dmaengine, async_tx: add a "no channel switch" allocator
[linux-2.6.git] / 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         struct dma_chan *chan;
330         int cpu;
331
332         cpu = get_cpu();
333         chan = per_cpu_ptr(channel_table[tx_type], cpu)->chan;
334         put_cpu();
335
336         return chan;
337 }
338 EXPORT_SYMBOL(dma_find_channel);
339
340 /**
341  * dma_issue_pending_all - flush all pending operations across all channels
342  */
343 void dma_issue_pending_all(void)
344 {
345         struct dma_device *device;
346         struct dma_chan *chan;
347
348         rcu_read_lock();
349         list_for_each_entry_rcu(device, &dma_device_list, global_node) {
350                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
351                         continue;
352                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
353                         if (chan->client_count)
354                                 device->device_issue_pending(chan);
355         }
356         rcu_read_unlock();
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(dma_issue_pending_all);
359
360 /**
361  * nth_chan - returns the nth channel of the given capability
362  * @cap: capability to match
363  * @n: nth channel desired
364  *
365  * Defaults to returning the channel with the desired capability and the
366  * lowest reference count when 'n' cannot be satisfied.  Must be called
367  * under dma_list_mutex.
368  */
369 static struct dma_chan *nth_chan(enum dma_transaction_type cap, int n)
370 {
371         struct dma_device *device;
372         struct dma_chan *chan;
373         struct dma_chan *ret = NULL;
374         struct dma_chan *min = NULL;
375
376         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
377                 if (!dma_has_cap(cap, device->cap_mask) ||
378                     dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
379                         continue;
380                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
381                         if (!chan->client_count)
382                                 continue;
383                         if (!min)
384                                 min = chan;
385                         else if (chan->table_count < min->table_count)
386                                 min = chan;
387
388                         if (n-- == 0) {
389                                 ret = chan;
390                                 break; /* done */
391                         }
392                 }
393                 if (ret)
394                         break; /* done */
395         }
396
397         if (!ret)
398                 ret = min;
399
400         if (ret)
401                 ret->table_count++;
402
403         return ret;
404 }
405
406 /**
407  * dma_channel_rebalance - redistribute the available channels
408  *
409  * Optimize for cpu isolation (each cpu gets a dedicated channel for an
410  * operation type) in the SMP case,  and operation isolation (avoid
411  * multi-tasking channels) in the non-SMP case.  Must be called under
412  * dma_list_mutex.
413  */
414 static void dma_channel_rebalance(void)
415 {
416         struct dma_chan *chan;
417         struct dma_device *device;
418         int cpu;
419         int cap;
420         int n;
421
422         /* undo the last distribution */
423         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
424                 for_each_possible_cpu(cpu)
425                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = NULL;
426
427         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
428                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
429                         continue;
430                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
431                         chan->table_count = 0;
432         }
433
434         /* don't populate the channel_table if no clients are available */
435         if (!dmaengine_ref_count)
436                 return;
437
438         /* redistribute available channels */
439         n = 0;
440         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
441                 for_each_online_cpu(cpu) {
442                         if (num_possible_cpus() > 1)
443                                 chan = nth_chan(cap, n++);
444                         else
445                                 chan = nth_chan(cap, -1);
446
447                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = chan;
448                 }
449 }
450
451 static struct dma_chan *private_candidate(dma_cap_mask_t *mask, struct dma_device *dev,
452                                           dma_filter_fn fn, void *fn_param)
453 {
454         struct dma_chan *chan;
455
456         if (!__dma_device_satisfies_mask(dev, mask)) {
457                 pr_debug("%s: wrong capabilities\n", __func__);
458                 return NULL;
459         }
460         /* devices with multiple channels need special handling as we need to
461          * ensure that all channels are either private or public.
