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 __percpu *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 = NULL;
 518                 }
 519         }
 520         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 521
 522         pr_debug("%s: %s (%s)\n", __func__, chan ? "success" : "fail",
 523                  chan ? dma_chan_name(chan) : NULL);
 524
 525         return chan;
 526 }
 527 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dma_request_channel);
 528
 529 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan)
 530 {
 531         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 532         WARN_ONCE(chan->client_count != 1,
 533                   "chan reference count %d != 1\n", chan->client_count);
 534         dma_chan_put(chan);
 535         /* drop PRIVATE cap enabled by __dma_request_channel() */
 536         if (--chan->device->privatecnt == 0)
 537                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask);
 538         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_release_channel);
 541
 542 /**
 543  * dmaengine_get - register interest in dma_channels
 544  */
 545 void dmaengine_get(void)
 546 {
 547         struct dma_device *device, *_d;
 548         struct dma_chan *chan;
 549         int err;
 550
 551         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 552         dmaengine_ref_count++;
 553
 554         /* try to grab channels */
 555         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
 556                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 557                         continue;
 558                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 559                         err = dma_chan_get(chan);
 560                         if (err == -ENODEV) {
 561                                 /* module removed before we could use it */
 562                                 list_del_rcu(&device->global_node);
 563                                 break;
 564                         } else if (err)
 565                                 pr_err("dmaengine: failed to get %s: (%d)\n",
 566                                        dma_chan_name(chan), err);
 567                 }
 568         }
 569
 570         /* if this is the first reference and there were channels
 571          * waiting we need to rebalance to get those channels
 572          * incorporated into the channel table
 573          */
 574         if (dmaengine_ref_count == 1)
 575                 dma_channel_rebalance();
 576         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_get);
 579
 580 /**
 581  * dmaengine_put - let dma drivers be removed when ref_count == 0
 582  */
 583 void dmaengine_put(void)
 584 {
 585         struct dma_device *device;
 586         struct dma_chan *chan;
 587
 588         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 589         dmaengine_ref_count--;
 590         BUG_ON(dmaengine_ref_count < 0);
 591         /* drop channel references */
 592         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
 593                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 594                         continue;
 595                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
 596                         dma_chan_put(chan);
 597         }
 598         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 599 }
 600 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_put);
 601
 602 static bool device_has_all_tx_types(struct dma_device *device)
 603 {
 604         /* A device that satisfies this test has channels that will never cause
 605          * an async_tx channel switch event as all possible operation types can
 606          * be handled.
 607          */
 608         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_DMA
 609         if (!dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask))
 610                 return false;
 611         #endif
 612
 613         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY_MODULE)
 614         if (!dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask))
 615                 return false;
 616         #endif
 617
 618         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET_MODULE)
 619         if (!dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask))
 620                 return false;
 621         #endif
 622
 623         #if defined(CONFIG_ASYNC_XOR) || defined(CONFIG_ASYNC_XOR_MODULE)
 624         if (!dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask))
 625                 return false;
 626
 627         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_XOR_VAL_DMA
 628         if (!dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask))
 629                 return false;
 630         #endif
 631         #endif
 632
 633         #if defined(CONFIG_ASYNC_PQ) || defined(CONFIG_ASYNC_PQ_MODULE)
 634         if (!dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask))
 635                 return false;
 636
 637         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_PQ_VAL_DMA
 638         if (!dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask))
 639                 return false;
 640         #endif
 641         #endif
 642
 643         return true;
 644 }
 645
 646 static int get_dma_id(struct dma_device *device)
 647 {
 648         int rc;
 649
 650  idr_retry:
 651         if (!idr_pre_get(&dma_idr, GFP_KERNEL))
 652                 return -ENOMEM;
 653         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 654         rc = idr_get_new(&dma_idr, NULL, &device->dev_id);
 655         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 656         if (rc == -EAGAIN)
 657                 goto idr_retry;
 658         else if (rc != 0)
 659                 return rc;
 660
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 /**
 665  * dma_async_device_register - registers DMA devices found
 666  * @device: &dma_device
 667  */
 668 int dma_async_device_register(struct dma_device *device)
 669 {
 670         int chancnt = 0, rc;
 671         struct dma_chan* chan;
 672         atomic_t *idr_ref;
 673
 674         if (!device)
 675                 return -ENODEV;
 676
 677         /* validate device routines */
