regmap: irq: Only update mask bits when doing initial mask
[linux-2.6.git] / drivers / base / dma-contiguous.c
1 /*
2  * Contiguous Memory Allocator for DMA mapping framework
3  * Copyright (c) 2010-2011 by Samsung Electronics.
4  * Written by:
5  *      Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
6  *      Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
11  * License or (at your optional) any later version of the license.
12  */
13
14 #define pr_fmt(fmt) "cma: " fmt
15
16 #ifdef CONFIG_CMA_DEBUG
17 #ifndef DEBUG
18 #  define DEBUG
19 #endif
20 #endif
21
22 #include <asm/page.h>
23 #include <asm/dma-contiguous.h>
24
25 #include <linux/memblock.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/mutex.h>
29 #include <linux/page-isolation.h>
30 #include <linux/slab.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/mm_types.h>
33 #include <linux/dma-contiguous.h>
34
35 #ifndef SZ_1M
36 #define SZ_1M (1 << 20)
37 #endif
38
39 struct cma {
40         unsigned long   base_pfn;
41         unsigned long   count;
42         unsigned long   *bitmap;
43 };
44
45 struct cma *dma_contiguous_default_area;
46
47 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES
48 #define CMA_SIZE_MBYTES CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES
49 #else
50 #define CMA_SIZE_MBYTES 0
51 #endif
52
53 /*
54  * Default global CMA area size can be defined in kernel's .config.
55  * This is usefull mainly for distro maintainers to create a kernel
56  * that works correctly for most supported systems.
57  * The size can be set in bytes or as a percentage of the total memory
58  * in the system.
59  *
60  * Users, who want to set the size of global CMA area for their system
61  * should use cma= kernel parameter.
62  */
63 static const unsigned long size_bytes = CMA_SIZE_MBYTES * SZ_1M;
64 static long size_cmdline = -1;
65
66 static int __init early_cma(char *p)
67 {
68         pr_debug("%s(%s)\n", __func__, p);
69         size_cmdline = memparse(p, &p);
70         return 0;
71 }
72 early_param("cma", early_cma);
73
74 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_PERCENTAGE
75
76 static unsigned long __init __maybe_unused cma_early_percent_memory(void)
77 {
78         struct memblock_region *reg;
79         unsigned long total_pages = 0;
80
81         /*
82          * We cannot use memblock_phys_mem_size() here, because
83          * memblock_analyze() has not been called yet.
84          */
85         for_each_memblock(memory, reg)
86                 total_pages += memblock_region_memory_end_pfn(reg) -
87                                memblock_region_memory_base_pfn(reg);
88
89         return (total_pages * CONFIG_CMA_SIZE_PERCENTAGE / 100) << PAGE_SHIFT;
90 }
91
92 #else
93
94 static inline __maybe_unused unsigned long cma_early_percent_memory(void)
95 {
96         return 0;
97 }
98
99 #endif
100
101 /**
102  * dma_contiguous_reserve() - reserve area for contiguous memory handling
103  * @limit: End address of the reserved memory (optional, 0 for any).
104  *
105  * This function reserves memory from early allocator. It should be
106  * called by arch specific code once the early allocator (memblock or bootmem)
107  * has been activated and all other subsystems have already allocated/reserved
108  * memory.