462          */
463         if (dev->chancnt > 1 && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, dev->cap_mask))
464                 list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
465                         /* some channels are already publicly allocated */
466                         if (chan->client_count)
467                                 return NULL;
468                 }
469
470         list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
471                 if (chan->client_count) {
472                         pr_debug("%s: %s busy\n",
473                                  __func__, dma_chan_name(chan));
474                         continue;
475                 }
476                 if (fn && !fn(chan, fn_param)) {
477                         pr_debug("%s: %s filter said false\n",
478                                  __func__, dma_chan_name(chan));
479                         continue;
480                 }
481                 return chan;
482         }
483
484         return NULL;
485 }
486
487 /**
488  * dma_request_channel - try to allocate an exclusive channel
489  * @mask: capabilities that the channel must satisfy
490  * @fn: optional callback to disposition available channels
491  * @fn_param: opaque parameter to pass to dma_filter_fn
492  */
493 struct dma_chan *__dma_request_channel(dma_cap_mask_t *mask, dma_filter_fn fn, void *fn_param)
494 {
495         struct dma_device *device, *_d;
496         struct dma_chan *chan = NULL;
497         int err;
498
499         /* Find a channel */
500         mutex_lock(&dma_list_mutex);
501         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
502                 chan = private_candidate(mask, device, fn, fn_param);
503                 if (chan) {
504                         /* Found a suitable channel, try to grab, prep, and
505                          * return it.  We first set DMA_PRIVATE to disable
506                          * balance_ref_count as this channel will not be
507                          * published in the general-purpose allocator
508                          */
509                         dma_cap_set(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
510                         device->privatecnt++;
511                         err = dma_chan_get(chan);
512
513                         if (err == -ENODEV) {
514                                 pr_debug("%s: %s module removed\n", __func__,
515                                          dma_chan_name(chan));
516                                 list_del_rcu(&device->global_node);
517                         } else if (err)
518                                 pr_err("dmaengine: failed to get %s: (%d)\n",
519                                        dma_chan_name(chan), err);
520                         else
521                                 break;
522                         if (--device->privatecnt == 0)
523                                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
524                         chan->private = NULL;
525                         chan = NULL;
526                 }
527         }
528         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
529
530         pr_debug("%s: %s (%s)\n", __func__, chan ? "success" : "fail",
531                  chan ? dma_chan_name(chan) : NULL);
532
533         return chan;
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dma_request_channel);
536
537 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan)
538 {
539         mutex_lock(&dma_list_mutex);
540         WARN_ONCE(chan->client_count != 1,
541                   "chan reference count %d != 1\n", chan->client_count);
542         dma_chan_put(chan);
543         /* drop PRIVATE cap enabled by __dma_request_channel() */
544         if (--chan->device->privatecnt == 0)
545                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask);
546         chan->private = NULL;
547         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
548 }
549 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_release_channel);
550
551 /**
552  * dmaengine_get - register interest in dma_channels
553  */
554 void dmaengine_get(void)
555 {
556         struct dma_device *device, *_d;
557         struct dma_chan *chan;
558         int err;
559
560         mutex_lock(&dma_list_mutex);
561         dmaengine_ref_count++;
562
563         /* try to grab channels */
564         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
565                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
566                         continue;
567                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
568                         err = dma_chan_get(chan);
569                         if (err == -ENODEV) {
570                                 /* module removed before we could use it */
571                                 list_del_rcu(&device->global_node);
572                                 break;
573                         } else if (err)
574                                 pr_err("dmaengine: failed to get %s: (%d)\n",
575                                        dma_chan_name(chan), err);
576                 }
577         }
578
579         /* if this is the first reference and there were channels
580          * waiting we need to rebalance to get those channels
581          * incorporated into the channel table
582          */
583         if (dmaengine_ref_count == 1)
584                 dma_channel_rebalance();
585         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
586 }
587 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_get);
588
589 /**
590  * dmaengine_put - let dma drivers be removed when ref_count == 0
591  */
592 void dmaengine_put(void)
593 {
594         struct dma_device *device;
595         struct dma_chan *chan;
596
597         mutex_lock(&dma_list_mutex);
598         dmaengine_ref_count--;
599         BUG_ON(dmaengine_ref_count < 0);
600         /* drop channel references */
601         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
602                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
603                         continue;
604                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
605                         dma_chan_put(chan);
606         }
607         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
608 }
609 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_put);
610
611 static bool device_has_all_tx_types(struct dma_device *device)
612 {
613         /* A device that satisfies this test has channels that will never cause
614          * an async_tx channel switch event as all possible operation types can
615          * be handled.