 678         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask) &&
 679                 !device->device_prep_dma_memcpy);
 680         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask) &&
 681                 !device->device_prep_dma_xor);
 682         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask) &&
 683                 !device->device_prep_dma_xor_val);
 684         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask) &&
 685                 !device->device_prep_dma_pq);
 686         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask) &&
 687                 !device->device_prep_dma_pq_val);
 688         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask) &&
 689                 !device->device_prep_dma_memset);
 690         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask) &&
 691                 !device->device_prep_dma_interrupt);
 692         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SLAVE, device->cap_mask) &&
 693                 !device->device_prep_slave_sg);
 694         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SLAVE, device->cap_mask) &&
 695                 !device->device_control);
 696
 697         BUG_ON(!device->device_alloc_chan_resources);
 698         BUG_ON(!device->device_free_chan_resources);
 699         BUG_ON(!device->device_tx_status);
 700         BUG_ON(!device->device_issue_pending);
 701         BUG_ON(!device->dev);
 702
 703         /* note: this only matters in the
 704          * CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_CHANNEL_SWITCH=y case
 705          */
 706         if (device_has_all_tx_types(device))
 707                 dma_cap_set(DMA_ASYNC_TX, device->cap_mask);
 708
 709         idr_ref = kmalloc(sizeof(*idr_ref), GFP_KERNEL);
 710         if (!idr_ref)
 711                 return -ENOMEM;
 712         rc = get_dma_id(device);
 713         if (rc != 0) {
 714                 kfree(idr_ref);
 715                 return rc;
 716         }
 717
 718         atomic_set(idr_ref, 0);
 719
 720         /* represent channels in sysfs. Probably want devs too */
 721         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 722                 rc = -ENOMEM;
 723                 chan->local = alloc_percpu(typeof(*chan->local));
 724                 if (chan->local == NULL)
 725                         goto err_out;
 726                 chan->dev = kzalloc(sizeof(*chan->dev), GFP_KERNEL);
 727                 if (chan->dev == NULL) {
 728                         free_percpu(chan->local);
 729                         chan->local = NULL;
 730                         goto err_out;
 731                 }
 732
 733                 chan->chan_id = chancnt++;
 734                 chan->dev->device.class = &dma_devclass;
 735                 chan->dev->device.parent = device->dev;
 736                 chan->dev->chan = chan;
 737                 chan->dev->idr_ref = idr_ref;
 738                 chan->dev->dev_id = device->dev_id;
 739                 atomic_inc(idr_ref);
 740                 dev_set_name(&chan->dev->device, "dma%dchan%d",
 741                              device->dev_id, chan->chan_id);
 742
 743                 rc = device_register(&chan->dev->device);
 744                 if (rc) {
 745                         free_percpu(chan->local);
 746                         chan->local = NULL;
 747                         kfree(chan->dev);
 748                         atomic_dec(idr_ref);
 749                         goto err_out;
 750                 }
 751                 chan->client_count = 0;
 752         }
 753         device->chancnt = chancnt;
 754
 755         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 756         /* take references on public channels */
 757         if (dmaengine_ref_count && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 758                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 759                         /* if clients are already waiting for channels we need
 760                          * to take references on their behalf
 761                          */
 762                         if (dma_chan_get(chan) == -ENODEV) {
 763                                 /* note we can only get here for the first
 764                                  * channel as the remaining channels are
 765                                  * guaranteed to get a reference
 766                                  */
 767                                 rc = -ENODEV;
 768                                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 769                                 goto err_out;
 770                         }
 771                 }
 772         list_add_tail_rcu(&device->global_node, &dma_device_list);
 773         if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
 774                 device->privatecnt++;   /* Always private */
 775         dma_channel_rebalance();
 776         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 777
 778         return 0;
 779
 780 err_out:
 781         /* if we never registered a channel just release the idr */
 782         if (atomic_read(idr_ref) == 0) {
 783                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 784                 idr_remove(&dma_idr, device->dev_id);
 785                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 786                 kfree(idr_ref);
 787                 return rc;
 788         }
 789
 790         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 791                 if (chan->local == NULL)
 792                         continue;
 793                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 794                 chan->dev->chan = NULL;
 795                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 796                 device_unregister(&chan->dev->device);
 797                 free_percpu(chan->local);
 798         }
 799         return rc;
 800 }
 801 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_register);
 802
 803 /**
 804  * dma_async_device_unregister - unregister a DMA device
 805  * @device: &dma_device
 806  *
 807  * This routine is called by dma driver exit routines, dmaengine holds module
 808  * references to prevent it being called while channels are in use.
