OMAP5: Use #define'd VRING0 addr and remove unnecessary #ifdef
[ipc/ipcdev.git] / packages / ti / ipc / family / omap54xx / VirtQueue.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011-2013, Texas Instruments Incorporated
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  *
9  * *  Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  *
12  * *  Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  *
16  * *  Neither the name of Texas Instruments Incorporated nor the names of
17  *    its contributors may be used to endorse or promote products derived
18  *    from this software without specific prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
21  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
22  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
23  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
24  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
25  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
26  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
27  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
28  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
29  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
30  * EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  */
32 /** ============================================================================
33  *  @file       VirtQueue.c
34  *
35  *  @brief      Virtio Queue implementation for BIOS
36  *
37  *  Differences between BIOS version and Linux kernel (include/linux/virtio.h):
38  *  - Renamed module from virtio.h to VirtQueue_Object.h to match the API prefixes;
39  *  - BIOS (XDC) types and CamelCasing used;
40  *  - virtio_device concept removed (i.e, assumes no containing device);
41  *  - simplified scatterlist from Linux version;
42  *  - VirtQueue_Objects are created statically here, so just added a VirtQueue_Object_init()
43  *    fxn to take the place of the Virtio vring_new_virtqueue() API;
44  *  - The notify function is implicit in the implementation, and not provided
45  *    by the client, as it is in Linux virtio.
46  *
47  *  All VirtQueue operations can be called in any context.
48  *
49  *  The virtio header should be included in an application as follows:
50  *  @code
51  *  #include <ti/ipc/family/omap54xx/VirtQueue.h>
52  *  @endcode
53  *
54  */
56 #include <xdc/std.h>
57 #include <xdc/runtime/System.h>
58 #include <xdc/runtime/Error.h>
59 #include <xdc/runtime/Memory.h>
60 #include <xdc/runtime/Log.h>
61 #include <xdc/runtime/Diags.h>
63 #include <ti/sysbios/hal/Hwi.h>
64 #include <ti/sysbios/knl/Semaphore.h>
65 #include <ti/sysbios/knl/Clock.h>
66 #include <ti/sysbios/BIOS.h>
67 #include <ti/sysbios/hal/Cache.h>
69 #include <ti/ipc/MultiProc.h>
71 #include <ti/ipc/rpmsg/virtio_ring.h>
72 #include <ti/pm/IpcPower.h>
73 #include <string.h>
75 #include <ti/ipc/rpmsg/_VirtQueue.h>
77 #include "InterruptProxy.h"
78 #include "VirtQueue.h"
81 /* Used for defining the size of the virtqueue registry */
82 #define NUM_QUEUES              4
84 /* Predefined device addresses */
85 #ifndef DSPC674
86 #define IPC_MEM_VRING0          0xA0000000
87 #define IPC_MEM_VRING1          0xA0004000
88 #else
89 #define IPC_MEM_VRING0          0x9FB00000
90 #define IPC_MEM_VRING1          0x9FB04000
91 #endif
92 #define IPC_MEM_VRING2          0xA0008000
93 #define IPC_MEM_VRING3          0xA000c000
95 /*
96  * Sizes of the virtqueues (expressed in number of buffers supported,
97  * and must be power of two)
98  */
99 #define VQ0_SIZE                256
100 #define VQ1_SIZE                256
101 #define VQ2_SIZE                256
102 #define VQ3_SIZE                256
104 /*
105  * enum - Predefined Mailbox Messages
106  *
107  * @RP_MSG_MBOX_READY: informs the M3's that we're up and running. will be
108  * followed by another mailbox message that carries the A9's virtual address
109  * of the shared buffer. This would allow the A9's drivers to send virtual
110  * addresses of the buffers.
111  *
112  * @RP_MSG_MBOX_STATE_CHANGE: informs the receiver that there is an inbound
113  * message waiting in its own receive-side vring. please note that currently
114  * this message is optional: alternatively, one can explicitly send the index
115  * of the triggered virtqueue itself. the preferred approach will be decided
116  * as we progress and experiment with those design ideas.