616          */
617         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_DMA
618         if (!dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask))
619                 return false;
620         #endif
621
622         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMCPY_MODULE)
623         if (!dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask))
624                 return false;
625         #endif
626
627         #if defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET) || defined(CONFIG_ASYNC_MEMSET_MODULE)
628         if (!dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask))
629                 return false;
630         #endif
631
632         #if defined(CONFIG_ASYNC_XOR) || defined(CONFIG_ASYNC_XOR_MODULE)
633         if (!dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask))
634                 return false;
635         #endif
636
637         #if defined(CONFIG_ASYNC_PQ) || defined(CONFIG_ASYNC_PQ_MODULE)
638         if (!dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask))
639                 return false;
640         #endif
641
642         return true;
643 }
644
645 static int get_dma_id(struct dma_device *device)
646 {
647         int rc;
648
649  idr_retry:
650         if (!idr_pre_get(&dma_idr, GFP_KERNEL))
651                 return -ENOMEM;
652         mutex_lock(&dma_list_mutex);
653         rc = idr_get_new(&dma_idr, NULL, &device->dev_id);
654         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
655         if (rc == -EAGAIN)
656                 goto idr_retry;
657         else if (rc != 0)
658                 return rc;
659
660         return 0;
661 }
662
663 /**
664  * dma_async_device_register - registers DMA devices found
665  * @device: &dma_device
666  */
667 int dma_async_device_register(struct dma_device *device)
668 {
669         int chancnt = 0, rc;
670         struct dma_chan* chan;
671         atomic_t *idr_ref;
672
673         if (!device)
674                 return -ENODEV;
675
676         /* validate device routines */
677         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask) &&
678                 !device->device_prep_dma_memcpy);
679         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask) &&
680                 !device->device_prep_dma_xor);
681         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask) &&
682                 !device->device_prep_dma_xor_val);
683         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask) &&
684                 !device->device_prep_dma_pq);
685         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask) &&
686                 !device->device_prep_dma_pq_val);
687         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask) &&
688                 !device->device_prep_dma_memset);
689         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask) &&
690                 !device->device_prep_dma_interrupt);
691         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SLAVE, device->cap_mask) &&
692                 !device->device_prep_slave_sg);
693         BUG_ON(dma_has_cap(DMA_SLAVE, device->cap_mask) &&
694                 !device->device_terminate_all);
695
696         BUG_ON(!device->device_alloc_chan_resources);
697         BUG_ON(!device->device_free_chan_resources);
698         BUG_ON(!device->device_is_tx_complete);
699         BUG_ON(!device->device_issue_pending);
700         BUG_ON(!device->dev);
701
702         /* note: this only matters in the
703          * CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_CHANNEL_SWITCH=y case
704          */
705         if (device_has_all_tx_types(device))
706                 dma_cap_set(DMA_ASYNC_TX, device->cap_mask);
707
708         idr_ref = kmalloc(sizeof(*idr_ref), GFP_KERNEL);
709         if (!idr_ref)
710                 return -ENOMEM;
711         rc = get_dma_id(device);
712         if (rc != 0) {
713                 kfree(idr_ref);
714                 return rc;
715         }
716
717         atomic_set(idr_ref, 0);
718
719         /* represent channels in sysfs. Probably want devs too */
720         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
721                 rc = -ENOMEM;
722                 chan->local = alloc_percpu(typeof(*chan->local));
723                 if (chan->local == NULL)
724                         goto err_out;
725                 chan->dev = kzalloc(sizeof(*chan->dev), GFP_KERNEL);
726                 if (chan->dev == NULL) {
727                         free_percpu(chan->local);
728                         chan->local = NULL;
729                         goto err_out;
730                 }
731
732                 chan->chan_id = chancnt++;
733                 chan->dev->device.class = &dma_devclass;
734                 chan->dev->device.parent = device->dev;
735                 chan->dev->chan = chan;
736                 chan->dev->idr_ref = idr_ref;
737                 chan->dev->dev_id = device->dev_id;
738                 atomic_inc(idr_ref);
739                 dev_set_name(&chan->dev->device, "dma%dchan%d",
740                              device->dev_id, chan->chan_id);
741
742                 rc = device_register(&chan->dev->device);
743                 if (rc) {
744                         free_percpu(chan->local);
745                         chan->local = NULL;
746                         kfree(chan->dev);
747                         atomic_dec(idr_ref);
748                         goto err_out;
749                 }
750                 chan->client_count = 0;
751         }
752         device->chancnt = chancnt;
753
754         mutex_lock(&dma_list_mutex);
755         /* take references on public channels */
