b058d6360383f368925daf965adb191a1316c12d
[linux-2.6.git] / include / linux / dmaengine.h
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 #ifndef DMAENGINE_H
22 #define DMAENGINE_H
23
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/uio.h>
26 #include <linux/kref.h>
27 #include <linux/completion.h>
28 #include <linux/rcupdate.h>
29 #include <linux/dma-mapping.h>
30
31 /**
32  * enum dma_state - resource PNP/power management state
33  * @DMA_RESOURCE_SUSPEND: DMA device going into low power state
34  * @DMA_RESOURCE_RESUME: DMA device returning to full power
35  * @DMA_RESOURCE_AVAILABLE: DMA device available to the system
36  * @DMA_RESOURCE_REMOVED: DMA device removed from the system
37  */
38 enum dma_state {
39         DMA_RESOURCE_SUSPEND,
40         DMA_RESOURCE_RESUME,
41         DMA_RESOURCE_AVAILABLE,
42         DMA_RESOURCE_REMOVED,
43 };
44
45 /**
46  * enum dma_state_client - state of the channel in the client
47  * @DMA_ACK: client would like to use, or was using this channel
48  * @DMA_DUP: client has already seen this channel, or is not using this channel
49  * @DMA_NAK: client does not want to see any more channels
50  */
51 enum dma_state_client {
52         DMA_ACK,
53         DMA_DUP,
54         DMA_NAK,
55 };
56
57 /**
58  * typedef dma_cookie_t - an opaque DMA cookie
59  *
60  * if dma_cookie_t is >0 it's a DMA request cookie, <0 it's an error code
61  */
62 typedef s32 dma_cookie_t;
63
64 #define dma_submit_error(cookie) ((cookie) < 0 ? 1 : 0)
65
66 /**
67  * enum dma_status - DMA transaction status
68  * @DMA_SUCCESS: transaction completed successfully
69  * @DMA_IN_PROGRESS: transaction not yet processed
70  * @DMA_ERROR: transaction failed
71  */
72 enum dma_status {
73         DMA_SUCCESS,
74         DMA_IN_PROGRESS,
75         DMA_ERROR,
76 };
77
78 /**
79  * enum dma_transaction_type - DMA transaction types/indexes
80  */
81 enum dma_transaction_type {
82         DMA_MEMCPY,
83         DMA_XOR,
84         DMA_PQ_XOR,
85         DMA_DUAL_XOR,
86         DMA_PQ_UPDATE,
87         DMA_ZERO_SUM,
88         DMA_PQ_ZERO_SUM,
89         DMA_MEMSET,
90         DMA_MEMCPY_CRC32C,
91         DMA_INTERRUPT,
92 };
93
94 /* last transaction type for creation of the capabilities mask */
95 #define DMA_TX_TYPE_END (DMA_INTERRUPT + 1)
96
97 /**
98  * enum dma_ctrl_flags - DMA flags to augment operation preparation,
99  *      control completion, and communicate status.
100  * @DMA_PREP_INTERRUPT - trigger an interrupt (callback) upon completion of
101  *      this transaction
102  * @DMA_CTRL_ACK - the descriptor cannot be reused until the client
103  *      acknowledges receipt, i.e. has has a chance to establish any
104  *      dependency chains
105  * @DMA_COMPL_SKIP_SRC_UNMAP - set to disable dma-unmapping the source buffer(s)
106  * @DMA_COMPL_SKIP_DEST_UNMAP - set to disable dma-unmapping the destination(s)
107  */
108 enum dma_ctrl_flags {
109         DMA_PREP_INTERRUPT = (1 << 0),
110         DMA_CTRL_ACK = (1 << 1),
111         DMA_COMPL_SKIP_SRC_UNMAP = (1 << 2),
112         DMA_COMPL_SKIP_DEST_UNMAP = (1 << 3),
113 };
114
115 /**
116  * dma_cap_mask_t - capabilities bitmap modeled after cpumask_t.
