]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - rpmsg/hwspinlock.git/blob - drivers/dma/dmaengine.c
Merge tag 'trace-v4.19-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[rpmsg/hwspinlock.git] / drivers / dma / dmaengine.c
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  * The full GNU General Public License is included in this distribution in the
15  * file called COPYING.
16  */
18 /*
19  * This code implements the DMA subsystem. It provides a HW-neutral interface
20  * for other kernel code to use asynchronous memory copy capabilities,
21  * if present, and allows different HW DMA drivers to register as providing
22  * this capability.
23  *
24  * Due to the fact we are accelerating what is already a relatively fast
25  * operation, the code goes to great lengths to avoid additional overhead,
26  * such as locking.
27  *
28  * LOCKING:
29  *
30  * The subsystem keeps a global list of dma_device structs it is protected by a
31  * mutex, dma_list_mutex.
32  *
33  * A subsystem can get access to a channel by calling dmaengine_get() followed
34  * by dma_find_channel(), or if it has need for an exclusive channel it can call
35  * dma_request_channel().  Once a channel is allocated a reference is taken
36  * against its corresponding driver to disable removal.
37  *
38  * Each device has a channels list, which runs unlocked but is never modified
39  * once the device is registered, it's just setup by the driver.
40  *
41  * See Documentation/driver-api/dmaengine for more details
42  */
44 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
46 #include <linux/platform_device.h>
47 #include <linux/dma-mapping.h>
48 #include <linux/init.h>
49 #include <linux/module.h>
50 #include <linux/mm.h>
51 #include <linux/device.h>
52 #include <linux/dmaengine.h>
53 #include <linux/hardirq.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/percpu.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/mutex.h>
58 #include <linux/jiffies.h>
59 #include <linux/rculist.h>
60 #include <linux/idr.h>
61 #include <linux/slab.h>
62 #include <linux/acpi.h>
63 #include <linux/acpi_dma.h>
64 #include <linux/of_dma.h>
65 #include <linux/mempool.h>
67 static DEFINE_MUTEX(dma_list_mutex);
68 static DEFINE_IDA(dma_ida);
69 static LIST_HEAD(dma_device_list);
70 static long dmaengine_ref_count;
72 /* --- sysfs implementation --- */
74 /**
75  * dev_to_dma_chan - convert a device pointer to the its sysfs container object
76  * @dev - device node
77  *
78  * Must be called under dma_list_mutex
79  */
80 static struct dma_chan *dev_to_dma_chan(struct device *dev)
81 {
82         struct dma_chan_dev *chan_dev;
84         chan_dev = container_of(dev, typeof(*chan_dev), device);
85         return chan_dev->chan;
86 }
88 static ssize_t memcpy_count_show(struct device *dev,
89                                  struct device_attribute *attr, char *buf)
90 {
91         struct dma_chan *chan;
92         unsigned long count = 0;
93         int i;
94         int err;
96         mutex_lock(&dma_list_mutex);
97         chan = dev_to_dma_chan(dev);
98         if (chan) {
99                 for_each_possible_cpu(i)
100                         count += per_cpu_ptr(chan->local, i)->memcpy_count;
101                 err = sprintf(buf, "%lu\n", count);
102         } else
103                 err = -ENODEV;
104         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
106         return err;
108 static DEVICE_ATTR_RO(memcpy_count);
110 static ssize_t bytes_transferred_show(struct device *dev,
111                                       struct device_attribute *attr, char *buf)
113         struct dma_chan *chan;
114         unsigned long count = 0;
115         int i;
116         int err;
118         mutex_lock(&dma_list_mutex);
119         chan = dev_to_dma_chan(dev);
120         if (chan) {
121                 for_each_possible_cpu(i)
122                         count += per_cpu_ptr(chan->local, i)->bytes_transferred;
123                 err = sprintf(buf, "%lu\n", count);
124         } else
125                 err = -ENODEV;
126         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
128         return err;
130 static DEVICE_ATTR_RO(bytes_transferred);
132 static ssize_t in_use_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
133                            char *buf)
135         struct dma_chan *chan;
136         int err;
138         mutex_lock(&dma_list_mutex);
139         chan = dev_to_dma_chan(dev);
140         if (chan)
141                 err = sprintf(buf, "%d\n", chan->client_count);
142         else
143                 err = -ENODEV;
144         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
146         return err;
148 static DEVICE_ATTR_RO(in_use);
150 static struct attribute *dma_dev_attrs[] = {
151         &dev_attr_memcpy_count.attr,
152         &dev_attr_bytes_transferred.attr,
153         &dev_attr_in_use.attr,
154         NULL,
155 };
156 ATTRIBUTE_GROUPS(dma_dev);
158 static void chan_dev_release(struct device *dev)
160         struct dma_chan_dev *chan_dev;
162         chan_dev = container_of(dev, typeof(*chan_dev), device);
163         if (atomic_dec_and_test(chan_dev->idr_ref)) {
164                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
165                 ida_remove(&dma_ida, chan_dev->dev_id);
166                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
167                 kfree(chan_dev->idr_ref);
168         }
169         kfree(chan_dev);
172 static struct class dma_devclass = {
173         .name           = "dma",
174         .dev_groups     = dma_dev_groups,
175         .dev_release    = chan_dev_release,
176 };
178 /* --- client and device registration --- */
180 #define dma_device_satisfies_mask(device, mask) \
181         __dma_device_satisfies_mask((device), &(mask))
182 static int
183 __dma_device_satisfies_mask(struct dma_device *device,
184                             const dma_cap_mask_t *want)
186         dma_cap_mask_t has;
188         bitmap_and(has.bits, want->bits, device->cap_mask.bits,
189                 DMA_TX_TYPE_END);
190         return bitmap_equal(want->bits, has.bits, DMA_TX_TYPE_END);
193 static struct module *dma_chan_to_owner(struct dma_chan *chan)
195         return chan->device->dev->driver->owner;
198 /**
199  * balance_ref_count - catch up the channel reference count
200  * @chan - channel to balance ->client_count versus dmaengine_ref_count
201  *
202  * balance_ref_count must be called under dma_list_mutex
203  */
204 static void balance_ref_count(struct dma_chan *chan)