109  */
110 void __init dma_contiguous_reserve(phys_addr_t limit)
111 {
112         unsigned long selected_size = 0;
113
114         pr_debug("%s(limit %08lx)\n", __func__, (unsigned long)limit);
115
116         if (size_cmdline != -1) {
117                 selected_size = size_cmdline;
118         } else {
119 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MBYTES
120                 selected_size = size_bytes;
121 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_PERCENTAGE)
122                 selected_size = cma_early_percent_memory();
123 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MIN)
124                 selected_size = min(size_bytes, cma_early_percent_memory());
125 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MAX)
126                 selected_size = max(size_bytes, cma_early_percent_memory());
127 #endif
128         }
129
130         if (selected_size) {
131                 pr_debug("%s: reserving %ld MiB for global area\n", __func__,
132                          selected_size / SZ_1M);
133
134                 dma_declare_contiguous(NULL, selected_size, 0, limit);
135         }
136 };
137
138 static DEFINE_MUTEX(cma_mutex);
139
140 static __init int cma_activate_area(unsigned long base_pfn, unsigned long count)
141 {
142         unsigned long pfn = base_pfn;
143         unsigned i = count >> pageblock_order;
144         struct zone *zone;
145
146         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn));
147         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
148
149         do {
150                 unsigned j;
151                 base_pfn = pfn;
152                 for (j = pageblock_nr_pages; j; --j, pfn++) {
153                         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn));
154                         if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
155                                 return -EINVAL;
156                 }
157                 init_cma_reserved_pageblock(pfn_to_page(base_pfn));
158         } while (--i);
159         return 0;
160 }
161
162 static __init struct cma *cma_create_area(unsigned long base_pfn,
163                                      unsigned long count)
164 {
165         int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(count) * sizeof(long);
166         struct cma *cma;
167         int ret = -ENOMEM;
168
169         pr_debug("%s(base %08lx, count %lx)\n", __func__, base_pfn, count);
170
171         cma = kmalloc(sizeof *cma, GFP_KERNEL);
172         if (!cma)
173                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
174
175         cma->base_pfn = base_pfn;
176         cma->count = count;
177         cma->bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
178
179         if (!cma->bitmap)
180                 goto no_mem;
181
182         ret = cma_activate_area(base_pfn, count);
183         if (ret)
184                 goto error;
185
186         pr_debug("%s: returned %p\n", __func__, (void *)cma);
187         return cma;
188
189 error:
190         kfree(cma->bitmap);
191 no_mem:
192         kfree(cma);
193         return ERR_PTR(ret);
194 }
195
196 static struct cma_reserved {
197         phys_addr_t start;
198         unsigned long size;
199         struct device *dev;
200 } cma_reserved[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
201 static unsigned cma_reserved_count __initdata;
202
203 static int __init cma_init_reserved_areas(void)
204 {
205         struct cma_reserved *r = cma_reserved;
206         unsigned i = cma_reserved_count;
207
208         pr_debug("%s()\n", __func__);
209
210         for (; i; --i, ++r) {
211                 struct cma *cma;
212                 cma = cma_create_area(PFN_DOWN(r->start),
213                                       r->size >> PAGE_SHIFT);
214                 if (!IS_ERR(cma))
215                         dev_set_cma_area(r->dev, cma);
216         }
217         return 0;
218 }
219 core_initcall(cma_init_reserved_areas);
220
221 /**
222  * dma_declare_contiguous() - reserve area for contiguous memory handling
223  *                            for particular device
224  * @dev:   Pointer to device structure.
225  * @size:  Size of the reserved memory.
226  * @base:  Start address of the reserved memory (optional, 0 for any).
227  * @limit: End address of the reserved memory (optional, 0 for any).
228  *
229  * This function reserves memory for specified device. It should be
230  * called by board specific code when early allocator (memblock or bootmem)
231  * is still activate.
232  */
233 int __init dma_declare_contiguous(struct device *dev, unsigned long size,
234                                   phys_addr_t base, phys_addr_t limit)
235 {
236         struct cma_reserved *r = &cma_reserved[cma_reserved_count];
237         unsigned long alignment;
238
239         pr_debug("%s(size %lx, base %08lx, limit %08lx)\n", __func__,
240                  (unsigned long)size, (unsigned long)base,
241                  (unsigned long)limit);
242
243         /* Sanity checks */
244         if (cma_reserved_count == ARRAY_SIZE(cma_reserved)) {
245                 pr_err("Not enough slots for CMA reserved regions!\n");
246                 return -ENOSPC;
247         }
248
249         if (!size)
250                 return -EINVAL;
251
252         /* Sanitise input arguments */
253         alignment = PAGE_SIZE << max(MAX_ORDER - 1, pageblock_order);
254         base = ALIGN(base, alignment);
255         size = ALIGN(size, alignment);
256         limit &= ~(alignment - 1);
257
258         /* Reserve memory */
259         if (base) {
260                 if (memblock_is_region_reserved(base, size) ||
261                     memblock_reserve(base, size) < 0) {
262                         base = -EBUSY;
263                         goto err;
264                 }
265         } else {
266                 /*
267                  * Use __memblock_alloc_base() since
268                  * memblock_alloc_base() panic()s.
