Remoteproc: DRA7xx: Use FW_RSC_ADDR_ANY for vrings in IPU resource table
[ipc/ipcdev.git] / packages / ti / ipc / family / am65xx / VirtQueue.c
1 /*
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31  */
33 /** ============================================================================
34  *  @file       VirtQueue.c
35  *
36  *  @brief      Virtio Queue implementation for BIOS
37  *
38  *  Differences between BIOS version and Linux kernel (include/linux/virtio.h):
39  *  - Renamed module from virtio.h to VirtQueue_Object.h to match the API
40  *    prefixes;
41  *  - BIOS (XDC) types and CamelCasing used;
42  *  - virtio_device concept removed (i.e, assumes no containing device);
43  *  - simplified scatterlist from Linux version;
44  *  - VirtQueue_Objects are created statically here, so just added a
45  *    VirtQueue_Object_init()
46  *    fxn to take the place of the Virtio vring_new_virtqueue() API;
47  *  - The notify function is implicit in the implementation, and not provided
48  *    by the client, as it is in Linux virtio.
49  *
50  *  All VirtQueue operations can be called in any context.
51  *
52  *  The virtio header should be included in an application as follows:
53  *  @code
54  *  #include <ti/ipc/family/am65xx/VirtQueue.h>
55  *  @endcode
56  *
57  */
59 /* this define must precede inclusion of any xdc header file */
60 #define Registry_CURDESC ti_ipc_family_am65xx__Desc
61 #define MODULE_NAME "ti.ipc.family.am65xx.VirtQueue"
63 #include <string.h>
65 #include <xdc/std.h>
66 #include <xdc/runtime/System.h>
67 #include <xdc/runtime/Assert.h>
68 #include <xdc/runtime/Error.h>
69 #include <xdc/runtime/Memory.h>
70 #include <xdc/runtime/Registry.h>
71 #include <xdc/runtime/Log.h>
72 #include <xdc/runtime/Diags.h>
74 #include <ti/sysbios/hal/Hwi.h>
75 #include <ti/sysbios/knl/Clock.h>
76 #include <ti/sysbios/gates/GateHwi.h>
77 #include <ti/sysbios/hal/Cache.h>
79 #include <ti/ipc/MultiProc.h>
80 #include <ti/ipc/remoteproc/Resource.h>
81 #include <ti/ipc/remoteproc/rsc_types.h>
82 #include <ti/ipc/rpmsg/virtio_ring.h>
83 #include <ti/ipc/rpmsg/_VirtQueue.h>
84 #include <ti/pm/IpcPower.h>
85 #include <ti/sdo/ipc/notifyDrivers/IInterrupt.h>
87 #include "InterruptProxy.h"
88 #include "VirtQueue.h"
90 /*
91  *  The following three VIRTIO_* defines must match those in
92  *  <Linux_kernel>/include/uapi/linux/virtio_config.h
93  */
94 #define VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE     1
95 #define VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER          2
96 #define VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK       4
98 #define VRING_BUFS_PRIMED  (VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE | \
99                             VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER | VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)
101 /* Used for defining the size of the virtqueue registry */
102 #define NUM_QUEUES              2
104 /*
105  * Size of the virtqueues (expressed in number of buffers supported,
106  * and must be power of two)
107  */
108 #define VQ_SIZE                 256
110 /*
111  * enum - Predefined Mailbox Messages
112  *
113  * @RP_MSG_MBOX_READY: informs the slave that we're up and running. will be
114  * followed by another mailbox message that carries the HOST's virtual address
115  * of the shared buffer. This would allow the HOST's drivers to send virtual
116  * addresses of the buffers.
117  *
118  * @RP_MSG_MBOX_STATE_CHANGE: informs the receiver that there is an inbound
119  * message waiting in its own receive-side vring. please note that currently
120  * this message is optional: alternatively, one can explicitly send the index
121  * of the triggered virtqueue itself. the preferred approach will be decided
122  * as we progress and experiment with those design ideas.