117  * See linux/cpumask.h
118  */
119 typedef struct { DECLARE_BITMAP(bits, DMA_TX_TYPE_END); } dma_cap_mask_t;
120
121 /**
122  * struct dma_chan_percpu - the per-CPU part of struct dma_chan
123  * @refcount: local_t used for open-coded "bigref" counting
124  * @memcpy_count: transaction counter
125  * @bytes_transferred: byte counter
126  */
127
128 struct dma_chan_percpu {
129         local_t refcount;
130         /* stats */
131         unsigned long memcpy_count;
132         unsigned long bytes_transferred;
133 };
134
135 /**
136  * struct dma_chan - devices supply DMA channels, clients use them
137  * @device: ptr to the dma device who supplies this channel, always !%NULL
138  * @cookie: last cookie value returned to client
139  * @chan_id: channel ID for sysfs
140  * @class_dev: class device for sysfs
141  * @refcount: kref, used in "bigref" slow-mode
142  * @slow_ref: indicates that the DMA channel is free
143  * @rcu: the DMA channel's RCU head
144  * @device_node: used to add this to the device chan list
145  * @local: per-cpu pointer to a struct dma_chan_percpu
146  * @client-count: how many clients are using this channel
147  */
148 struct dma_chan {
149         struct dma_device *device;
150         dma_cookie_t cookie;
151
152         /* sysfs */
153         int chan_id;
154         struct device dev;
155
156         struct kref refcount;
157         int slow_ref;
158         struct rcu_head rcu;
159
160         struct list_head device_node;
161         struct dma_chan_percpu *local;
162         int client_count;
163 };
164
165 #define to_dma_chan(p) container_of(p, struct dma_chan, dev)
166
167 void dma_chan_cleanup(struct kref *kref);
168
169 static inline void dma_chan_get(struct dma_chan *chan)
170 {
171         if (unlikely(chan->slow_ref))
172                 kref_get(&chan->refcount);
173         else {
174                 local_inc(&(per_cpu_ptr(chan->local, get_cpu())->refcount));
175                 put_cpu();
176         }
177 }
178
179 static inline void dma_chan_put(struct dma_chan *chan)
180 {
181         if (unlikely(chan->slow_ref))
182                 kref_put(&chan->refcount, dma_chan_cleanup);
183         else {
184                 local_dec(&(per_cpu_ptr(chan->local, get_cpu())->refcount));
185                 put_cpu();
186         }
187 }
188
189 /*
190  * typedef dma_event_callback - function pointer to a DMA event callback
191  * For each channel added to the system this routine is called for each client.
192  * If the client would like to use the channel it returns '1' to signal (ack)
193  * the dmaengine core to take out a reference on the channel and its
194  * corresponding device.  A client must not 'ack' an available channel more
195  * than once.  When a channel is removed all clients are notified.  If a client
196  * is using the channel it must 'ack' the removal.  A client must not 'ack' a
197  * removed channel more than once.
198  * @client - 'this' pointer for the client context
199  * @chan - channel to be acted upon
200  * @state - available or removed
201  */
202 struct dma_client;
203 typedef enum dma_state_client (*dma_event_callback) (struct dma_client *client,
204                 struct dma_chan *chan, enum dma_state state);
205
206 /**
207  * struct dma_client - info on the entity making use of DMA services
208  * @event_callback: func ptr to call when something happens
209  * @cap_mask: only return channels that satisfy the requested capabilities
210  *  a value of zero corresponds to any capability
211  * @global_node: list_head for global dma_client_list
212  */
213 struct dma_client {
214         dma_event_callback      event_callback;
215         dma_cap_mask_t          cap_mask;
216         struct list_head        global_node;
217 };
218
219 typedef void (*dma_async_tx_callback)(void *dma_async_param);
220 /**
221  * struct dma_async_tx_descriptor - async transaction descriptor
222  * ---dma generic offload fields---
223  * @cookie: tracking cookie for this transaction, set to -EBUSY if
224  *      this tx is sitting on a dependency list
225  * @flags: flags to augment operation preparation, control completion, and
226  *      communicate status
227  * @phys: physical address of the descriptor
228  * @tx_list: driver common field for operations that require multiple
229  *      descriptors
230  * @chan: target channel for this operation
231  * @tx_submit: set the prepared descriptor(s) to be executed by the engine
232  * @callback: routine to call after this operation is complete
233  * @callback_param: general parameter to pass to the callback routine
234  * ---async_tx api specific fields---
235  * @next: at completion submit this descriptor
236  * @parent: pointer to the next level up in the dependency chain
237  * @lock: protect the parent and next pointers
238  */
239 struct dma_async_tx_descriptor {
240         dma_cookie_t cookie;
241         enum dma_ctrl_flags flags; /* not a 'long' to pack with cookie */
242         dma_addr_t phys;
243         struct list_head tx_list;
244         struct dma_chan *chan;
245         dma_cookie_t (*tx_submit)(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
246         dma_async_tx_callback callback;
247         void *callback_param;
248         struct dma_async_tx_descriptor *next;
249         struct dma_async_tx_descriptor *parent;
250         spinlock_t lock;
251 };
252
253 /**