206         struct module *owner = dma_chan_to_owner(chan);
208         while (chan->client_count < dmaengine_ref_count) {
209                 __module_get(owner);
210                 chan->client_count++;
211         }
214 /**
215  * dma_chan_get - try to grab a dma channel's parent driver module
216  * @chan - channel to grab
217  *
218  * Must be called under dma_list_mutex
219  */
220 static int dma_chan_get(struct dma_chan *chan)
222         struct module *owner = dma_chan_to_owner(chan);
223         int ret;
225         /* The channel is already in use, update client count */
226         if (chan->client_count) {
227                 __module_get(owner);
228                 goto out;
229         }
231         if (!try_module_get(owner))
232                 return -ENODEV;
234         /* allocate upon first client reference */
235         if (chan->device->device_alloc_chan_resources) {
236                 ret = chan->device->device_alloc_chan_resources(chan);
237                 if (ret < 0)
238                         goto err_out;
239         }
241         if (!dma_has_cap(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask))
242                 balance_ref_count(chan);
244 out:
245         chan->client_count++;
246         return 0;
248 err_out:
249         module_put(owner);
250         return ret;
253 /**
254  * dma_chan_put - drop a reference to a dma channel's parent driver module
255  * @chan - channel to release
256  *
257  * Must be called under dma_list_mutex
258  */
259 static void dma_chan_put(struct dma_chan *chan)
261         /* This channel is not in use, bail out */
262         if (!chan->client_count)
263                 return;
265         chan->client_count--;
266         module_put(dma_chan_to_owner(chan));
268         /* This channel is not in use anymore, free it */
269         if (!chan->client_count && chan->device->device_free_chan_resources) {
270                 /* Make sure all operations have completed */
271                 dmaengine_synchronize(chan);
272                 chan->device->device_free_chan_resources(chan);
273         }
275         /* If the channel is used via a DMA request router, free the mapping */
276         if (chan->router && chan->router->route_free) {
277                 chan->router->route_free(chan->router->dev, chan->route_data);
278                 chan->router = NULL;
279                 chan->route_data = NULL;
280         }
283 enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie)
285         enum dma_status status;
286         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
288         dma_async_issue_pending(chan);
289         do {
290                 status = dma_async_is_tx_complete(chan, cookie, NULL, NULL);
291                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
292                         dev_err(chan->device->dev, "%s: timeout!\n", __func__);
293                         return DMA_ERROR;
294                 }
295                 if (status != DMA_IN_PROGRESS)
296                         break;
297                 cpu_relax();
298         } while (1);
300         return status;
302 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_wait);
304 /**
305  * dma_cap_mask_all - enable iteration over all operation types
306  */
307 static dma_cap_mask_t dma_cap_mask_all;
309 /**
310  * dma_chan_tbl_ent - tracks channel allocations per core/operation
311  * @chan - associated channel for this entry
312  */
313 struct dma_chan_tbl_ent {
314         struct dma_chan *chan;
315 };
317 /**
318  * channel_table - percpu lookup table for memory-to-memory offload providers
319  */
320 static struct dma_chan_tbl_ent __percpu *channel_table[DMA_TX_TYPE_END];
322 static int __init dma_channel_table_init(void)
324         enum dma_transaction_type cap;
325         int err = 0;
327         bitmap_fill(dma_cap_mask_all.bits, DMA_TX_TYPE_END);
329         /* 'interrupt', 'private', and 'slave' are channel capabilities,
330          * but are not associated with an operation so they do not need
331          * an entry in the channel_table
332          */
333         clear_bit(DMA_INTERRUPT, dma_cap_mask_all.bits);
334         clear_bit(DMA_PRIVATE, dma_cap_mask_all.bits);
335         clear_bit(DMA_SLAVE, dma_cap_mask_all.bits);
337         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all) {
338                 channel_table[cap] = alloc_percpu(struct dma_chan_tbl_ent);
339                 if (!channel_table[cap]) {
340                         err = -ENOMEM;
341                         break;
342                 }
343         }
345         if (err) {
346                 pr_err("initialization failure\n");
347                 for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
348                         free_percpu(channel_table[cap]);
349         }
351         return err;
353 arch_initcall(dma_channel_table_init);
355 /**
356  * dma_find_channel - find a channel to carry out the operation
357  * @tx_type: transaction type
358  */
359 struct dma_chan *dma_find_channel(enum dma_transaction_type tx_type)
361         return this_cpu_read(channel_table[tx_type]->chan);
363 EXPORT_SYMBOL(dma_find_channel);
365 /**
366  * dma_issue_pending_all - flush all pending operations across all channels
367  */
368 void dma_issue_pending_all(void)
370         struct dma_device *device;
371         struct dma_chan *chan;
373         rcu_read_lock();
374         list_for_each_entry_rcu(device, &dma_device_list, global_node) {
375                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
376                         continue;
377                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
378                         if (chan->client_count)
379                                 device->device_issue_pending(chan);
380         }
381         rcu_read_unlock();
383 EXPORT_SYMBOL(dma_issue_pending_all);
385 /**
386  * dma_chan_is_local - returns true if the channel is in the same numa-node as the cpu
387  */
388 static bool dma_chan_is_local(struct dma_chan *chan, int cpu)
390         int node = dev_to_node(chan->device->dev);
391         return node == -1 || cpumask_test_cpu(cpu, cpumask_of_node(node));
394 /**
395  * min_chan - returns the channel with min count and in the same numa-node as the cpu
396  * @cap: capability to match
397  * @cpu: cpu index which the channel should be close to
398  *
399  * If some channels are close to the given cpu, the one with the lowest
400  * reference count is returned. Otherwise, cpu is ignored and only the
401  * reference count is taken into account.