117  *
118  * @RP_MSG_MBOX_CRASH: this message indicates that the BIOS side is unhappy
119  *
120  * @RP_MBOX_ECHO_REQUEST: this message requests the remote processor to reply
121  * with RP_MBOX_ECHO_REPLY
122  *
123  * @RP_MBOX_ECHO_REPLY: this is a reply that is sent when RP_MBOX_ECHO_REQUEST
124  * is received.
125  *
126  * @RP_MBOX_ABORT_REQUEST:  tells the M3 to crash on demand
127  *
128  * @RP_MBOX_BOOTINIT_DONE: this message indicates the BIOS side has reached a
129  * certain state during the boot process. This message is used to inform the
130  * host that the basic BIOS initialization is done, and lets the host use this
131  * notification to perform certain actions.
132  */
133 enum {
134     RP_MSG_MBOX_READY           = (Int)0xFFFFFF00,
135     RP_MSG_MBOX_STATE_CHANGE    = (Int)0xFFFFFF01,
136     RP_MSG_MBOX_CRASH           = (Int)0xFFFFFF02,
137     RP_MBOX_ECHO_REQUEST        = (Int)0xFFFFFF03,
138     RP_MBOX_ECHO_REPLY          = (Int)0xFFFFFF04,
139     RP_MBOX_ABORT_REQUEST       = (Int)0xFFFFFF05,
140     RP_MSG_FLUSH_CACHE          = (Int)0xFFFFFF06,
141     RP_MSG_BOOTINIT_DONE        = (Int)0xFFFFFF07,
142     RP_MSG_HIBERNATION          = (Int)0xFFFFFF10,
143     RP_MSG_HIBERNATION_FORCE    = (Int)0xFFFFFF11,
144     RP_MSG_HIBERNATION_ACK      = (Int)0xFFFFFF12,
145     RP_MSG_HIBERNATION_CANCEL   = (Int)0xFFFFFF13
146 };
148 #define DIV_ROUND_UP(n,d)   (((n) + (d) - 1) / (d))
149 #define RP_MSG_NUM_BUFS     (VQ0_SIZE) /* must be power of two */
150 #define RP_MSG_BUF_SIZE     (512)
151 #define RP_MSG_BUFS_SPACE   (RP_MSG_NUM_BUFS * RP_MSG_BUF_SIZE * 2)
153 #define PAGE_SIZE           (4096)
154 /*
155  * The alignment to use between consumer and producer parts of vring.
156  * Note: this is part of the "wire" protocol. If you change this, you need
157  * to update your BIOS image as well
158  */
159 #define RP_MSG_VRING_ALIGN  (4096)
161 /* With 256 buffers, our vring will occupy 3 pages */
162 #define RP_MSG_RING_SIZE    ((DIV_ROUND_UP(vring_size(RP_MSG_NUM_BUFS, \
163                             RP_MSG_VRING_ALIGN), PAGE_SIZE)) * PAGE_SIZE)
165 /* The total IPC space needed to communicate with a remote processor */
166 #define RPMSG_IPC_MEM   (RP_MSG_BUFS_SPACE + 2 * RP_MSG_RING_SIZE)
168 #define ID_SYSM3_TO_A9      ID_SELF_TO_A9
169 #define ID_A9_TO_SYSM3      ID_A9_TO_SELF
170 #define ID_DSP_TO_A9        ID_SELF_TO_A9
171 #define ID_A9_TO_DSP        ID_A9_TO_SELF
172 #define ID_APPM3_TO_A9      200
173 #define ID_A9_TO_APPM3      201
175 typedef struct VirtQueue_Object {
176     /* Id for this VirtQueue_Object */
177     UInt16                  id;
179     /* The function to call when buffers are consumed (can be NULL) */
180     VirtQueue_callback      callback;
182     /* Shared state */
183     struct vring            vring;
185     /* Number of free buffers */
186     UInt16                  num_free;
188     /* Last available index; updated by VirtQueue_getAvailBuf */
189     UInt16                  last_avail_idx;
191     /* Last available index; updated by VirtQueue_addUsedBuf */
192     UInt16                  last_used_idx;
194     /* Will eventually be used to kick remote processor */
195     UInt16                  procId;
196 } VirtQueue_Object;
198 static struct VirtQueue_Object *queueRegistry[NUM_QUEUES] = {NULL};
200 static UInt16 hostProcId;
201 #ifndef SMP
202 static UInt16 dspProcId;
203 static UInt16 sysm3ProcId;
204 static UInt16 appm3ProcId;
205 #endif
207 #if defined(M3_ONLY) && !defined(SMP)
208 extern Void OffloadM3_init();
209 extern Int OffloadM3_processSysM3Tasks(UArg msg);
210 #endif
212 static inline Void * mapPAtoVA(UInt pa)
214     return (Void *)((pa & 0x000fffffU) | IPC_MEM_VRING0);
217 static inline UInt mapVAtoPA(Void * va)
219     return ((UInt)va & 0x000fffffU) | 0x9cf00000U;
222 /*!