756         if (dmaengine_ref_count && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
757                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
758                         /* if clients are already waiting for channels we need
759                          * to take references on their behalf
760                          */
761                         if (dma_chan_get(chan) == -ENODEV) {
762                                 /* note we can only get here for the first
763                                  * channel as the remaining channels are
764                                  * guaranteed to get a reference
765                                  */
766                                 rc = -ENODEV;
767                                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
768                                 goto err_out;
769                         }
770                 }
771         list_add_tail_rcu(&device->global_node, &dma_device_list);
772         if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
773                 device->privatecnt++;   /* Always private */
774         dma_channel_rebalance();
775         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
776
777         return 0;
778
779 err_out:
780         /* if we never registered a channel just release the idr */
781         if (atomic_read(idr_ref) == 0) {
782                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
783                 idr_remove(&dma_idr, device->dev_id);
784                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
785                 kfree(idr_ref);
786                 return rc;
787         }
788
789         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
790                 if (chan->local == NULL)
791                         continue;
792                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
793                 chan->dev->chan = NULL;
794                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
795                 device_unregister(&chan->dev->device);
796                 free_percpu(chan->local);
797         }
798         return rc;
799 }
800 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_register);
801
802 /**
803  * dma_async_device_unregister - unregister a DMA device
804  * @device: &dma_device
805  *
806  * This routine is called by dma driver exit routines, dmaengine holds module
807  * references to prevent it being called while channels are in use.
808  */
809 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device)
810 {
811         struct dma_chan *chan;
812
813         mutex_lock(&dma_list_mutex);
814         list_del_rcu(&device->global_node);
815         dma_channel_rebalance();
816         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
817
818         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
819                 WARN_ONCE(chan->client_count,
820                           "%s called while %d clients hold a reference\n",
821                           __func__, chan->client_count);
822                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
823                 chan->dev->chan = NULL;
824                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
825                 device_unregister(&chan->dev->device);
826         }
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_unregister);
829
830 /**
831  * dma_async_memcpy_buf_to_buf - offloaded copy between virtual addresses
832  * @chan: DMA channel to offload copy to
833  * @dest: destination address (virtual)
834  * @src: source address (virtual)
835  * @len: length
836  *
837  * Both @dest and @src must be mappable to a bus address according to the
838  * DMA mapping API rules for streaming mappings.
839  * Both @dest and @src must stay memory resident (kernel memory or locked
840  * user space pages).
841  */
842 dma_cookie_t
843 dma_async_memcpy_buf_to_buf(struct dma_chan *chan, void *dest,
844                         void *src, size_t len)
845 {
846         struct dma_device *dev = chan->device;
847         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
848         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
849         dma_cookie_t cookie;
850         int cpu;
851         unsigned long flags;
852
853         dma_src = dma_map_single(dev->dev, src, len, DMA_TO_DEVICE);
854         dma_dest = dma_map_single(dev->dev, dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
855         flags = DMA_CTRL_ACK |
856                 DMA_COMPL_SRC_UNMAP_SINGLE |
857                 DMA_COMPL_DEST_UNMAP_SINGLE;
858         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
859
860         if (!tx) {
861                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
862                 dma_unmap_single(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
863                 return -ENOMEM;
864         }
865
866         tx->callback = NULL;
867         cookie = tx->tx_submit(tx);
868
869         cpu = get_cpu();
870         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->bytes_transferred += len;
871         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->memcpy_count++;
872         put_cpu();
873
874         return cookie;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_buf_to_buf);
877
878 /**
879  * dma_async_memcpy_buf_to_pg - offloaded copy from address to page
880  * @chan: DMA channel to offload copy to
881  * @page: destination page
882  * @offset: offset in page to copy to
883  * @kdata: source address (virtual)
884  * @len: length
885  *
886  * Both @page/@offset and @kdata must be mappable to a bus address according
887  * to the DMA mapping API rules for streaming mappings.
