misc: nct1008: change overheat enable message
[linux-3.10.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/sizes.h>
31 #include <linux/slab.h>
32 #include <linux/swap.h>
33 #include <linux/mm_types.h>
34 #include <linux/dma-contiguous.h>
35
36 struct cma {
37         unsigned long   base_pfn;
38         unsigned long   count;
39         unsigned long   *bitmap;
40 };
41
42 struct cma *dma_contiguous_default_area;
43
44 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES
45 #define CMA_SIZE_MBYTES CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES
46 #else
47 #define CMA_SIZE_MBYTES 0
48 #endif
49
50 /*
51  * Default global CMA area size can be defined in kernel's .config.
52  * This is usefull mainly for distro maintainers to create a kernel
53  * that works correctly for most supported systems.
54  * The size can be set in bytes or as a percentage of the total memory
55  * in the system.
56  *
57  * Users, who want to set the size of global CMA area for their system
58  * should use cma= kernel parameter.
59  */
60 static const phys_addr_t size_bytes = CMA_SIZE_MBYTES * SZ_1M;
61 static phys_addr_t size_cmdline = -1;
62
63 static int __init early_cma(char *p)
64 {
65         pr_debug("%s(%s)\n", __func__, p);
66         size_cmdline = memparse(p, &p);
67         return 0;
68 }
69 early_param("cma", early_cma);
70
71 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_PERCENTAGE
72
73 static phys_addr_t __init __maybe_unused cma_early_percent_memory(void)
74 {
75         struct memblock_region *reg;
76         unsigned long total_pages = 0;
77
78         /*
79          * We cannot use memblock_phys_mem_size() here, because
80          * memblock_analyze() has not been called yet.
81          */
82         for_each_memblock(memory, reg)
83                 total_pages += memblock_region_memory_end_pfn(reg) -
84                                memblock_region_memory_base_pfn(reg);
85
86         return (total_pages * CONFIG_CMA_SIZE_PERCENTAGE / 100) << PAGE_SHIFT;
87 }
88
89 #else
90
91 static inline __maybe_unused phys_addr_t cma_early_percent_memory(void)
92 {
93         return 0;
94 }
95
96 #endif
97
98 /**
99  * dma_contiguous_reserve() - reserve area for contiguous memory handling
100  * @limit: End address of the reserved memory (optional, 0 for any).
101  *
102  * This function reserves memory from early allocator. It should be
103  * called by arch specific code once the early allocator (memblock or bootmem)
104  * has been activated and all other subsystems have already allocated/reserved
105  * memory.
106  */
107 void __init dma_contiguous_reserve(phys_addr_t limit)
108 {
109         phys_addr_t selected_size = 0;
110
111         pr_debug("%s(limit %08lx)\n", __func__, (unsigned long)limit);
112
113         if (size_cmdline != -1) {
114                 selected_size = size_cmdline;
115         } else {
116 #ifdef CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MBYTES
117                 selected_size = size_bytes;
118 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_PERCENTAGE)
119                 selected_size = cma_early_percent_memory();
120 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MIN)
121                 selected_size = min(size_bytes, cma_early_percent_memory());
122 #elif defined(CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MAX)
123                 selected_size = max(size_bytes, cma_early_percent_memory());
124 #endif
125         }
126
127         if (selected_size) {
128                 pr_debug("%s: reserving %ld MiB for global area\n", __func__,
129                          (unsigned long)selected_size / SZ_1M);
130
131                 dma_declare_contiguous(NULL, selected_size, 0, limit);
132         }
133 };
134
135 static DEFINE_MUTEX(cma_mutex);
136
137 static __init int cma_activate_area(unsigned long base_pfn, unsigned long count)
138 {
139         unsigned long pfn = base_pfn;
140         unsigned i = count >> pageblock_order;
141         struct zone *zone;
142
143         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn));
144         zone = page_zone(pfn_to_page(pfn));
145
146         do {
147                 unsigned j;
148                 base_pfn = pfn;
149                 for (j = pageblock_nr_pages; j; --j, pfn++) {
150                         WARN_ON_ONCE(!pfn_valid(pfn));
151                         if (page_zone(pfn_to_page(pfn)) != zone)
152                                 return -EINVAL;
153                 }