223  * ======== VirtQueue_kick ========
224  */
225 Void VirtQueue_kick(VirtQueue_Handle vq)
227     /* For now, simply interrupt remote processor */
228     if (vq->vring.avail->flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT) {
229         Log_print0(Diags_USER1,
230                 "VirtQueue_kick: no kick because of VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT\n");
231         return;
232     }
234     Log_print2(Diags_USER1,
235             "VirtQueue_kick: Sending interrupt to proc %d with payload 0x%x\n",
236             (IArg)vq->procId, (IArg)vq->id);
237     InterruptProxy_intSend(vq->procId, vq->id);
240 /*!
241  * ======== VirtQueue_addUsedBuf ========
242  */
243 Int VirtQueue_addUsedBuf(VirtQueue_Handle vq, Int16 head, Int len)
245     struct vring_used_elem *used;
247     if ((head > vq->vring.num) || (head < 0)) {
248         Error_raise(NULL, Error_E_generic, 0, 0);
249     }
251     /*
252     * The virtqueue contains a ring of used buffers.  Get a pointer to the
253     * next entry in that used ring.
254     */
255     used = &vq->vring.used->ring[vq->vring.used->idx % vq->vring.num];
256     used->id = head;
257     used->len = len;
259     vq->vring.used->idx++;
261     return (0);
264 /*!
265  * ======== VirtQueue_addAvailBuf ========
266  */
267 Int VirtQueue_addAvailBuf(VirtQueue_Object *vq, Void *buf)
269     UInt16 avail;
271     if (vq->num_free == 0) {
272         /* There's no more space */
273         Error_raise(NULL, Error_E_generic, 0, 0);
274     }
276     vq->num_free--;
278     avail =  vq->vring.avail->idx++ % vq->vring.num;
280     vq->vring.desc[avail].addr = mapVAtoPA(buf);
281     vq->vring.desc[avail].len = RP_MSG_BUF_SIZE;
283     return (vq->num_free);
286 /*!
287  * ======== VirtQueue_getUsedBuf ========
288  */
289 Void *VirtQueue_getUsedBuf(VirtQueue_Object *vq)
291     UInt16 head;
292     Void *buf;
294     /* There's nothing available? */
295     if (vq->last_used_idx == vq->vring.used->idx) {
296         return (NULL);
297     }
299     head = vq->vring.used->ring[vq->last_used_idx % vq->vring.num].id;
300     vq->last_used_idx++;
302     buf = mapPAtoVA(vq->vring.desc[head].addr);
304     return (buf);
307 /*!
308  * ======== VirtQueue_getAvailBuf ========
309  */
310 Int16 VirtQueue_getAvailBuf(VirtQueue_Handle vq, Void **buf, Int *len)
312     UInt16 head;
314     Log_print6(Diags_USER1, "getAvailBuf vq: 0x%x %d %d %d 0x%x 0x%x\n",
315         (IArg)vq, vq->last_avail_idx, vq->vring.avail->idx, vq->vring.num,
316         (IArg)&vq->vring.avail, (IArg)vq->vring.avail);
318     /* There's nothing available? */
319     if (vq->last_avail_idx == vq->vring.avail->idx) {
320         /* We need to know about added buffers */
321         vq->vring.used->flags &= ~VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
323         return (-1);
324     }
325     /*
326      * Grab the next descriptor number they're advertising, and increment
327      * the index we've seen.
