig_mmap,
 666         .sync = snd_dma_noncontig_sync,
 667         .get_addr = snd_dma_noncontig_get_addr,
 668         .get_page = snd_dma_noncontig_get_page,
 669         .get_chunk_size = snd_dma_noncontig_get_chunk_size,
 670 };
 671
 672 /* x86-specific SG-buffer with WC pages */
 673 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
 674 #define sg_wc_address(it) ((unsigned long)page_address(sg_page_iter_page(it)))
 675
 676 static void *snd_dma_sg_wc_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 677 {
 678         void *p = snd_dma_noncontig_alloc(dmab, size);
 679         struct sg_table *sgt = dmab->private_data;
 680         struct sg_page_iter iter;
 681
 682         if (!p)
 683                 return NULL;
 684         if (dmab->dev.type != SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG)
 685                 return p;
 686         for_each_sgtable_page(sgt, &iter, 0)
 687                 set_memory_wc(sg_wc_address(&iter), 1);
 688         return p;
 689 }
 690
 691 static void snd_dma_sg_wc_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 692 {
 693         struct sg_table *sgt = dmab->private_data;
 694         struct sg_page_iter iter;
 695
 696         for_each_sgtable_page(sgt, &iter, 0)
 697                 set_memory_wb(sg_wc_address(&iter), 1);
 698         snd_dma_noncontig_free(dmab);
 699 }
 700
 701 static int snd_dma_sg_wc_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 702                               struct vm_area_struct *area)
 703 {
 704         area->vm_page_prot = pgprot_writecombine(area->vm_page_prot);
 705         return dma_mmap_noncontiguous(dmab->dev.dev, area,
 706                                       dmab->bytes, dmab->private_data);
 707 }
 708
 709 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_sg_wc_ops = {
 710         .alloc = snd_dma_sg_wc_alloc,
 711         .free = snd_dma_sg_wc_free,
 712         .mmap = snd_dma_sg_wc_mmap,
 713         .sync = snd_dma_noncontig_sync,
 714         .get_addr = snd_dma_noncontig_get_addr,
 715         .get_page = snd_dma_noncontig_get_page,
 716         .get_chunk_size = snd_dma_noncontig_get_chunk_size,
 717 };
 718
 719 /* Fallback SG-buffer allocations for x86 */
 720 struct snd_dma_sg_fallback {
 721         size_t count;
 722         struct page **pages;
 723         dma_addr_t *addrs;
 724 };
 725
 726 static void __snd_dma_sg_fallback_free(struct snd_dma_buffer *dmab,
 727                                        struct snd_dma_sg_fallback *sgbuf)
 728 {
 729         bool wc = dmab->dev.type == SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG_FALLBACK;
 730         size_t i;
 731
 732         for (i = 0; i < sgbuf->count && sgbuf->pages[i]; i++)
 733                 do_free_pages(page_address(sgbuf->pages[i]), PAGE_SIZE, wc);
 734         kvfree(sgbuf->pages);
 735         kvfree(sgbuf->addrs);
 736         kfree(sgbuf);
 737 }
 738
 739 static void *snd_dma_sg_fallback_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 740 {
 741         struct snd_dma_sg_fallback *sgbuf;
 742         struct page **pages;
 743         size_t i, count;
 744         void *p;
 745         bool wc = dmab->dev.type == SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG_FALLBACK;
 746
 747         sgbuf = kzalloc(sizeof(*sgbuf), GFP_KERNEL);
 748         if (!sgbuf)
 749                 return NULL;
 750         count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 751         pages = kvcalloc(count, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
 752         if (!pages)
 753                 goto error;
 754         sgbuf->pages = pages;
 755         sgbuf->addrs = kvcalloc(count, sizeof(*sgbuf->addrs), GFP_KERNEL);
 756         if (!sgbuf->addrs)
 757                 goto error;
 758
 759         for (i = 0; i < count; sgbuf->count++, i++) {
 760                 p = do_alloc_pages(dmab->dev.dev, PAGE_SIZE, &sgbuf->addrs[i], wc);
 761                 if (!p)
 762                         goto error;
 763                 sgbuf->pages[i] = virt_to_page(p);
 764         }
 765
 766         p = vmap(pages, count, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 767         if (!p)
 768                 goto error;
 769         dmab->private_data = sgbuf;
 770         /* store the first page address for convenience */
 771         dmab->addr = snd_sgbuf_get_addr(dmab, 0);
 772         return p;
 773
 774  error:
 775         __snd_dma_sg_fallback_free(dmab, sgbuf);
 776         return NULL;
 777 }
 778
 779 static void snd_dma_sg_fallback_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 780 {
 781         vunmap(dmab->area);
 782         __snd_dma_sg_fallback_free(dmab, dmab->private_data);
 783 }
 784