254  * struct dma_device - info on the entity supplying DMA services
255  * @chancnt: how many DMA channels are supported
256  * @channels: the list of struct dma_chan
257  * @global_node: list_head for global dma_device_list
258  * @cap_mask: one or more dma_capability flags
259  * @max_xor: maximum number of xor sources, 0 if no capability
260  * @refcount: reference count
261  * @done: IO completion struct
262  * @dev_id: unique device ID
263  * @dev: struct device reference for dma mapping api
264  * @device_alloc_chan_resources: allocate resources and return the
265  *      number of allocated descriptors
266  * @device_free_chan_resources: release DMA channel's resources
267  * @device_prep_dma_memcpy: prepares a memcpy operation
268  * @device_prep_dma_xor: prepares a xor operation
269  * @device_prep_dma_zero_sum: prepares a zero_sum operation
270  * @device_prep_dma_memset: prepares a memset operation
271  * @device_prep_dma_interrupt: prepares an end of chain interrupt operation
272  * @device_issue_pending: push pending transactions to hardware
273  */
274 struct dma_device {
275
276         unsigned int chancnt;
277         struct list_head channels;
278         struct list_head global_node;
279         dma_cap_mask_t  cap_mask;
280         int max_xor;
281
282         struct kref refcount;
283         struct completion done;
284
285         int dev_id;
286         struct device *dev;
287
288         int (*device_alloc_chan_resources)(struct dma_chan *chan,
289                         struct dma_client *client);
290         void (*device_free_chan_resources)(struct dma_chan *chan);
291
292         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_memcpy)(
293                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, dma_addr_t src,
294                 size_t len, unsigned long flags);
295         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_xor)(
296                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, dma_addr_t *src,
297                 unsigned int src_cnt, size_t len, unsigned long flags);
298         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_zero_sum)(
299                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t *src, unsigned int src_cnt,
300                 size_t len, u32 *result, unsigned long flags);
301         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_memset)(
302                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, int value, size_t len,
303                 unsigned long flags);
304         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_interrupt)(
305                 struct dma_chan *chan, unsigned long flags);
306
307         enum dma_status (*device_is_tx_complete)(struct dma_chan *chan,
308                         dma_cookie_t cookie, dma_cookie_t *last,
309                         dma_cookie_t *used);
310         void (*device_issue_pending)(struct dma_chan *chan);
311 };
312
313 /* --- public DMA engine API --- */
314
315 void dma_async_client_register(struct dma_client *client);
316 void dma_async_client_unregister(struct dma_client *client);
317 void dma_async_client_chan_request(struct dma_client *client);
318 dma_cookie_t dma_async_memcpy_buf_to_buf(struct dma_chan *chan,
319         void *dest, void *src, size_t len);
320 dma_cookie_t dma_async_memcpy_buf_to_pg(struct dma_chan *chan,
321         struct page *page, unsigned int offset, void *kdata, size_t len);
322 dma_cookie_t dma_async_memcpy_pg_to_pg(struct dma_chan *chan,
323         struct page *dest_pg, unsigned int dest_off, struct page *src_pg,
324         unsigned int src_off, size_t len);
325 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
326         struct dma_chan *chan);
327
328 static inline void
329 async_tx_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
330 {
331         tx->flags |= DMA_CTRL_ACK;
332 }
333
334 static inline int
335 async_tx_test_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
336 {
337         return tx->flags & DMA_CTRL_ACK;
338 }
339
340 #define first_dma_cap(mask) __first_dma_cap(&(mask))
341 static inline int __first_dma_cap(const dma_cap_mask_t *srcp)
342 {
343         return min_t(int, DMA_TX_TYPE_END,
344                 find_first_bit(srcp->bits, DMA_TX_TYPE_END));
345 }
346
347 #define next_dma_cap(n, mask) __next_dma_cap((n), &(mask))
348 static inline int __next_dma_cap(int n, const dma_cap_mask_t *srcp)
349 {
350         return min_t(int, DMA_TX_TYPE_END,
351                 find_next_bit(srcp->bits, DMA_TX_TYPE_END, n+1));
352 }
353
354 #define dma_cap_set(tx, mask) __dma_cap_set((tx), &(mask))
355 static inline void
356 __dma_cap_set(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *dstp)
357 {
358         set_bit(tx_type, dstp->bits);
359 }
360
361 #define dma_has_cap(tx, mask) __dma_has_cap((tx), &(mask))
362 static inline int
363 __dma_has_cap(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *srcp)
364 {
365         return test_bit(tx_type, srcp->bits);
366 }
367
368 #define for_each_dma_cap_mask(cap, mask) \
369         for ((cap) = first_dma_cap(mask);       \
370                 (cap) < DMA_TX_TYPE_END;        \
371                 (cap) = next_dma_cap((cap), (mask)))
372
373 /**
374  * dma_async_issue_pending - flush pending transactions to HW
375  * @chan: target DMA channel
376  *
377  * This allows drivers to push copies to HW in batches,
378  * reducing MMIO writes where possible.