402  * Must be called under dma_list_mutex.
403  */
404 static struct dma_chan *min_chan(enum dma_transaction_type cap, int cpu)
406         struct dma_device *device;
407         struct dma_chan *chan;
408         struct dma_chan *min = NULL;
409         struct dma_chan *localmin = NULL;
411         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
412                 if (!dma_has_cap(cap, device->cap_mask) ||
413                     dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
414                         continue;
415                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
416                         if (!chan->client_count)
417                                 continue;
418                         if (!min || chan->table_count < min->table_count)
419                                 min = chan;
421                         if (dma_chan_is_local(chan, cpu))
422                                 if (!localmin ||
423                                     chan->table_count < localmin->table_count)
424                                         localmin = chan;
425                 }
426         }
428         chan = localmin ? localmin : min;
430         if (chan)
431                 chan->table_count++;
433         return chan;
436 /**
437  * dma_channel_rebalance - redistribute the available channels
438  *
439  * Optimize for cpu isolation (each cpu gets a dedicated channel for an
440  * operation type) in the SMP case,  and operation isolation (avoid
441  * multi-tasking channels) in the non-SMP case.  Must be called under
442  * dma_list_mutex.
443  */
444 static void dma_channel_rebalance(void)
446         struct dma_chan *chan;
447         struct dma_device *device;
448         int cpu;
449         int cap;
451         /* undo the last distribution */
452         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
453                 for_each_possible_cpu(cpu)
454                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = NULL;
456         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
457                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
458                         continue;
459                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
460                         chan->table_count = 0;
461         }
463         /* don't populate the channel_table if no clients are available */
464         if (!dmaengine_ref_count)
465                 return;
467         /* redistribute available channels */
468         for_each_dma_cap_mask(cap, dma_cap_mask_all)
469                 for_each_online_cpu(cpu) {
470                         chan = min_chan(cap, cpu);
471                         per_cpu_ptr(channel_table[cap], cpu)->chan = chan;
472                 }
475 int dma_get_slave_caps(struct dma_chan *chan, struct dma_slave_caps *caps)
477         struct dma_device *device;
479         if (!chan || !caps)
480                 return -EINVAL;
482         device = chan->device;
484         /* check if the channel supports slave transactions */
485         if (!(test_bit(DMA_SLAVE, device->cap_mask.bits) ||
486               test_bit(DMA_CYCLIC, device->cap_mask.bits)))
487                 return -ENXIO;
489         /*
490          * Check whether it reports it uses the generic slave
491          * capabilities, if not, that means it doesn't support any
492          * kind of slave capabilities reporting.
493          */
494         if (!device->directions)
495                 return -ENXIO;
497         caps->src_addr_widths = device->src_addr_widths;
498         caps->dst_addr_widths = device->dst_addr_widths;
499         caps->directions = device->directions;
500         caps->max_burst = device->max_burst;
501         caps->residue_granularity = device->residue_granularity;
502         caps->descriptor_reuse = device->descriptor_reuse;
503         caps->cmd_pause = !!device->device_pause;
504         caps->cmd_resume = !!device->device_resume;
505         caps->cmd_terminate = !!device->device_terminate_all;
507         return 0;
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_slave_caps);
511 static struct dma_chan *private_candidate(const dma_cap_mask_t *mask,
512                                           struct dma_device *dev,
513                                           dma_filter_fn fn, void *fn_param)
515         struct dma_chan *chan;
517         if (mask && !__dma_device_satisfies_mask(dev, mask)) {
518                 dev_dbg(dev->dev, "%s: wrong capabilities\n", __func__);
519                 return NULL;
520         }
521         /* devices with multiple channels need special handling as we need to
522          * ensure that all channels are either private or public.