123  *
124  * @RP_MSG_MBOX_CRASH: this message indicates that the BIOS side is unhappy
125  *
126  * @RP_MBOX_ECHO_REQUEST: this message requests the remote processor to reply
127  * with RP_MBOX_ECHO_REPLY
128  *
129  * @RP_MBOX_ECHO_REPLY: this is a reply that is sent when RP_MBOX_ECHO_REQUEST
130  * is received.
131  *
132  * @RP_MBOX_ABORT_REQUEST:  tells the M3 to crash on demand
133  *
134  * @RP_MBOX_BOOTINIT_DONE: this message indicates the BIOS side has reached a
135  * certain state during the boot process. This message is used to inform the
136  * host that the basic BIOS initialization is done, and lets the host use this
137  * notification to perform certain actions.
138  */
139 enum {
140     RP_MSG_MBOX_READY           = (Int)0xFFFFFF00,
141     RP_MSG_MBOX_STATE_CHANGE    = (Int)0xFFFFFF01,
142     RP_MSG_MBOX_CRASH           = (Int)0xFFFFFF02,
143     RP_MBOX_ECHO_REQUEST        = (Int)0xFFFFFF03,
144     RP_MBOX_ECHO_REPLY          = (Int)0xFFFFFF04,
145     RP_MBOX_ABORT_REQUEST       = (Int)0xFFFFFF05,
146     RP_MSG_FLUSH_CACHE          = (Int)0xFFFFFF06,
147     RP_MSG_BOOTINIT_DONE        = (Int)0xFFFFFF07,
148     RP_MSG_HIBERNATION          = (Int)0xFFFFFF10,
149     RP_MSG_HIBERNATION_FORCE    = (Int)0xFFFFFF11,
150     RP_MSG_HIBERNATION_ACK      = (Int)0xFFFFFF12,
151     RP_MSG_HIBERNATION_CANCEL   = (Int)0xFFFFFF13
152 };
154 #define DIV_ROUND_UP(n,d)   (((n) + (d) - 1) / (d))
155 #define RP_MSG_NUM_BUFS     (VQ_SIZE) /* must be power of two */
156 #define RP_MSG_BUF_SIZE     (512)
157 #define RP_MSG_BUFS_SPACE   (RP_MSG_NUM_BUFS * RP_MSG_BUF_SIZE * 2)
159 #define PAGE_SIZE           (4096)
160 /*
161  * The alignment to use between consumer and producer parts of vring.
162  * Note: this is part of the "wire" protocol. If you change this, you need
163  * to update your BIOS image as well
164  */
165 #define RP_MSG_VRING_ALIGN  (4096)
167 /* With 256 buffers, our vring will occupy 3 pages */
168 #define RP_MSG_RING_SIZE    ((DIV_ROUND_UP(vring_size(RP_MSG_NUM_BUFS, \
169                             RP_MSG_VRING_ALIGN), PAGE_SIZE)) * PAGE_SIZE)
171 /* The total IPC space needed to communicate with a remote processor */
172 #define RPMSG_IPC_MEM   (RP_MSG_BUFS_SPACE + 2 * RP_MSG_RING_SIZE)
174 typedef struct VirtQueue_Object {
175     /* Id for this VirtQueue_Object */
176     UInt16                  id;
178     /* The function to call when buffers are consumed (can be NULL) */
179     VirtQueue_callback      callback;
181     /* Shared state */
182     struct vring            vring;
184     /* Number of free buffers */
185     UInt16                  num_free;
187     /* Last available index; updated by VirtQueue_getAvailBuf */
188     UInt16                  last_avail_idx;
190     /* Will eventually be used to kick remote processor */
191     UInt16                  procId;
193     /* Gate to protect from multiple threads */
194     GateHwi_Handle       gateH;
196     /* Base phys addr - used for quick pa/va translations */
197     UInt32               basePa;
199     /* Base virt addr - used for quick pa/va translations */
200     UInt32               baseVa;
201 } VirtQueue_Object;
203 /* module diags mask */
204 Registry_Desc Registry_CURDESC;
206 static struct VirtQueue_Object *queueRegistry[NUM_QUEUES] = {NULL};
208 static UInt16 hostProcId;
210 #define DSPEVENTID              5
211 IInterrupt_IntInfo intInfo;
213 /*!