154                 init_cma_reserved_pageblock(pfn_to_page(base_pfn));
155         } while (--i);
156         return 0;
157 }
158
159 static __init struct cma *cma_create_area(unsigned long base_pfn,
160                                      unsigned long count)
161 {
162         int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(count) * sizeof(long);
163         struct cma *cma;
164         int ret = -ENOMEM;
165
166         pr_debug("%s(base %08lx, count %lx)\n", __func__, base_pfn, count);
167
168         cma = kmalloc(sizeof *cma, GFP_KERNEL);
169         if (!cma)
170                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
171
172         cma->base_pfn = base_pfn;
173         cma->count = count;
174         cma->bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
175
176         if (!cma->bitmap)
177                 goto no_mem;
178
179         ret = cma_activate_area(base_pfn, count);
180         if (ret)
181                 goto error;
182
183         pr_debug("%s: returned %p\n", __func__, (void *)cma);
184         return cma;
185
186 error:
187         kfree(cma->bitmap);
188 no_mem:
189         kfree(cma);
190         return ERR_PTR(ret);
191 }
192
193 static struct cma_reserved {
194         phys_addr_t start;
195         unsigned long size;
196         struct device *dev;
197 } cma_reserved[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
198 static unsigned cma_reserved_count __initdata;
199
200 static int __init cma_init_reserved_areas(void)
201 {
202         struct cma_reserved *r = cma_reserved;
203         unsigned i = cma_reserved_count;
204
205         pr_debug("%s()\n", __func__);
206
207         for (; i; --i, ++r) {
208                 struct cma *cma;
209                 cma = cma_create_area(PFN_DOWN(r->start),
210                                       r->size >> PAGE_SHIFT);
211                 if (!IS_ERR(cma))
212                         dev_set_cma_area(r->dev, cma);
213         }
214         return 0;
215 }
216 core_initcall(cma_init_reserved_areas);
217
218 /**
219  * dma_declare_contiguous() - reserve area for contiguous memory handling
220  *                            for particular device
221  * @dev:   Pointer to device structure.
222  * @size:  Size of the reserved memory.
223  * @base:  Start address of the reserved memory (optional, 0 for any).
224  * @limit: End address of the reserved memory (optional, 0 for any).
225  *
226  * This function reserves memory for specified device. It should be
227  * called by board specific code when early allocator (memblock or bootmem)
228  * is still activate.
229  */
230 int __init dma_declare_contiguous(struct device *dev, phys_addr_t size,
231                                   phys_addr_t base, phys_addr_t limit)
232 {
233         struct cma_reserved *r = &cma_reserved[cma_reserved_count];
234         phys_addr_t alignment;
235
236         pr_debug("%s(size %lx, base %08lx, limit %08lx)\n", __func__,
237                  (unsigned long)size, (unsigned long)base,
238                  (unsigned long)limit);
239
240         /* Sanity checks */
241         if (cma_reserved_count == ARRAY_SIZE(cma_reserved)) {
242                 pr_err("Not enough slots for CMA reserved regions!\n");
243                 return -ENOSPC;
244         }
245
246         if (!size)
247                 return -EINVAL;
248
249         /* Sanitise input arguments */
250         alignment = PAGE_SIZE << max(MAX_ORDER - 1, pageblock_order);
251         base = ALIGN(base, alignment);
252         size = ALIGN(size, alignment);
253         limit &= ~(alignment - 1);
254
255         /* Reserve memory */
256         if (base) {
257                 if (memblock_is_region_reserved(base, size) ||
258                     memblock_reserve(base, size) < 0) {
259                         base = -EBUSY;
260                         goto err;
261                 }
262         } else {
263                 /*
264                  * Use __memblock_alloc_base() since
265                  * memblock_alloc_base() panic()s.
266                  */
267                 phys_addr_t addr = __memblock_alloc_base(size, alignment, limit);
268                 if (!addr) {
269                         base = -ENOMEM;
270                         goto err;
271                 } else {
272                         base = addr;
273                 }
274         }
275
276         /*
277          * Each reserved area must be initialised later, when more kernel
278          * subsystems (like slab allocator) are available.