523          */
524         if (dev->chancnt > 1 && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, dev->cap_mask))
525                 list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
526                         /* some channels are already publicly allocated */
527                         if (chan->client_count)
528                                 return NULL;
529                 }
531         list_for_each_entry(chan, &dev->channels, device_node) {
532                 if (chan->client_count) {
533                         dev_dbg(dev->dev, "%s: %s busy\n",
534                                  __func__, dma_chan_name(chan));
535                         continue;
536                 }
537                 if (fn && !fn(chan, fn_param)) {
538                         dev_dbg(dev->dev, "%s: %s filter said false\n",
539                                  __func__, dma_chan_name(chan));
540                         continue;
541                 }
542                 return chan;
543         }
545         return NULL;
548 static struct dma_chan *find_candidate(struct dma_device *device,
549                                        const dma_cap_mask_t *mask,
550                                        dma_filter_fn fn, void *fn_param)
552         struct dma_chan *chan = private_candidate(mask, device, fn, fn_param);
553         int err;
555         if (chan) {
556                 /* Found a suitable channel, try to grab, prep, and return it.
557                  * We first set DMA_PRIVATE to disable balance_ref_count as this
558                  * channel will not be published in the general-purpose
559                  * allocator
560                  */
561                 dma_cap_set(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
562                 device->privatecnt++;
563                 err = dma_chan_get(chan);
565                 if (err) {
566                         if (err == -ENODEV) {
567                                 dev_dbg(device->dev, "%s: %s module removed\n",
568                                         __func__, dma_chan_name(chan));
569                                 list_del_rcu(&device->global_node);
570                         } else
571                                 dev_dbg(device->dev,
572                                         "%s: failed to get %s: (%d)\n",
573                                          __func__, dma_chan_name(chan), err);
575                         if (--device->privatecnt == 0)
576                                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
578                         chan = ERR_PTR(err);
579                 }
580         }
582         return chan ? chan : ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
585 /**
586  * dma_get_slave_channel - try to get specific channel exclusively
587  * @chan: target channel
588  */
589 struct dma_chan *dma_get_slave_channel(struct dma_chan *chan)
591         int err = -EBUSY;
593         /* lock against __dma_request_channel */
594         mutex_lock(&dma_list_mutex);
596         if (chan->client_count == 0) {
597                 struct dma_device *device = chan->device;
599                 dma_cap_set(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
600                 device->privatecnt++;
601                 err = dma_chan_get(chan);
602                 if (err) {
603                         dev_dbg(chan->device->dev,
604                                 "%s: failed to get %s: (%d)\n",
605                                 __func__, dma_chan_name(chan), err);
606                         chan = NULL;
607                         if (--device->privatecnt == 0)
608                                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, device->cap_mask);
609                 }
610         } else
611                 chan = NULL;
613         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
616         return chan;
618 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_slave_channel);
620 struct dma_chan *dma_get_any_slave_channel(struct dma_device *device)
622         dma_cap_mask_t mask;
623         struct dma_chan *chan;
625         dma_cap_zero(mask);
626         dma_cap_set(DMA_SLAVE, mask);
628         /* lock against __dma_request_channel */
629         mutex_lock(&dma_list_mutex);
631         chan = find_candidate(device, &mask, NULL, NULL);
633         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
635         return IS_ERR(chan) ? NULL : chan;
637 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_any_slave_channel);
639 /**
640  * __dma_request_channel - try to allocate an exclusive channel
641  * @mask: capabilities that the channel must satisfy
642  * @fn: optional callback to disposition available channels
643  * @fn_param: opaque parameter to pass to dma_filter_fn
644  *
645  * Returns pointer to appropriate DMA channel on success or NULL.
646  */
647 struct dma_chan *__dma_request_channel(const dma_cap_mask_t *mask,
648                                        dma_filter_fn fn, void *fn_param)
650         struct dma_device *device, *_d;
651         struct dma_chan *chan = NULL;
653         /* Find a channel */
654         mutex_lock(&dma_list_mutex);
655         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
656                 chan = find_candidate(device, mask, fn, fn_param);
657                 if (!IS_ERR(chan))
658                         break;
660                 chan = NULL;
661         }
662         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
664         pr_debug("%s: %s (%s)\n",
665                  __func__,
666                  chan ? "success" : "fail",
667                  chan ? dma_chan_name(chan) : NULL);
669         return chan;
671 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dma_request_channel);
673 static const struct dma_slave_map *dma_filter_match(struct dma_device *device,
674                                                     const char *name,
675                                                     struct device *dev)
677         int i;
679         if (!device->filter.mapcnt)
680                 return NULL;
682         for (i = 0; i < device->filter.mapcnt; i++) {
683                 const struct dma_slave_map *map = &device->filter.map[i];
685                 if (!strcmp(map->devname, dev_name(dev)) &&
686                     !strcmp(map->slave, name))
687                         return map;
688         }
690         return NULL;
693 /**
694  * dma_request_chan - try to allocate an exclusive slave channel
695  * @dev:        pointer to client device structure
696  * @name:       slave channel name
697  *
698  * Returns pointer to appropriate DMA channel on success or an error pointer.