214  * ======== _VirtQueue_init ========
215  *
216  * This function adds the VirtQueue "module" to the Registry so that
217  * DIAGS will work with this non-XDC module.
218  * Since VirtQueue_init is not called by XDC-VirtQueue module clients, this
219  * function is called in the first VirtQueue fxn called: VirtQueue_create.
220  */
221 static Void _VirtQueue_init()
223     static int initialized = 0;
225     if (!initialized) {
226         Registry_Result result;
228         /* register with xdc.runtime to get a diags mask */
229         result = Registry_addModule(&Registry_CURDESC, MODULE_NAME);
230         Assert_isTrue(result == Registry_SUCCESS, (Assert_Id)NULL);
231         /* Additional check to handle case when Assert is disabled */
232         if (result != Registry_SUCCESS) {
233             return;
234         }
236         initialized = 1;
237     }
240 static inline Void * _VirtQueue_getVA(VirtQueue_Handle vq, UInt32 pa)
242     return (Void *)(pa - vq->basePa + vq->baseVa);
245 /*!
246  * ======== VirtQueue_kick ========
247  */
248 Void VirtQueue_kick(VirtQueue_Handle vq)
250     /* For now, simply interrupt remote processor */
251     if (vq->vring.avail->flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT) {
252         Log_print0(Diags_USER1,
253                 "VirtQueue_kick: no kick because of VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT\n");
254         return;
255     }
257     Log_print2(Diags_USER1,
258             "VirtQueue_kick: Sending interrupt to proc %d with payload 0x%x\n",
259             (IArg)vq->procId, (IArg)vq->id);
260     InterruptProxy_intSend(vq->procId, NULL, vq->id);
263 /*!
264  * ======== VirtQueue_addUsedBuf ========
265  */
266 Int VirtQueue_addUsedBuf(VirtQueue_Handle vq, Int16 head, Int len)
268     struct vring_used_elem *used;
269     IArg key;
271     key = GateHwi_enter(vq->gateH);
272     if ((head > vq->vring.num) || (head < 0)) {
273         GateHwi_leave(vq->gateH, key);
274         Error_raise(NULL, Error_E_generic, 0, 0);
275     }
277     /*
278     * The virtqueue contains a ring of used buffers.  Get a pointer to the
279     * next entry in that used ring.
280     */
281     used = &vq->vring.used->ring[vq->vring.used->idx % vq->vring.num];
282     used->id = head;
283     used->len = len;
285     vq->vring.used->idx++;
286     GateHwi_leave(vq->gateH, key);
288     return (0);
291 /*!
292  * ======== VirtQueue_getAvailBuf ========
293  */
294 Int16 VirtQueue_getAvailBuf(VirtQueue_Handle vq, Void **buf, Int *len)
296     Int16 head;
297     IArg key;
299     key = GateHwi_enter(vq->gateH);
300     Log_print6(Diags_USER1, "getAvailBuf vq: 0x%x %d %d %d 0x%x 0x%x\n",
301         (IArg)vq, vq->last_avail_idx, vq->vring.avail->idx, vq->vring.num,
302         (IArg)&vq->vring.avail, (IArg)vq->vring.avail);
304     /*  Clear flag here to avoid race condition with remote processor.
305      *  This is a negative flag, clearing it means that we want to
306      *  receive an interrupt when a buffer has been added to the pool.
307      */
308     vq->vring.used->flags &= ~VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
310     /* There's nothing available? */
311     if (vq->last_avail_idx == vq->vring.avail->idx) {
312         head = (-1);
313     }
314     else {
315         /* No need to be kicked about added buffers anymore */
316         vq->vring.used->flags |= VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
318         /*
319          * Grab the next descriptor number they're advertising, and increment
320          * the index we've seen.
321          */
322         head = vq->vring.avail->ring[vq->last_avail_idx++ % vq->vring.num];
324         *buf = _VirtQueue_getVA(vq, vq->vring.desc[head].addr);
325         *len = vq->vring.desc[head].len;
326     }
327     GateHwi_leave(vq->gateH, key);
329     return (head);
332 /*!