269                  */
270                 phys_addr_t addr = __memblock_alloc_base(size, alignment, limit);
271                 if (!addr) {
272                         base = -ENOMEM;
273                         goto err;
274                 } else if (addr + size > ~(unsigned long)0) {
275                         memblock_free(addr, size);
276                         base = -EINVAL;
277                         goto err;
278                 } else {
279                         base = addr;
280                 }
281         }
282
283         /*
284          * Each reserved area must be initialised later, when more kernel
285          * subsystems (like slab allocator) are available.
286          */
287         r->start = base;
288         r->size = size;
289         r->dev = dev;
290         cma_reserved_count++;
291         pr_info("CMA: reserved %ld MiB at %08lx\n", size / SZ_1M,
292                 (unsigned long)base);
293
294         /* Architecture specific contiguous memory fixup. */
295         dma_contiguous_early_fixup(base, size);
296         return 0;
297 err:
298         pr_err("CMA: failed to reserve %ld MiB\n", size / SZ_1M);
299         return base;
300 }
301
302 /**
303  * dma_alloc_from_contiguous() - allocate pages from contiguous area
304  * @dev:   Pointer to device for which the allocation is performed.
305  * @count: Requested number of pages.
306  * @align: Requested alignment of pages (in PAGE_SIZE order).
307  *
308  * This function allocates memory buffer for specified device. It uses
309  * device specific contiguous memory area if available or the default
310  * global one. Requires architecture specific get_dev_cma_area() helper
311  * function.
312  */
313 struct page *dma_alloc_from_contiguous(struct device *dev, int count,
314                                        unsigned int align)
315 {
316         unsigned long mask, pfn, pageno, start = 0;
317         struct cma *cma = dev_get_cma_area(dev);
318         struct page *page = NULL;
319         int ret;
320
321         if (!cma || !cma->count)
322                 return NULL;
323
324         if (align > CONFIG_CMA_ALIGNMENT)
325                 align = CONFIG_CMA_ALIGNMENT;
326
327         pr_debug("%s(cma %p, count %d, align %d)\n", __func__, (void *)cma,
328                  count, align);
329
330         if (!count)
331                 return NULL;
332
333         mask = (1 << align) - 1;
334
335         mutex_lock(&cma_mutex);
336
337         for (;;) {
338                 pageno = bitmap_find_next_zero_area(cma->bitmap, cma->count,
339                                                     start, count, mask);
340                 if (pageno >= cma->count)
341                         break;
342
343                 pfn = cma->base_pfn + pageno;
344                 ret = alloc_contig_range(pfn, pfn + count, MIGRATE_CMA);
345                 if (ret == 0) {
346                         bitmap_set(cma->bitmap, pageno, count);
347                         page = pfn_to_page(pfn);
348                         break;
349                 } else if (ret != -EBUSY) {
350                         break;
351                 }
352                 pr_debug("%s(): memory range at %p is busy, retrying\n",
353                          __func__, pfn_to_page(pfn));
354                 /* try again with a bit different memory target */
355                 start = pageno + mask + 1;
356         }
357
358         mutex_unlock(&cma_mutex);
359         pr_debug("%s(): returned %p\n", __func__, page);
360         return page;
361 }
362
363 /**
364  * dma_release_from_contiguous() - release allocated pages
365  * @dev:   Pointer to device for which the pages were allocated.
366  * @pages: Allocated pages.
367  * @count: Number of allocated pages.
368  *
369  * This function releases memory allocated by dma_alloc_from_contiguous().
370  * It returns false when provided pages do not belong to contiguous area and
371  * true otherwise.
372  */
373 bool dma_release_from_contiguous(struct device *dev, struct page *pages,
374                                  int count)
375 {
376         struct cma *cma = dev_get_cma_area(dev);
377         unsigned long pfn;
378
379         if (!cma || !pages)
380                 return false;
381
382         pr_debug("%s(page %p)\n", __func__, (void *)pages);
383
384         pfn = page_to_pfn(pages);
385
386         if (pfn < cma->base_pfn || pfn >= cma->base_pfn + cma->count)
387                 return false;
388
389         VM_BUG_ON(pfn + count > cma->base_pfn + cma->count);
390
391         mutex_lock(&cma_mutex);
392         bitmap_clear(cma->bitmap, pfn - cma->base_pfn, count);
393         free_contig_range(pfn, count);
394         mutex_unlock(&cma_mutex);
395
396         return true;
397 }