699  */
700 struct dma_chan *dma_request_chan(struct device *dev, const char *name)
702         struct dma_device *d, *_d;
703         struct dma_chan *chan = NULL;
705         /* If device-tree is present get slave info from here */
706         if (dev->of_node)
707                 chan = of_dma_request_slave_channel(dev->of_node, name);
709         /* If device was enumerated by ACPI get slave info from here */
710         if (has_acpi_companion(dev) && !chan)
711                 chan = acpi_dma_request_slave_chan_by_name(dev, name);
713         if (chan) {
714                 /* Valid channel found or requester need to be deferred */
715                 if (!IS_ERR(chan) || PTR_ERR(chan) == -EPROBE_DEFER)
716                         return chan;
717         }
719         /* Try to find the channel via the DMA filter map(s) */
720         mutex_lock(&dma_list_mutex);
721         list_for_each_entry_safe(d, _d, &dma_device_list, global_node) {
722                 dma_cap_mask_t mask;
723                 const struct dma_slave_map *map = dma_filter_match(d, name, dev);
725                 if (!map)
726                         continue;
728                 dma_cap_zero(mask);
729                 dma_cap_set(DMA_SLAVE, mask);
731                 chan = find_candidate(d, &mask, d->filter.fn, map->param);
732                 if (!IS_ERR(chan))
733                         break;
734         }
735         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
737         return chan ? chan : ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
739 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_request_chan);
741 /**
742  * dma_request_slave_channel - try to allocate an exclusive slave channel
743  * @dev:        pointer to client device structure
744  * @name:       slave channel name
745  *
746  * Returns pointer to appropriate DMA channel on success or NULL.
747  */
748 struct dma_chan *dma_request_slave_channel(struct device *dev,
749                                            const char *name)
751         struct dma_chan *ch = dma_request_chan(dev, name);
752         if (IS_ERR(ch))
753                 return NULL;
755         return ch;
757 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_request_slave_channel);
759 /**
760  * dma_request_chan_by_mask - allocate a channel satisfying certain capabilities
761  * @mask: capabilities that the channel must satisfy
762  *
763  * Returns pointer to appropriate DMA channel on success or an error pointer.
764  */
765 struct dma_chan *dma_request_chan_by_mask(const dma_cap_mask_t *mask)
767         struct dma_chan *chan;
769         if (!mask)
770                 return ERR_PTR(-ENODEV);
772         chan = __dma_request_channel(mask, NULL, NULL);
773         if (!chan) {
774                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
775                 if (list_empty(&dma_device_list))
776                         chan = ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
777                 else
778                         chan = ERR_PTR(-ENODEV);
779                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
780         }
782         return chan;
784 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_request_chan_by_mask);
786 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan)
788         mutex_lock(&dma_list_mutex);
789         WARN_ONCE(chan->client_count != 1,
790                   "chan reference count %d != 1\n", chan->client_count);
791         dma_chan_put(chan);
792         /* drop PRIVATE cap enabled by __dma_request_channel() */
793         if (--chan->device->privatecnt == 0)
794                 dma_cap_clear(DMA_PRIVATE, chan->device->cap_mask);
795         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
797 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_release_channel);
799 /**
800  * dmaengine_get - register interest in dma_channels
801  */
802 void dmaengine_get(void)
804         struct dma_device *device, *_d;
805         struct dma_chan *chan;
806         int err;
808         mutex_lock(&dma_list_mutex);
809         dmaengine_ref_count++;
811         /* try to grab channels */
812         list_for_each_entry_safe(device, _d, &dma_device_list, global_node) {
813                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
814                         continue;
815                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
816                         err = dma_chan_get(chan);
817                         if (err == -ENODEV) {
818                                 /* module removed before we could use it */
819                                 list_del_rcu(&device->global_node);
820                                 break;
821                         } else if (err)
822                                 dev_dbg(chan->device->dev,
823                                         "%s: failed to get %s: (%d)\n",
824                                         __func__, dma_chan_name(chan), err);
825                 }
826         }
828         /* if this is the first reference and there were channels
829          * waiting we need to rebalance to get those channels
830          * incorporated into the channel table
831          */
832         if (dmaengine_ref_count == 1)
833                 dma_channel_rebalance();
834         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
836 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_get);
838 /**
839  * dmaengine_put - let dma drivers be removed when ref_count == 0
840  */
841 void dmaengine_put(void)
843         struct dma_device *device;
844         struct dma_chan *chan;
846         mutex_lock(&dma_list_mutex);
847         dmaengine_ref_count--;
848         BUG_ON(dmaengine_ref_count < 0);
849         /* drop channel references */
850         list_for_each_entry(device, &dma_device_list, global_node) {
851                 if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
852                         continue;
853                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node)
854                         dma_chan_put(chan);
855         }
856         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
858 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_put);
860 static bool device_has_all_tx_types(struct dma_device *device)
862         /* A device that satisfies this test has channels that will never cause
863          * an async_tx channel switch event as all possible operation types can
864          * be handled.