 809  */
 810 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device)
 811 {
 812         struct dma_chan *chan;
 813
 814         mutex_lock(&dma_list_mutex);
 815         list_del_rcu(&device->global_node);
 816         dma_channel_rebalance();
 817         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 818
 819         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
 820                 WARN_ONCE(chan->client_count,
 821                           "%s called while %d clients hold a reference\n",
 822                           __func__, chan->client_count);
 823                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
 824                 chan->dev->chan = NULL;
 825                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
 826                 device_unregister(&chan->dev->device);
 827                 free_percpu(chan->local);
 828         }
 829 }
 830 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_unregister);
 831
 832 /**
 833  * dma_async_memcpy_buf_to_buf - offloaded copy between virtual addresses
 834  * @chan: DMA channel to offload copy to
 835  * @dest: destination address (virtual)
 836  * @src: source address (virtual)
 837  * @len: length
 838  *
 839  * Both @dest and @src must be mappable to a bus address according to the
 840  * DMA mapping API rules for streaming mappings.
 841  * Both @dest and @src must stay memory resident (kernel memory or locked
 842  * user space pages).
 843  */
 844 dma_cookie_t
 845 dma_async_memcpy_buf_to_buf(struct dma_chan *chan, void *dest,
 846                         void *src, size_t len)
 847 {
 848         struct dma_device *dev = chan->device;
 849         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 850         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 851         dma_cookie_t cookie;
 852         unsigned long flags;
 853
 854         dma_src = dma_map_single(dev->dev, src, len, DMA_TO_DEVICE);
 855         dma_dest = dma_map_single(dev->dev, dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 856         flags = DMA_CTRL_ACK |
 857                 DMA_COMPL_SRC_UNMAP_SINGLE |
 858                 DMA_COMPL_DEST_UNMAP_SINGLE;
 859         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 860
 861         if (!tx) {
 862                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 863                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 864                 return -ENOMEM;
 865         }
 866
 867         tx->callback = NULL;
 868         cookie = tx->tx_submit(tx);
 869
 870         preempt_disable();
 871         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 872         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 873         preempt_enable();
 874
 875         return cookie;
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_buf_to_buf);
 878
 879 /**
 880  * dma_async_memcpy_buf_to_pg - offloaded copy from address to page
 881  * @chan: DMA channel to offload copy to
 882  * @page: destination page
 883  * @offset: offset in page to copy to
 884  * @kdata: source address (virtual)
 885  * @len: length
 886  *
 887  * Both @page/@offset and @kdata must be mappable to a bus address according
 888  * to the DMA mapping API rules for streaming mappings.
 889  * Both @page/@offset and @kdata must stay memory resident (kernel memory or
 890  * locked user space pages)
 891  */
 892 dma_cookie_t
 893 dma_async_memcpy_buf_to_pg(struct dma_chan *chan, struct page *page,
 894                         unsigned int offset, void *kdata, size_t len)
 895 {
 896         struct dma_device *dev = chan->device;
 897         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 898         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 899         dma_cookie_t cookie;
 900         unsigned long flags;
 901
 902         dma_src = dma_map_single(dev->dev, kdata, len, DMA_TO_DEVICE);
 903         dma_dest = dma_map_page(dev->dev, page, offset, len, DMA_FROM_DEVICE);
 904         flags = DMA_CTRL_ACK | DMA_COMPL_SRC_UNMAP_SINGLE;
 905         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 906
 907         if (!tx) {
 908                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 909                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 910                 return -ENOMEM;
 911         }
 912
 913         tx->callback = NULL;
 914         cookie = tx->tx_submit(tx);
 915
 916         preempt_disable();
 917         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 918         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 919         preempt_enable();
 920
 921         return cookie;
 922 }
 923 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_buf_to_pg);
 924
 925 /**
 926  * dma_async_memcpy_pg_to_pg - offloaded copy from page to page
 927  * @chan: DMA channel to offload copy to
 928  * @dest_pg: destination page
 929  * @dest_off: offset in page to copy to
 930  * @src_pg: source page
 931  * @src_off: offset in page to copy from
 932  * @len: length
 933  *
 934  * Both @dest_page/@dest_off and @src_page/@src_off must be mappable to a bus
 935  * address according to the DMA mapping API rules for streaming mappings.