888  * Both @page/@offset and @kdata must stay memory resident (kernel memory or
889  * locked user space pages)
890  */
891 dma_cookie_t
892 dma_async_memcpy_buf_to_pg(struct dma_chan *chan, struct page *page,
893                         unsigned int offset, void *kdata, size_t len)
894 {
895         struct dma_device *dev = chan->device;
896         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
897         dma_addr_t dma_dest, dma_src;
898         dma_cookie_t cookie;
899         int cpu;
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         cpu = get_cpu();
917         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->bytes_transferred += len;
918         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->memcpy_count++;
919         put_cpu();
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         int cpu;
949         unsigned long flags;
950
951         dma_src = dma_map_page(dev->dev, src_pg, src_off, len, DMA_TO_DEVICE);
952         dma_dest = dma_map_page(dev->dev, dest_pg, dest_off, len,
953                                 DMA_FROM_DEVICE);
954         flags = DMA_CTRL_ACK;
955         tx = dev->device_prep_dma_memcpy(chan, dma_dest, dma_src, len, flags);
956
957         if (!tx) {
958                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_src, len, DMA_TO_DEVICE);
959                 dma_unmap_page(dev->dev, dma_dest, len, DMA_FROM_DEVICE);
960                 return -ENOMEM;
961         }
962
963         tx->callback = NULL;
964         cookie = tx->tx_submit(tx);
965
966         cpu = get_cpu();
967         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->bytes_transferred += len;
968         per_cpu_ptr(chan->local, cpu)->memcpy_count++;
969         put_cpu();
970
971         return cookie;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(dma_async_memcpy_pg_to_pg);
974
975 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
976         struct dma_chan *chan)
977 {
978         tx->chan = chan;
979         spin_lock_init(&tx->lock);
980         INIT_LIST_HEAD(&tx->tx_list);
981 }
982 EXPORT_SYMBOL(dma_async_tx_descriptor_init);
983
984 /* dma_wait_for_async_tx - spin wait for a transaction to complete
985  * @tx: in-flight transaction to wait on
986  */
987 enum dma_status
988 dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
989 {
990         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
991
992         if (!tx)
993                 return DMA_SUCCESS;
994
995         while (tx->cookie == -EBUSY) {
996                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
997                         pr_err("%s timeout waiting for descriptor submission\n",
998                                 __func__);
999                         return DMA_ERROR;
1000                 }
1001                 cpu_relax();
1002         }
1003         return dma_sync_wait(tx->chan, tx->cookie);
1004 }
1005 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_wait_for_async_tx);
1006
1007 /* dma_run_dependencies - helper routine for dma drivers to process
1008  *      (start) dependent operations on their target channel
1009  * @tx: transaction with dependencies
1010  */
1011 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1012 {
1013         struct dma_async_tx_descriptor *dep = tx->next;
1014         struct dma_async_tx_descriptor *dep_next;
1015         struct dma_chan *chan;
1016
1017         if (!dep)
1018                 return;
1019
1020         /* we'll submit tx->next now, so clear the link */
1021         tx->next = NULL;
1022         chan = dep->chan;
1023
1024         /* keep submitting up until a channel switch is detected
1025          * in that case we will be called again as a result of
1026          * processing the interrupt from async_tx_channel_switch
1027          */
1028         for (; dep; dep = dep_next) {
1029                 spin_lock_bh(&dep->lock);
1030                 dep->parent = NULL;
1031                 dep_next = dep->next;
1032                 if (dep_next && dep_next->chan == chan)
1033                         dep->next = NULL; /* ->next will be submitted */
1034                 else
1035                         dep_next = NULL; /* submit current dep and terminate */
1036                 spin_unlock_bh(&dep->lock);
1037
1038                 dep->tx_submit(dep);
1039         }
1040
1041         chan->device->device_issue_pending(chan);
1042 }
1043 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_run_dependencies);
1044
1045 static int __init dma_bus_init(void)
1046 {
1047         idr_init(&dma_idr);
1048         mutex_init(&dma_list_mutex);
1049         return class_register(&dma_devclass);
1050 }
1051 arch_initcall(dma_bus_init);
1052
1053