865          */
866         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_DMA
867         if (!dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask))
868                 return false;
869         #endif
871         #if IS_ENABLED(CONFIG_ASYNC_MEMCPY)
872         if (!dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask))
873                 return false;
874         #endif
876         #if IS_ENABLED(CONFIG_ASYNC_XOR)
877         if (!dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask))
878                 return false;
880         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_XOR_VAL_DMA
881         if (!dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask))
882                 return false;
883         #endif
884         #endif
886         #if IS_ENABLED(CONFIG_ASYNC_PQ)
887         if (!dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask))
888                 return false;
890         #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_DISABLE_PQ_VAL_DMA
891         if (!dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask))
892                 return false;
893         #endif
894         #endif
896         return true;
899 static int get_dma_id(struct dma_device *device)
901         int rc;
903         do {
904                 if (!ida_pre_get(&dma_ida, GFP_KERNEL))
905                         return -ENOMEM;
906                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
907                 rc = ida_get_new(&dma_ida, &device->dev_id);
908                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
909         } while (rc == -EAGAIN);
911         return rc;
914 /**
915  * dma_async_device_register - registers DMA devices found
916  * @device: &dma_device
917  */
918 int dma_async_device_register(struct dma_device *device)
920         int chancnt = 0, rc;
921         struct dma_chan* chan;
922         atomic_t *idr_ref;
924         if (!device)
925                 return -ENODEV;
927         /* validate device routines */
928         if (!device->dev) {
929                 pr_err("DMAdevice must have dev\n");
930                 return -EIO;
931         }
933         if (dma_has_cap(DMA_MEMCPY, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_memcpy) {
934                 dev_err(device->dev,
935                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
936                         "DMA_MEMCPY");
937                 return -EIO;
938         }
940         if (dma_has_cap(DMA_XOR, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_xor) {
941                 dev_err(device->dev,
942                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
943                         "DMA_XOR");
944                 return -EIO;
945         }
947         if (dma_has_cap(DMA_XOR_VAL, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_xor_val) {
948                 dev_err(device->dev,
949                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
950                         "DMA_XOR_VAL");
951                 return -EIO;
952         }
954         if (dma_has_cap(DMA_PQ, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_pq) {
955                 dev_err(device->dev,
956                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
957                         "DMA_PQ");
958                 return -EIO;
959         }
961         if (dma_has_cap(DMA_PQ_VAL, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_pq_val) {
962                 dev_err(device->dev,
963                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
964                         "DMA_PQ_VAL");
965                 return -EIO;
966         }
968         if (dma_has_cap(DMA_MEMSET, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_memset) {
969                 dev_err(device->dev,
970                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
971                         "DMA_MEMSET");
972                 return -EIO;
973         }
975         if (dma_has_cap(DMA_INTERRUPT, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_interrupt) {
976                 dev_err(device->dev,
977                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
978                         "DMA_INTERRUPT");
979                 return -EIO;
980         }
982         if (dma_has_cap(DMA_CYCLIC, device->cap_mask) && !device->device_prep_dma_cyclic) {
983                 dev_err(device->dev,
984                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
985                         "DMA_CYCLIC");
986                 return -EIO;
987         }
989         if (dma_has_cap(DMA_INTERLEAVE, device->cap_mask) && !device->device_prep_interleaved_dma) {
990                 dev_err(device->dev,
991                         "Device claims capability %s, but op is not defined\n",
992                         "DMA_INTERLEAVE");
993                 return -EIO;
994         }
997         if (!device->device_tx_status) {
998                 dev_err(device->dev, "Device tx_status is not defined\n");
999                 return -EIO;
1000         }
1003         if (!device->device_issue_pending) {
1004                 dev_err(device->dev, "Device issue_pending is not defined\n");
1005                 return -EIO;
1006         }
1008         /* note: this only matters in the
1009          * CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH=n case
1010          */
1011         if (device_has_all_tx_types(device))
1012                 dma_cap_set(DMA_ASYNC_TX, device->cap_mask);
1014         idr_ref = kmalloc(sizeof(*idr_ref), GFP_KERNEL);
1015         if (!idr_ref)
1016                 return -ENOMEM;
1017         rc = get_dma_id(device);
1018         if (rc != 0) {
1019                 kfree(idr_ref);
1020                 return rc;
1021         }
1023         atomic_set(idr_ref, 0);
1025         /* represent channels in sysfs. Probably want devs too */
1026         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
1027                 rc = -ENOMEM;
1028                 chan->local = alloc_percpu(typeof(*chan->local));
1029                 if (chan->local == NULL)
1030                         goto err_out;
1031                 chan->dev = kzalloc(sizeof(*chan->dev), GFP_KERNEL);
1032                 if (chan->dev == NULL) {
1033                         free_percpu(chan->local);
1034                         chan->local = NULL;