333  * ======== VirtQueue_disableCallback ========
334  */
335 Void VirtQueue_disableCallback(VirtQueue_Object *vq)
337     /* TODO */
338     Log_print0(Diags_USER1, "VirtQueue_disableCallback called.");
341 /*!
342  * ======== VirtQueue_enableCallback ========
343  */
344 Bool VirtQueue_enableCallback(VirtQueue_Object *vq)
346     Log_print0(Diags_USER1, "VirtQueue_enableCallback called.");
348     /* TODO */
349     return (FALSE);
352 /*!
353  * ======== VirtQueue_isr ========
354  * Note 'arg' is ignored: it is the Hwi argument, not the mailbox argument.
355  */
356 Void VirtQueue_isr(UArg msg)
358     VirtQueue_Object *vq;
360     msg = InterruptProxy_intClear(hostProcId, &intInfo);
362     Log_print1(Diags_USER1, "VirtQueue_isr received msg = 0x%x\n", msg);
364     switch(msg) {
365         case (UInt)RP_MSG_MBOX_READY:
366             return;
368         case (UInt)RP_MBOX_ECHO_REQUEST:
369             InterruptProxy_intSend(hostProcId, NULL, (UInt)(RP_MBOX_ECHO_REPLY));
370             return;
372         case (UInt)RP_MBOX_ABORT_REQUEST:
373             {
374                 /* Suppress Coverity Error: FORWARD_NULL: */
375                 /* coverity[assign_zero] */
376                 Fxn f = (Fxn)0x0;
377                 Log_print0(Diags_USER1, "Crash on demand ...\n");
378                 /* coverity[var_deref_op] */
379                 f();
380             }
381             return;
383         case (UInt)RP_MSG_FLUSH_CACHE:
384             Cache_wbAll();
385             return;
386 #if 0
387 /* TODO: Support Hibernation */
388         case (UInt)RP_MSG_HIBERNATION:
389             if (IpcPower_canHibernate() == FALSE) {
390                 InterruptProxy_intSend(hostProcId, NULL,
391                         (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_CANCEL);
392                 return;
393             }
395             /* Fall through */
396         case (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_FORCE:
397             /* Ack request */
398             InterruptProxy_intSend(hostProcId, NULL,
399                     (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_ACK);
400             IpcPower_suspend();
401             return;
402 #endif
403         default:
404             /*
405              *  If the message isn't one of the above, it's either part of the
406              *  2-message synchronization sequence or it a virtqueue message
407              */
408             break;
409     }
411     /* Don't let unknown messages to pass as a virtqueue index */
412     if (msg >= NUM_QUEUES) {
413         /* Adding print here deliberately, we should never see this */
414         System_printf("VirtQueue_isr: Invalid mailbox message 0x%x "
415                 "received\n", msg);
416         return;
417     }
419     vq = queueRegistry[msg];
420     if (vq) {
421         vq->callback(vq);
422     }
426 /*!
