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