279          */
280         r->start = base;
281         r->size = size;
282         r->dev = dev;
283         cma_reserved_count++;
284         pr_info("CMA: reserved %ld MiB at %08lx\n", (unsigned long)size / SZ_1M,
285                 (unsigned long)base);
286
287         /* Architecture specific contiguous memory fixup. */
288         dma_contiguous_early_fixup(base, size);
289         return 0;
290 err:
291         pr_err("CMA: failed to reserve %ld MiB\n", (unsigned long)size / SZ_1M);
292         return base;
293 }
294
295 /**
296  * dma_alloc_from_contiguous() - allocate pages from contiguous area
297  * @dev:   Pointer to device for which the allocation is performed.
298  * @count: Requested number of pages.
299  * @align: Requested alignment of pages (in PAGE_SIZE order).
300  *
301  * This function allocates memory buffer for specified device. It uses
302  * device specific contiguous memory area if available or the default
303  * global one. Requires architecture specific get_dev_cma_area() helper
304  * function.
305  */
306 struct page *dma_alloc_from_contiguous(struct device *dev, int count,
307                                        unsigned int align)
308 {
309         unsigned long mask, pfn, pageno, start = 0;
310         struct cma *cma = dev_get_cma_area(dev);
311         struct page *page = NULL;
312         int ret;
313
314         if (!cma || !cma->count)
315                 return NULL;
316
317         if (align > CONFIG_CMA_ALIGNMENT)
318                 align = CONFIG_CMA_ALIGNMENT;
319
320         pr_debug("%s(cma %p, count %d, align %d)\n", __func__, (void *)cma,
321                  count, align);
322
323         if (!count)
324                 return NULL;
325
326         mask = (1 << align) - 1;
327
328         mutex_lock(&cma_mutex);
329
330         for (;;) {
331                 pageno = bitmap_find_next_zero_area(cma->bitmap, cma->count,
332                                                     start, count, mask);
333                 if (pageno >= cma->count)
334                         break;
335
336                 pfn = cma->base_pfn + pageno;
337                 ret = alloc_contig_range(pfn, pfn + count, MIGRATE_CMA);
338                 if (ret == 0) {
339                         bitmap_set(cma->bitmap, pageno, count);
340                         page = pfn_to_page(pfn);
341                         break;
342                 } else if (ret != -EBUSY) {
343                         break;
344                 }
345                 pr_debug("%s(): memory range at %p is busy, retrying\n",
346                          __func__, pfn_to_page(pfn));
347                 /* try again with a bit different memory target */
348                 start = pageno + mask + 1;
349         }
350
351         mutex_unlock(&cma_mutex);
352         pr_debug("%s(): returned %p\n", __func__, page);
353         return page;
354 }
355
356 /**
357  * dma_release_from_contiguous() - release allocated pages
358  * @dev:   Pointer to device for which the pages were allocated.
359  * @pages: Allocated pages.
360  * @count: Number of allocated pages.
361  *
362  * This function releases memory allocated by dma_alloc_from_contiguous().
363  * It returns false when provided pages do not belong to contiguous area and
364  * true otherwise.
365  */
366 bool dma_release_from_contiguous(struct device *dev, struct page *pages,
367                                  int count)
368 {
369         struct cma *cma = dev_get_cma_area(dev);
370         unsigned long pfn;
371
372         if (!cma || !pages)
373                 return false;
374
375         pr_debug("%s(page %p)\n", __func__, (void *)pages);
376
377         pfn = page_to_pfn(pages);
378
379         if (pfn < cma->base_pfn || pfn >= cma->base_pfn + cma->count)
380                 return false;
381
382         VM_BUG_ON(pfn + count > cma->base_pfn + cma->count);
383
384         mutex_lock(&cma_mutex);
385         bitmap_clear(cma->bitmap, pfn - cma->base_pfn, count);
386         free_contig_range(pfn, count);
387         mutex_unlock(&cma_mutex);
388
389         return true;
390 }
391
392 int dma_get_contiguous_stats(struct device *dev,
393                         struct dma_contiguous_stats *stats)
394 {
395         struct cma *cma = NULL;
396
397         if ((!dev) || !stats)
398                 return -EINVAL;
399
400         if (dev->cma_area)
401                 cma = dev->cma_area;
402
403         if (!cma)
404                 return -EINVAL;
405
406         stats->size = (cma->count) << PAGE_SHIFT;
407         stats->base = (cma->base_pfn) << PAGE_SHIFT;
408
409         return 0;
410 }