Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6.git] / drivers / dma / iovlock.c
1 /*
2  * Copyright(c) 2004 - 2006 Intel Corporation. All rights reserved.
3  * Portions based on net/core/datagram.c and copyrighted by their authors.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
7  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
8  * any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59
17  * Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18  *
19  * The full GNU General Public License is included in this distribution in the
20  * file called COPYING.
21  */
22
23 /*
24  * This code allows the net stack to make use of a DMA engine for
25  * skb to iovec copies.
26  */
27
28 #include <linux/dmaengine.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <net/tcp.h> /* for memcpy_toiovec */
31 #include <asm/io.h>
32 #include <asm/uaccess.h>
33
34 static int num_pages_spanned(struct iovec *iov)
35 {
36         return
37         ((PAGE_ALIGN((unsigned long)iov->iov_base + iov->iov_len) -
38         ((unsigned long)iov->iov_base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
39 }
40
41 /*
42  * Pin down all the iovec pages needed for len bytes.
43  * Return a struct dma_pinned_list to keep track of pages pinned down.
44  *
45  * We are allocating a single chunk of memory, and then carving it up into
46  * 3 sections, the latter 2 whose size depends on the number of iovecs and the
47  * total number of pages, respectively.
48  */
49 struct dma_pinned_list *dma_pin_iovec_pages(struct iovec *iov, size_t len)
50 {
51         struct dma_pinned_list *local_list;
52         struct page **pages;
53         int i;
54         int ret;
55         int nr_iovecs = 0;
56         int iovec_len_used = 0;
57         int iovec_pages_used = 0;
58
59         /* don't pin down non-user-based iovecs */
60         if (segment_eq(get_fs(), KERNEL_DS))
61                 return NULL;
62
63         /* determine how many iovecs/pages there are, up front */
64         do {
65                 iovec_len_used += iov[nr_iovecs].iov_len;
66                 iovec_pages_used += num_pages_spanned(&iov[nr_iovecs]);
67                 nr_iovecs++;
68         } while (iovec_len_used < len);
69
70         /* single kmalloc for pinned list, page_list[], and the page arrays */
71         local_list = kmalloc(sizeof(*local_list)
72                 + (nr_iovecs * sizeof (struct dma_page_list))
73                 + (iovec_pages_used * sizeof (struct page*)), GFP_KERNEL);
74         if (!local_list)
75                 goto out;
76
77         /* list of pages starts right after the page list array */
78         pages = (struct page **) &local_list->page_list[nr_iovecs];
79
80         local_list->nr_iovecs = 0;
81
82         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
83                 struct dma_page_list *page_list = &local_list->page_list[i];
84
85                 len -= iov[i].iov_len;
86
87                 if (!access_ok(VERIFY_WRITE, iov[i].iov_base, iov[i].iov_len))
88                         goto unpin;
89
90                 page_list->nr_pages = num_pages_spanned(&iov[i]);
91                 page_list->base_address = iov[i].iov_base;
92
93                 page_list->pages = pages;
94                 pages += page_list->nr_pages;
95
96                 /* pin pages down */
97                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
98                 ret = get_user_pages(
99                         current,
100                         current->mm,
101                         (unsigned long) iov[i].iov_base,
102                         page_list->nr_pages,
103                         1,      /* write */
104                         0,      /* force */
105                         page_list->pages,
106                         NULL);
107                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
108
109                 if (ret != page_list->nr_pages)
110                         goto unpin;
111
112                 local_list->nr_iovecs = i + 1;
113         }
114
115         return local_list;
116
117 unpin:
118         dma_unpin_iovec_pages(local_list);
119 out:
120         return NULL;
121 }
122
123 void dma_unpin_iovec_pages(struct dma_pinned_list *pinned_list)
124 {
125         int i, j;
126
127         if (!pinned_list)
128                 return;
129
130         for (i = 0; i < pinned_list->nr_iovecs; i++) {
131                 struct dma_page_list *page_list = &pinned_list->page_list[i];
132                 for (j = 0; j < page_list->nr_pages; j++) {
133                         set_page_dirty_lock(page_list->pages[j]);
134                         page_cache_release(page_list->pages[j]);
135                 }
136         }
137
138         kfree(pinned_list);
139 }
140
141
142 /*
143  * We have already pinned down the pages we will be using in the iovecs.
144  * Each entry in iov array has corresponding entry in pinned_list->page_list.
145  * Using array indexing to keep iov[] and page_list[] in sync.
146  * Initial elements in iov array's iov->iov_len will be 0 if already copied into
147  *   by another call.
148  * iov array length remaining guaranteed to be bigger than len.