328      */
329     head = vq->vring.avail->ring[vq->last_avail_idx++ % vq->vring.num];
331     *buf = mapPAtoVA(vq->vring.desc[head].addr);
332     *len = vq->vring.desc[head].len;
334     return (head);
337 /*!
338  * ======== VirtQueue_disableCallback ========
339  */
340 Void VirtQueue_disableCallback(VirtQueue_Object *vq)
342     //TODO
343     Log_print0(Diags_USER1, "VirtQueue_disableCallback called.");
346 /*!
347  * ======== VirtQueue_enableCallback ========
348  */
349 Bool VirtQueue_enableCallback(VirtQueue_Object *vq)
351     Log_print0(Diags_USER1, "VirtQueue_enableCallback called.");
353     //TODO
354     return (FALSE);
357 /*!
358  * ======== VirtQueue_isr ========
359  * Note 'arg' is ignored: it is the Hwi argument, not the mailbox argument.
360  */
361 Void VirtQueue_isr(UArg msg)
363     VirtQueue_Object *vq;
365     Log_print1(Diags_USER1, "VirtQueue_isr received msg = 0x%x\n", msg);
367 #ifndef SMP
368     if (MultiProc_self() == sysm3ProcId || MultiProc_self() == dspProcId) {
369 #endif
370         switch(msg) {
371             case (UInt)RP_MSG_MBOX_READY:
372                 return;
374             case (UInt)RP_MBOX_ECHO_REQUEST:
375                 InterruptProxy_intSend(hostProcId, (UInt)(RP_MBOX_ECHO_REPLY));
376                 return;
378             case (UInt)RP_MBOX_ABORT_REQUEST:
379                 {
380                     Fxn f = (Fxn)0x0;
381                     Log_print0(Diags_USER1, "Crash on demand ...\n");
382                     f();
383                 }
384                 return;
386             case (UInt)RP_MSG_FLUSH_CACHE:
387                 Cache_wbAll();
388                 return;
390 #ifndef DSPC674
391             case (UInt)RP_MSG_HIBERNATION:
392                 if (IpcPower_canHibernate() == FALSE) {
393                     InterruptProxy_intSend(hostProcId,
394                                         (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_CANCEL);
395                     return;
396                 }
398             /* Fall through */
399             case (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_FORCE:
400 #ifndef SMP
401                 /* Core0 should notify Core1 */
402                 if (MultiProc_self() == sysm3ProcId) {
403                     InterruptProxy_intSend(appm3ProcId,
404                                            (UInt)(RP_MSG_HIBERNATION));
405                 }
406 #endif
407                 /* Ack request */
408                 InterruptProxy_intSend(hostProcId,
409                                     (UInt)RP_MSG_HIBERNATION_ACK);
410                 IpcPower_suspend();
411                 return;
412 #endif
413             default:
414 #if defined(M3_ONLY) && !defined(SMP)
415                 /* Check and process any Inter-M3 Offload messages */
416                 if (OffloadM3_processSysM3Tasks(msg))
417                     return;
418 #endif
420                 /*
421                  *  If the message isn't one of the above, it's either part of the
422                  *  2-message synchronization sequence or it a virtqueue message
423                  */
424                 break;
425         }
426 #ifndef SMP
427     }
428 #ifndef DSPC674
429     else if (msg & 0xFFFF0000) {
430         if (msg == (UInt)RP_MSG_HIBERNATION) {
431             IpcPower_suspend();
432         }
433         return;
434     }
436     if (MultiProc_self() == sysm3ProcId && (msg == ID_A9_TO_APPM3 || msg == ID_APPM3_TO_A9)) {
437         InterruptProxy_intSend(appm3ProcId, (UInt)msg);
438     }
439     else {
440 #endif
441 #endif
442         /* Don't let unknown messages to pass as a virtqueue index */
443         if (msg >= NUM_QUEUES) {
444             /* Adding print here deliberately, we should never see this */
445             System_printf("VirtQueue_isr: Invalid mailbox message 0x%x "
446                           "received\n", msg);
447             return;
448         }
450         vq = queueRegistry[msg];
451         if (vq) {
452             vq->callback(vq);
453         }
454 #ifndef SMP
455 #ifndef DSPC674
456     }
457 #endif
458 #endif
462 /*!