 785 static int snd_dma_sg_fallback_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 786                                     struct vm_area_struct *area)
 787 {
 788         struct snd_dma_sg_fallback *sgbuf = dmab->private_data;
 789
 790         if (dmab->dev.type == SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG_FALLBACK)
 791                 area->vm_page_prot = pgprot_writecombine(area->vm_page_prot);
 792         return vm_map_pages(area, sgbuf->pages, sgbuf->count);
 793 }
 794
 795 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_sg_fallback_ops = {
 796         .alloc = snd_dma_sg_fallback_alloc,
 797         .free = snd_dma_sg_fallback_free,
 798         .mmap = snd_dma_sg_fallback_mmap,
 799         /* reuse vmalloc helpers */
 800         .get_addr = snd_dma_vmalloc_get_addr,
 801         .get_page = snd_dma_vmalloc_get_page,
 802         .get_chunk_size = snd_dma_vmalloc_get_chunk_size,
 803 };
 804 #endif /* CONFIG_SND_DMA_SGBUF */
 805
 806 /*
 807  * Non-coherent pages allocator
 808  */
 809 static void *snd_dma_noncoherent_alloc(struct snd_dma_buffer *dmab, size_t size)
 810 {
 811         void *p;
 812
 813         p = dma_alloc_noncoherent(dmab->dev.dev, size, &dmab->addr,
 814                                   dmab->dev.dir, DEFAULT_GFP);
 815         if (p)
 816                 dmab->dev.need_sync = dma_need_sync(dmab->dev.dev, dmab->addr);
 817         return p;
 818 }
 819
 820 static void snd_dma_noncoherent_free(struct snd_dma_buffer *dmab)
 821 {
 822         dma_free_noncoherent(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->area,
 823                              dmab->addr, dmab->dev.dir);
 824 }
 825
 826 static int snd_dma_noncoherent_mmap(struct snd_dma_buffer *dmab,
 827                                     struct vm_area_struct *area)
 828 {
 829         area->vm_page_prot = vm_get_page_prot(area->vm_flags);
 830         return dma_mmap_pages(dmab->dev.dev, area,
 831                               area->vm_end - area->vm_start,
 832                               virt_to_page(dmab->area));
 833 }
 834
 835 static void snd_dma_noncoherent_sync(struct snd_dma_buffer *dmab,
 836                                      enum snd_dma_sync_mode mode)
 837 {
 838         if (mode == SNDRV_DMA_SYNC_CPU) {
 839                 if (dmab->dev.dir != DMA_TO_DEVICE)
 840                         dma_sync_single_for_cpu(dmab->dev.dev, dmab->addr,
 841                                                 dmab->bytes, dmab->dev.dir);
 842         } else {
 843                 if (dmab->dev.dir != DMA_FROM_DEVICE)
 844                         dma_sync_single_for_device(dmab->dev.dev, dmab->addr,
 845                                                    dmab->bytes, dmab->dev.dir);
 846         }
 847 }
 848
 849 static const struct snd_malloc_ops snd_dma_noncoherent_ops = {
 850         .alloc = snd_dma_noncoherent_alloc,
 851         .free = snd_dma_noncoherent_free,
 852         .mmap = snd_dma_noncoherent_mmap,
 853         .sync = snd_dma_noncoherent_sync,
 854 };
 855
 856 #endif /* CONFIG_HAS_DMA */
 857
 858 /*
 859  * Entry points
 860  */
 861 static const struct snd_malloc_ops *snd_dma_ops[] = {
 862         [SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS] = &snd_dma_continuous_ops,
 863         [SNDRV_DMA_TYPE_VMALLOC] = &snd_dma_vmalloc_ops,
 864 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 865         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV] = &snd_dma_dev_ops,
 866         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC] = &snd_dma_wc_ops,
 867         [SNDRV_DMA_TYPE_NONCONTIG] = &snd_dma_noncontig_ops,
 868         [SNDRV_DMA_TYPE_NONCOHERENT] = &snd_dma_noncoherent_ops,
 869 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
 870         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG] = &snd_dma_sg_wc_ops,
 871 #endif
 872 #ifdef CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR
 873         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV_IRAM] = &snd_dma_iram_ops,
 874 #endif /* CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR */
 875 #ifdef CONFIG_SND_DMA_SGBUF
 876         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG_FALLBACK] = &snd_dma_sg_fallback_ops,
 877         [SNDRV_DMA_TYPE_DEV_WC_SG_FALLBACK] = &snd_dma_sg_fallback_ops,
 878 #endif
 879 #endif /* CONFIG_HAS_DMA */
 880 };
 881
 882 static const struct snd_malloc_ops *snd_dma_get_ops(struct snd_dma_buffer *dmab)
 883 {
 884         if (WARN_ON_ONCE(!dmab))
 885                 return NULL;
 886         if (WARN_ON_ONCE(dmab->dev.type <= SNDRV_DMA_TYPE_UNKNOWN ||
 887                          dmab->dev.type >= ARRAY_SIZE(snd_dma_ops)))
 888                 return NULL;
 889         return snd_dma_ops[dmab->dev.type];
 890 }