149  */
150 dma_cookie_t dma_memcpy_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
151         struct dma_pinned_list *pinned_list, unsigned char *kdata, size_t len)
152 {
153         int iov_byte_offset;
154         int copy;
155         dma_cookie_t dma_cookie = 0;
156         int iovec_idx;
157         int page_idx;
158
159         if (!chan)
160                 return memcpy_toiovec(iov, kdata, len);
161
162         iovec_idx = 0;
163         while (iovec_idx < pinned_list->nr_iovecs) {
164                 struct dma_page_list *page_list;
165
166                 /* skip already used-up iovecs */
167                 while (!iov[iovec_idx].iov_len)
168                         iovec_idx++;
169
170                 page_list = &pinned_list->page_list[iovec_idx];
171
172                 iov_byte_offset = ((unsigned long)iov[iovec_idx].iov_base & ~PAGE_MASK);
173                 page_idx = (((unsigned long)iov[iovec_idx].iov_base & PAGE_MASK)
174                          - ((unsigned long)page_list->base_address & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT;
175
176                 /* break up copies to not cross page boundary */
177                 while (iov[iovec_idx].iov_len) {
178                         copy = min_t(int, PAGE_SIZE - iov_byte_offset, len);
179                         copy = min_t(int, copy, iov[iovec_idx].iov_len);
180
181                         dma_cookie = dma_async_memcpy_buf_to_pg(chan,
182                                         page_list->pages[page_idx],
183                                         iov_byte_offset,
184                                         kdata,
185                                         copy);
186                         /* poll for a descriptor slot */
187                         if (unlikely(dma_cookie < 0)) {
188                                 dma_async_issue_pending(chan);
189                                 continue;
190                         }
191
192                         len -= copy;
193                         iov[iovec_idx].iov_len -= copy;
194                         iov[iovec_idx].iov_base += copy;
195
196                         if (!len)
197                                 return dma_cookie;
198
199                         kdata += copy;
200                         iov_byte_offset = 0;
201                         page_idx++;
202                 }
203                 iovec_idx++;
204         }
205
206         /* really bad if we ever run out of iovecs */
207         BUG();
208         return -EFAULT;
209 }
210
211 dma_cookie_t dma_memcpy_pg_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
212         struct dma_pinned_list *pinned_list, struct page *page,
213         unsigned int offset, size_t len)
214 {
215         int iov_byte_offset;
216         int copy;
217         dma_cookie_t dma_cookie = 0;
218         int iovec_idx;
219         int page_idx;
220         int err;
221
222         /* this needs as-yet-unimplemented buf-to-buff, so punt. */
223         /* TODO: use dma for this */
224         if (!chan || !pinned_list) {
225                 u8 *vaddr = kmap(page);
226                 err = memcpy_toiovec(iov, vaddr + offset, len);
227                 kunmap(page);
228                 return err;
229         }
230
231         iovec_idx = 0;
232         while (iovec_idx < pinned_list->nr_iovecs) {
233                 struct dma_page_list *page_list;
234
235                 /* skip already used-up iovecs */
236                 while (!iov[iovec_idx].iov_len)
237                         iovec_idx++;
238
239                 page_list = &pinned_list->page_list[iovec_idx];
240
241                 iov_byte_offset = ((unsigned long)iov[iovec_idx].iov_base & ~PAGE_MASK);
242                 page_idx = (((unsigned long)iov[iovec_idx].iov_base & PAGE_MASK)
243                          - ((unsigned long)page_list->base_address & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT;
244
245                 /* break up copies to not cross page boundary */
246                 while (iov[iovec_idx].iov_len) {
247                         copy = min_t(int, PAGE_SIZE - iov_byte_offset, len);
248                         copy = min_t(int, copy, iov[iovec_idx].iov_len);
249
250                         dma_cookie = dma_async_memcpy_pg_to_pg(chan,
251                                         page_list->pages[page_idx],
252                                         iov_byte_offset,
253                                         page,
254                                         offset,
255                                         copy);
256                         /* poll for a descriptor slot */
257                         if (unlikely(dma_cookie < 0)) {
258                                 dma_async_issue_pending(chan);
259                                 continue;
260                         }
261
262                         len -= copy;
263                         iov[iovec_idx].iov_len -= copy;
264                         iov[iovec_idx].iov_base += copy;
265
266                         if (!len)
267                                 return dma_cookie;
268
269                         offset += copy;
270                         iov_byte_offset = 0;
271                         page_idx++;
272                 }
273                 iovec_idx++;
274         }
275
276         /* really bad if we ever run out of iovecs */
277         BUG();
278         return -EFAULT;
279 }