463  * ======== VirtQueue_create ========
464  */
465 VirtQueue_Handle VirtQueue_create(UInt16 remoteProcId, VirtQueue_Params *params,
466                                   Error_Block *eb)
468     VirtQueue_Object *vq;
469     Void *vringAddr;
471     vq = Memory_alloc(NULL, sizeof(VirtQueue_Object), 0, eb);
472     if (!vq) {
473         return (NULL);
474     }
476     vq->callback = params->callback;
477     vq->id = params->vqId;
478     vq->procId = remoteProcId;
479     vq->last_avail_idx = 0;
481 #ifndef SMP
482     if (MultiProc_self() == appm3ProcId) {
483         /* vqindices that belong to AppM3 should be big so they don't
484          * collide with SysM3's virtqueues */
485         vq->id += 200;
486     }
487 #endif
489     switch (vq->id) {
490         /* IPC transport vrings */
491         case ID_SELF_TO_A9:
492             /* IPU/DSP -> A9 */
493             vringAddr = (struct vring *) IPC_MEM_VRING0;
494             break;
495         case ID_A9_TO_SELF:
496             /* A9 -> IPU/DSP */
497             vringAddr = (struct vring *) IPC_MEM_VRING1;
498             break;
499 #ifndef SMP
500         case ID_APPM3_TO_A9:
501             /* APPM3 -> A9 */
502             vringAddr = (struct vring *) IPC_MEM_VRING2;
503             break;
504         case ID_A9_TO_APPM3:
505             /* A9 -> APPM3 */
506             vringAddr = (struct vring *) IPC_MEM_VRING3;
507             break;
508 #endif
509     }
511     Log_print3(Diags_USER1,
512             "vring: %d 0x%x (0x%x)\n", vq->id, (IArg)vringAddr,
513             RP_MSG_RING_SIZE);
515     vring_init(&(vq->vring), RP_MSG_NUM_BUFS, vringAddr, RP_MSG_VRING_ALIGN);
517     /*
518      *  Don't trigger a mailbox message every time MPU makes another buffer
519      *  available
520      */
521     if (vq->procId == hostProcId) {
522         vq->vring.used->flags |= VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
523     }
525     queueRegistry[vq->id] = vq;
527     return (vq);
530 /*!
531  * ======== VirtQueue_startup ========
532  */
533 Void VirtQueue_startup()
535     hostProcId      = MultiProc_getId("HOST");
536 #ifndef SMP
537     dspProcId       = MultiProc_getId("DSP");
538     sysm3ProcId     = MultiProc_getId("CORE0");
539     appm3ProcId     = MultiProc_getId("CORE1");
540 #endif
542 #ifndef DSPC674
543     /* Initilize the IpcPower module */
544     IpcPower_init();
545 #endif
547 #if defined(M3_ONLY) && !defined(SMP)
548     if (MultiProc_self() == sysm3ProcId) {
549         OffloadM3_init();
550     }
551 #endif
553     InterruptProxy_intRegister(VirtQueue_isr);
556 /*!
557  * ======== VirtQueue_postCrashToMailbox ========
558  */
559 Void VirtQueue_postCrashToMailbox(Void)
561     InterruptProxy_intSend(0, (UInt)RP_MSG_MBOX_CRASH);
564 /*!
565  * ======== VirtQueue_postInitDone ========
566  */
567 Void VirtQueue_postInitDone(Void)
569     InterruptProxy_intSend(0, (UInt)RP_MSG_BOOTINIT_DONE);
572 #define CACHE_WB_TICK_PERIOD    5
574 /*!
575  * ======== VirtQueue_cacheWb ========
576  *
577  * Used for flushing SysMin trace buffer.
578  */
579 Void VirtQueue_cacheWb()
581     static UInt32 oldticks = 0;
582     UInt32 newticks;
584     newticks = Clock_getTicks();
585     if (newticks - oldticks < (UInt32)CACHE_WB_TICK_PERIOD) {
586         /* Don't keep flushing cache */
587         return;
588     }
590     oldticks = newticks;
592     /* Flush the cache */
593     Cache_wbAll();