 936  * Both @dest_page/@dest_off and @src_page/@src_off must stay memory resident
 937  * (kernel memory or locked user space pages).
 938  */
 939 dma_cookie_t
 940 dma_async_memcpy_pg_to_pg(struct dma_chan *chan, struct page *dest_pg,
 941         unsigned int dest_off, struct page *src_pg, unsigned int src_off,
 942         size_t len)
 943 {
 944         struct dma_device *dev = chan->device;
 945         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 946         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
 947         dma_cookie_t cookie;
 948         unsigned long flags;
 949
 950         dma_src = dma_map_page(dev->dev, src_pg, src_off, len, DMA_TO_DEVICE);
 951         dma_dest = dma_map_page(dev->dev, dest_pg, dest_off, len,
 952                                 DMA_FROM_DEVICE);
 953         flags = DMA_CTRL_ACK;
 954         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
 955
 956         if (!tx) {
 957                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
 958                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
 959                 return -ENOMEM;
 960         }
 961
 962         tx->callback = NULL;
 963         cookie = tx->tx_submit(tx);
 964
 965         preempt_disable();
 966         __this_cpu_add(chan->local->bytes_transferred, len);
 967         __this_cpu_inc(chan->local->memcpy_count);
 968         preempt_enable();
 969
 970         return cookie;
 971 }
 972 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_pg_to_pg);
 973
 974 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
 975         struct dma_chan *chan)
 976 {
 977         tx->chan = chan;
 978         spin_lock_init(&tx->lock);
 979 }
 980 EXPORT_SYMBOL(dma_async_tx_descriptor_init);
 981
 982 /* dma_wait_for_async_tx - spin wait for a transaction to complete
 983  * @tx: in-flight transaction to wait on
 984  */
 985 enum dma_status
 986 dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 987 {
 988         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
 989
 990         if (!tx)
 991                 return DMA_SUCCESS;
 992
 993         while (tx->cookie == -EBUSY) {
 994                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
 995                         pr_err("%s timeout waiting for descriptor submission\n",
 996                                 __func__);
 997                         return DMA_ERROR;
 998                 }
 999                 cpu_relax();
1000         }
1001         return dma_sync_wait(tx->chan, tx->cookie);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_wait_for_async_tx);
1004
1005 /* dma_run_dependencies - helper routine for dma drivers to process
1006  *      (start) dependent operations on their target channel
1007  * @tx: transaction with dependencies
1008  */
1009 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1010 {
1011         struct dma_async_tx_descriptor *dep = tx->next;
1012         struct dma_async_tx_descriptor *dep_next;
1013         struct dma_chan *chan;
1014
1015         if (!dep)
1016                 return;
1017
1018         /* we'll submit tx->next now, so clear the link */
1019         tx->next = NULL;
1020         chan = dep->chan;
1021
1022         /* keep submitting up until a channel switch is detected
1023          * in that case we will be called again as a result of
1024          * processing the interrupt from async_tx_channel_switch
1025          */
1026         for (; dep; dep = dep_next) {
1027                 spin_lock_bh(&dep->lock);
1028                 dep->parent = NULL;
1029                 dep_next = dep->next;
1030                 if (dep_next && dep_next->chan == chan)
1031                         dep->next = NULL; /* ->next will be submitted */
1032                 else
1033                         dep_next = NULL; /* submit current dep and terminate */
1034                 spin_unlock_bh(&dep->lock);
1035
1036                 dep->tx_submit(dep);
1037         }
1038
1039         chan->device->device_issue_pending(chan);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_run_dependencies);
1042
1043 static int __init dma_bus_init(void)
1044 {
1045         idr_init(&dma_idr);
1046         mutex_init(&dma_list_mutex);
1047         return class_register(&dma_devclass);
1048 }
1049 arch_initcall(dma_bus_init);
1050
1051