379  */
380 static inline void dma_async_issue_pending(struct dma_chan *chan)
381 {
382         chan->device->device_issue_pending(chan);
383 }
384
385 #define dma_async_memcpy_issue_pending(chan) dma_async_issue_pending(chan)
386
387 /**
388  * dma_async_is_tx_complete - poll for transaction completion
389  * @chan: DMA channel
390  * @cookie: transaction identifier to check status of
391  * @last: returns last completed cookie, can be NULL
392  * @used: returns last issued cookie, can be NULL
393  *
394  * If @last and @used are passed in, upon return they reflect the driver
395  * internal state and can be used with dma_async_is_complete() to check
396  * the status of multiple cookies without re-checking hardware state.
397  */
398 static inline enum dma_status dma_async_is_tx_complete(struct dma_chan *chan,
399         dma_cookie_t cookie, dma_cookie_t *last, dma_cookie_t *used)
400 {
401         return chan->device->device_is_tx_complete(chan, cookie, last, used);
402 }
403
404 #define dma_async_memcpy_complete(chan, cookie, last, used)\
405         dma_async_is_tx_complete(chan, cookie, last, used)
406
407 /**
408  * dma_async_is_complete - test a cookie against chan state
409  * @cookie: transaction identifier to test status of
410  * @last_complete: last know completed transaction
411  * @last_used: last cookie value handed out
412  *
413  * dma_async_is_complete() is used in dma_async_memcpy_complete()
414  * the test logic is separated for lightweight testing of multiple cookies
415  */
416 static inline enum dma_status dma_async_is_complete(dma_cookie_t cookie,
417                         dma_cookie_t last_complete, dma_cookie_t last_used)
418 {
419         if (last_complete <= last_used) {
420                 if ((cookie <= last_complete) || (cookie > last_used))
421                         return DMA_SUCCESS;
422         } else {
423                 if ((cookie <= last_complete) && (cookie > last_used))
424                         return DMA_SUCCESS;
425         }
426         return DMA_IN_PROGRESS;
427 }
428
429 enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie);
430
431 /* --- DMA device --- */
432
433 int dma_async_device_register(struct dma_device *device);
434 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device);
435
436 /* --- Helper iov-locking functions --- */
437
438 struct dma_page_list {
439         char __user *base_address;
440         int nr_pages;
441         struct page **pages;
442 };
443
444 struct dma_pinned_list {
445         int nr_iovecs;
446         struct dma_page_list page_list[0];
447 };
448
449 struct dma_pinned_list *dma_pin_iovec_pages(struct iovec *iov, size_t len);
450 void dma_unpin_iovec_pages(struct dma_pinned_list* pinned_list);
451
452 dma_cookie_t dma_memcpy_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
453         struct dma_pinned_list *pinned_list, unsigned char *kdata, size_t len);
454 dma_cookie_t dma_memcpy_pg_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
455         struct dma_pinned_list *pinned_list, struct page *page,
456         unsigned int offset, size_t len);
457
458 #endif /* DMAENGINE_H */