1035                         goto err_out;
1036                 }
1038                 chan->chan_id = chancnt++;
1039                 chan->dev->device.class = &dma_devclass;
1040                 chan->dev->device.parent = device->dev;
1041                 chan->dev->chan = chan;
1042                 chan->dev->idr_ref = idr_ref;
1043                 chan->dev->dev_id = device->dev_id;
1044                 atomic_inc(idr_ref);
1045                 dev_set_name(&chan->dev->device, "dma%dchan%d",
1046                              device->dev_id, chan->chan_id);
1048                 rc = device_register(&chan->dev->device);
1049                 if (rc) {
1050                         free_percpu(chan->local);
1051                         chan->local = NULL;
1052                         kfree(chan->dev);
1053                         atomic_dec(idr_ref);
1054                         goto err_out;
1055                 }
1056                 chan->client_count = 0;
1057         }
1059         if (!chancnt) {
1060                 dev_err(device->dev, "%s: device has no channels!\n", __func__);
1061                 rc = -ENODEV;
1062                 goto err_out;
1063         }
1065         device->chancnt = chancnt;
1067         mutex_lock(&dma_list_mutex);
1068         /* take references on public channels */
1069         if (dmaengine_ref_count && !dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
1070                 list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
1071                         /* if clients are already waiting for channels we need
1072                          * to take references on their behalf
1073                          */
1074                         if (dma_chan_get(chan) == -ENODEV) {
1075                                 /* note we can only get here for the first
1076                                  * channel as the remaining channels are
1077                                  * guaranteed to get a reference
1078                                  */
1079                                 rc = -ENODEV;
1080                                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1081                                 goto err_out;
1082                         }
1083                 }
1084         list_add_tail_rcu(&device->global_node, &dma_device_list);
1085         if (dma_has_cap(DMA_PRIVATE, device->cap_mask))
1086                 device->privatecnt++;   /* Always private */
1087         dma_channel_rebalance();
1088         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1090         return 0;
1092 err_out:
1093         /* if we never registered a channel just release the idr */
1094         if (atomic_read(idr_ref) == 0) {
1095                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
1096                 ida_remove(&dma_ida, device->dev_id);
1097                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1098                 kfree(idr_ref);
1099                 return rc;
1100         }
1102         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
1103                 if (chan->local == NULL)
1104                         continue;
1105                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
1106                 chan->dev->chan = NULL;
1107                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1108                 device_unregister(&chan->dev->device);
1109                 free_percpu(chan->local);
1110         }
1111         return rc;
1113 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_register);
1115 /**
1116  * dma_async_device_unregister - unregister a DMA device
1117  * @device: &dma_device
1118  *
1119  * This routine is called by dma driver exit routines, dmaengine holds module
1120  * references to prevent it being called while channels are in use.
1121  */
1122 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device)
1124         struct dma_chan *chan;
1126         mutex_lock(&dma_list_mutex);
1127         list_del_rcu(&device->global_node);
1128         dma_channel_rebalance();
1129         mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1131         list_for_each_entry(chan, &device->channels, device_node) {
1132                 WARN_ONCE(chan->client_count,
1133                           "%s called while %d clients hold a reference\n",
1134                           __func__, chan->client_count);
1135                 mutex_lock(&dma_list_mutex);
1136                 chan->dev->chan = NULL;
1137                 mutex_unlock(&dma_list_mutex);
1138                 device_unregister(&chan->dev->device);
1139                 free_percpu(chan->local);
1140         }
1142 EXPORT_SYMBOL(dma_async_device_unregister);
1144 static void dmam_device_release(struct device *dev, void *res)
1146         struct dma_device *device;
1148         device = *(struct dma_device **)res;
1149         dma_async_device_unregister(device);
1152 /**
1153  * dmaenginem_async_device_register - registers DMA devices found
1154  * @device: &dma_device
1155  *
1156  * The operation is managed and will be undone on driver detach.
1157  */
1158 int dmaenginem_async_device_register(struct dma_device *device)
1160         void *p;
1161         int ret;
1163         p = devres_alloc(dmam_device_release, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1164         if (!p)
1165                 return -ENOMEM;
1167         ret = dma_async_device_register(device);
1168         if (!ret) {
1169                 *(struct dma_device **)p = device;
1170                 devres_add(device->dev, p);
1171         } else {
1172                 devres_free(p);
1173         }
1175         return ret;
1177 EXPORT_SYMBOL(dmaenginem_async_device_register);
1179 struct dmaengine_unmap_pool {
1180         struct kmem_cache *cache;
1181         const char *name;
1182         mempool_t *pool;
1183         size_t size;
1184 };
1186 #define __UNMAP_POOL(x) { .size = x, .name = "dmaengine-unmap-" __stringify(x) }
1187 static struct dmaengine_unmap_pool unmap_pool[] = {
1188         __UNMAP_POOL(2),
1189         #if IS_ENABLED(CONFIG_DMA_ENGINE_RAID)
1190         __UNMAP_POOL(16),
1191         __UNMAP_POOL(128),
1192         __UNMAP_POOL(256),
1193         #endif
1194 };
1196 static struct dmaengine_unmap_pool *__get_unmap_pool(int nr)
1198         int order = get_count_order(nr);
1200         switch (order) {
1201         case 0 ... 1:
1202                 return &unmap_pool[0];
1203 #if IS_ENABLED(CONFIG_DMA_ENGINE_RAID)
1204         case 2 ... 4:
1205                 return &unmap_pool[1];
1206         case 5 ... 7:
1207                 return &unmap_pool[2];
1208         case 8:
1209                 return &unmap_pool[3];
1210 #endif
1211         default:
1212                 BUG();
1213                 return NULL;
1214         }
1217 static void dmaengine_unmap(struct kref *kref)
1219         struct dmaengine_unmap_data *unmap = container_of(kref, typeof(*unmap), kref);
1220         struct device *dev = unmap->dev;
1221         int cnt, i;
1223         cnt = unmap->to_cnt;
1224         for (i = 0; i < cnt; i++)
1225                 dma_unmap_page(dev, unmap->addr[i], unmap->len,
1226                                DMA_TO_DEVICE);
1227         cnt += unmap->from_cnt;
1228         for (; i < cnt; i++)
1229                 dma_unmap_page(dev, unmap->addr[i], unmap->len,
1230                                DMA_FROM_DEVICE);
1231         cnt += unmap->bidi_cnt;
1232         for (; i < cnt; i++) {
1233                 if (unmap->addr[i] == 0)
1234                         continue;
1235                 dma_unmap_page(dev, unmap->addr[i], unmap->len,
1236                                DMA_BIDIRECTIONAL);
1237         }
1238         cnt = unmap->map_cnt;
1239         mempool_free(unmap, __get_unmap_pool(cnt)->pool);
1242 void dmaengine_unmap_put(struct dmaengine_unmap_data *unmap)
1244         if (unmap)
1245                 kref_put(&unmap->kref, dmaengine_unmap);
1247 EXPORT_SYMBOL_GPL(dmaengine_unmap_put);
1249 static void dmaengine_destroy_unmap_pool(void)
1251         int i;
1253         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(unmap_pool); i++) {
1254                 struct dmaengine_unmap_pool *p = &unmap_pool[i];
1256                 mempool_destroy(p->pool);
1257                 p->pool = NULL;
1258                 kmem_cache_destroy(p->cache);
1259                 p->cache = NULL;
1260         }
1263 static int __init dmaengine_init_unmap_pool(void)
1265         int i;
1267         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(unmap_pool); i++) {
1268                 struct dmaengine_unmap_pool *p = &unmap_pool[i];
1269                 size_t size;
1271                 size = sizeof(struct dmaengine_unmap_data) +
1272                        sizeof(dma_addr_t) * p->size;
1274                 p->cache = kmem_cache_create(p->name, size, 0,
1275                                              SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1276                 if (!p->cache)
1277                         break;
1278                 p->pool = mempool_create_slab_pool(1, p->cache);
1279                 if (!p->pool)
1280                         break;
1281         }
1283         if (i == ARRAY_SIZE(unmap_pool))
1284                 return 0;
1286         dmaengine_destroy_unmap_pool();
1287         return -ENOMEM;
1290 struct dmaengine_unmap_data *
1291 dmaengine_get_unmap_data(struct device *dev, int nr, gfp_t flags)
1293         struct dmaengine_unmap_data *unmap;
1295         unmap = mempool_alloc(__get_unmap_pool(nr)->pool, flags);
1296         if (!unmap)
1297                 return NULL;
1299         memset(unmap, 0, sizeof(*unmap));
1300         kref_init(&unmap->kref);
1301         unmap->dev = dev;
1302         unmap->map_cnt = nr;
1304         return unmap;
1306 EXPORT_SYMBOL(dmaengine_get_unmap_data);
1308 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
1309         struct dma_chan *chan)
1311         tx->chan = chan;
1312         #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH
1313         spin_lock_init(&tx->lock);
1314         #endif
1316 EXPORT_SYMBOL(dma_async_tx_descriptor_init);
1318 /* dma_wait_for_async_tx - spin wait for a transaction to complete
1319  * @tx: in-flight transaction to wait on
1320  */
1321 enum dma_status
1322 dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1324         unsigned long dma_sync_wait_timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(5000);
1326         if (!tx)
1327                 return DMA_COMPLETE;
1329         while (tx->cookie == -EBUSY) {
1330                 if (time_after_eq(jiffies, dma_sync_wait_timeout)) {
1331                         dev_err(tx->chan->device->dev,
1332                                 "%s timeout waiting for descriptor submission\n",
1333                                 __func__);
1334                         return DMA_ERROR;
1335                 }
1336                 cpu_relax();
1337         }
1338         return dma_sync_wait(tx->chan, tx->cookie);
1340 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_wait_for_async_tx);
1342 /* dma_run_dependencies - helper routine for dma drivers to process
1343  *      (start) dependent operations on their target channel
1344  * @tx: transaction with dependencies
1345  */
1346 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1348         struct dma_async_tx_descriptor *dep = txd_next(tx);
1349         struct dma_async_tx_descriptor *dep_next;
1350         struct dma_chan *chan;
1352         if (!dep)
1353                 return;
1355         /* we'll submit tx->next now, so clear the link */
1356         txd_clear_next(tx);
1357         chan = dep->chan;
1359         /* keep submitting up until a channel switch is detected
1360          * in that case we will be called again as a result of
1361          * processing the interrupt from async_tx_channel_switch
1362          */
1363         for (; dep; dep = dep_next) {
1364                 txd_lock(dep);
1365                 txd_clear_parent(dep);
1366                 dep_next = txd_next(dep);
1367                 if (dep_next && dep_next->chan == chan)
1368                         txd_clear_next(dep); /* ->next will be submitted */
1369                 else
1370                         dep_next = NULL; /* submit current dep and terminate */
1371                 txd_unlock(dep);
1373                 dep->tx_submit(dep);
1374         }
1376         chan->device->device_issue_pending(chan);
1378 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_run_dependencies);
1380 static int __init dma_bus_init(void)
1382         int err = dmaengine_init_unmap_pool();
1384         if (err)
1385                 return err;
1386         return class_register(&dma_devclass);
1388 arch_initcall(dma_bus_init);