427  * ======== VirtQueue_create ========
428  */
429 VirtQueue_Handle VirtQueue_create(UInt16 remoteProcId, VirtQueue_Params *params,
430                                   Error_Block *eb)
432     VirtQueue_Object *vq;
433     Void *vringAddr;
434     Int result;
436     /* Perform initialization we can't do in Instance_init (being non-XDC): */
437     _VirtQueue_init();
439     vq = Memory_alloc(NULL, sizeof(VirtQueue_Object), 0, eb);
440     if (NULL == vq) {
441         return (NULL);
442     }
444     /* Create the thread protection gate */
445     vq->gateH = GateHwi_create(NULL, eb);
446     if (Error_check(eb)) {
447         Log_error0("VirtQueue_create: could not create gate object");
448         Memory_free(NULL, vq, sizeof(VirtQueue_Object));
449         return (NULL);
450     }
452     vq->callback = params->callback;
453     vq->id = params->vqId;
454     vq->procId = remoteProcId;
455     vq->last_avail_idx = 0;
457     switch (vq->id) {
458         /* IPC transport vrings */
459         case ID_SELF_TO_HOST:
460         case ID_HOST_TO_SELF:
461             vq->basePa = (UInt32)Resource_getVringDA(vq->id);
462             Assert_isTrue(vq->basePa != 0, NULL);
464             result = Resource_physToVirt(vq->basePa, &(vq->baseVa));
465             Assert_isTrue(result == Resource_S_SUCCESS, (Assert_Id)NULL);
466             /* Additional check to handle case when Assert is disabled */
467             if (result != Resource_S_SUCCESS) {
468                 return (NULL);
469             }
471             vringAddr = (Void *)vq->baseVa;
472             break;
473         default:
474             GateHwi_delete(&vq->gateH);
475             Memory_free(NULL, vq, sizeof(VirtQueue_Object));
476             return (NULL);
477     }
479     Log_print3(Diags_USER1,
480             "vring: %d 0x%x (0x%x)\n", vq->id, (IArg)vringAddr,
481             RP_MSG_RING_SIZE);
483     /* See coverity related comment in vring_init() */
484     /* coverity[overrun-call] */
485     vring_init(&(vq->vring), RP_MSG_NUM_BUFS, vringAddr, RP_MSG_VRING_ALIGN);
487     /*
488      *  Don't trigger a mailbox message every time MPU makes another buffer
489      *  available
490      */
491     if (vq->procId == hostProcId) {
492         vq->vring.used->flags &= ~VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
493     }
495     queueRegistry[vq->id] = vq;
497     return (vq);
500 /*!
501  * ======== VirtQueue_startup ========
502  */
503 Void VirtQueue_startup()
505     hostProcId = MultiProc_getId("HOST");
507 /*  Note that "64P" matches 64P, 674, 66 and others.
508  *  TODO: Leaving C64P for now. If am65xx adds c7x, need to add corresponding changes.
509  */
510 #if defined(xdc_target__isaCompatible_64P)
511     intInfo.intVectorId = DSPEVENTID;
512 #endif
513 #if 0 /* TODO: Disable IPC power init for now. Enable when IPCPower is ported */
514     /* Initilize the IpcPower module */
515     IpcPower_init();
516 #endif
517     /*
518      * Wait for HLOS (Virtio device) to indicate that priming of host's receive
519      * buffers is complete, indicating that host is ready to send.
520      *
521      * Though this is a Linux Virtio configuration status, it must be
522      * implemented by each non-Linux HLOS as well.
523      */
524     Log_print1(Diags_USER1, "VirtQueue_startup: VDEV status: 0x%x\n",
525               Resource_getVdevStatus(VIRTIO_ID_RPMSG));
526     Log_print0(Diags_USER1, "VirtQueue_startup: Polling VDEV status...\n");
527     while (Resource_getVdevStatus(VIRTIO_ID_RPMSG) != VRING_BUFS_PRIMED);
528     Log_print1(Diags_USER1, "VirtQueue_startup: VDEV status: 0x%x\n",
529               Resource_getVdevStatus(VIRTIO_ID_RPMSG));
531     InterruptProxy_intRegister(hostProcId, &intInfo, (Fxn)VirtQueue_isr,
532             (UArg)NULL);
533     Log_print0(Diags_USER1, "Passed VirtQueue_startup\n");
536 /*!
537  * ======== VirtQueue_postCrashToMailbox ========
538  */
539 Void VirtQueue_postCrashToMailbox(Void)
541     InterruptProxy_intSend(0, NULL, (UInt)RP_MSG_MBOX_CRASH);
544 #define CACHE_WB_TICK_PERIOD    5
546 /*!
547  * ======== ti_ipc_family_am65xx_VirtQueue_cacheWb ========
548  *
549  * Used for flushing SysMin trace buffer.
550  */
551 Void ti_ipc_family_am65xx_VirtQueue_cacheWb()
553     static UInt32 oldticks = 0;
554     UInt32 newticks;
556     newticks = Clock_getTicks();
557     if (newticks - oldticks < (UInt32)CACHE_WB_TICK_PERIOD) {
558         /* Don't keep flushing cache */
559         return;
560     }
562     oldticks = newticks;
564     /* Flush the cache */
565     Cache_wbAll();