sys/arm/arm/busdma_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Olivier Houchard
   3  * Copyright (c) 2002 Peter Grehan
   4  * Copyright (c) 1997, 1998 Justin T. Gibbs.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions, and the following disclaimer,
  12  *    without modification, immediately at the beginning of the file.
  13  * 2. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  14  *    derived from this software without specific prior written permission.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
  20  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  *   From i386/busdma_machdep.c,v 1.26 2002/04/19 22:58:09 alfred
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 /*
  35  * MacPPC bus dma support routines
  36  */
  37
  38 #define _ARM32_BUS_DMA_PRIVATE
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/malloc.h>
  42 #include <sys/bus.h>
  43 #include <sys/interrupt.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/mbuf.h>
  48 #include <sys/uio.h>
  49 #include <sys/ktr.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51
  52 #include <vm/vm.h>
  53 #include <vm/vm_page.h>
  54 #include <vm/vm_map.h>
  55
  56 #include <machine/atomic.h>
  57 #include <machine/bus.h>
  58 #include <machine/cpufunc.h>
  59
  60 struct bus_dma_tag {
  61         bus_dma_tag_t           parent;
  62         bus_size_t              alignment;
  63         bus_size_t              boundary;
  64         bus_addr_t              lowaddr;
  65         bus_addr_t              highaddr;
  66         bus_dma_filter_t        *filter;
  67         void                    *filterarg;
  68         bus_size_t              maxsize;
  69         u_int                   nsegments;
  70         bus_size_t              maxsegsz;
  71         int                     flags;
  72         int                     ref_count;
  73         int                     map_count;
  74         bus_dma_lock_t          *lockfunc;
  75         void                    *lockfuncarg;
  76         /*
  77          * DMA range for this tag.  If the page doesn't fall within
  78          * one of these ranges, an error is returned.  The caller
  79          * may then decide what to do with the transfer.  If the
  80          * range pointer is NULL, it is ignored.
  81          */
  82         struct arm32_dma_range  *ranges;
  83         int                     _nranges;
  84 };
  85
  86 #define DMAMAP_LINEAR           0x1
  87 #define DMAMAP_MBUF             0x2
  88 #define DMAMAP_UIO              0x4
  89 #define DMAMAP_ALLOCATED        0x10
  90 #define DMAMAP_TYPE_MASK        (DMAMAP_LINEAR|DMAMAP_MBUF|DMAMAP_UIO)
  91 #define DMAMAP_COHERENT         0x8
  92 struct bus_dmamap {
  93         bus_dma_tag_t   dmat;
  94         int             flags;
  95         void            *buffer;
  96         TAILQ_ENTRY(bus_dmamap) freelist;
  97         int             len;
  98 };
  99
 100 static TAILQ_HEAD(,bus_dmamap) dmamap_freelist =
 101         TAILQ_HEAD_INITIALIZER(dmamap_freelist);
 102
 103 #define BUSDMA_STATIC_MAPS      500
 104 static struct bus_dmamap map_pool[BUSDMA_STATIC_MAPS];
 105
 106 static struct mtx busdma_mtx;
 107
 108 MTX_SYSINIT(busdma_mtx, &busdma_mtx, "busdma lock", MTX_DEF);
 109
 110 static void
 111 arm_dmamap_freelist_init(void *dummy)
 112 {
 113         int i;
 114
 115         for (i = 0; i < BUSDMA_STATIC_MAPS; i++)
 116                 TAILQ_INSERT_HEAD(&dmamap_freelist, &map_pool[i], freelist);
 117 }
 118
 119 SYSINIT(busdma, SI_SUB_VM, SI_ORDER_ANY, arm_dmamap_freelist_init, NULL);
 120
 121 /*
 122  * Check to see if the specified page is in an allowed DMA range.
 123  */
 124
 125 static __inline int
 126 bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dma_segment_t *segs,
 127     bus_dmamap_t map, void *buf, bus_size_t buflen, struct pmap *pmap,
 128     int flags, vm_offset_t *lastaddrp, int *segp);
 129
 130 static __inline struct arm32_dma_range *
 131 _bus_dma_inrange(struct arm32_dma_range *ranges, int nranges,
 132     bus_addr_t curaddr)
 133 {
 134         struct arm32_dma_range *dr;
 135         int i;
 136
 137         for (i = 0, dr = ranges; i < nranges; i++, dr++) {
 138                 if (curaddr >= dr->dr_sysbase &&
 139                     round_page(curaddr) <= (dr->dr_sysbase + dr->dr_len))
 140                         return (dr);
 141         }
 142
 143         return (NULL);
 144 }
 145 /*
 146  * Convenience function for manipulating driver locks from busdma (during
 147  * busdma_swi, for example).  Drivers that don't provide their own locks
 148  * should specify &Giant to dmat->lockfuncarg.  Drivers that use their own
 149  * non-mutex locking scheme don't have to use this at all.
 150  */
 151 void
 152 busdma_lock_mutex(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 153 {
 154         struct mtx *dmtx;
 155
 156         dmtx = (struct mtx *)arg;
 157         switch (op) {
 158         case BUS_DMA_LOCK:
 159                 mtx_lock(dmtx);
 160                 break;
 161         case BUS_DMA_UNLOCK:
 162                 mtx_unlock(dmtx);
 163                 break;
 164         default:
 165                 panic("Unknown operation 0x%x for busdma_lock_mutex!", op);
 166         }
 167 }
 168
 169 /*
 170  * dflt_lock should never get called.  It gets put into the dma tag when
 171  * lockfunc == NULL, which is only valid if the maps that are associated
 172  * with the tag are meant to never be defered.
 173  * XXX Should have a way to identify which driver is responsible here.
 174  */
 175 static void
 176 dflt_lock(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 177 {
 178 #ifdef INVARIANTS
 179         panic("driver error: busdma dflt_lock called");
 180 #else
 181         printf("DRIVER_ERROR: busdma dflt_lock called\n");
 182 #endif
 183 }
 184
 185 static __inline bus_dmamap_t
 186 _busdma_alloc_dmamap(void)
 187 {
 188         bus_dmamap_t map;
 189
 190         mtx_lock(&busdma_mtx);
 191         map = TAILQ_FIRST(&dmamap_freelist);
 192         if (map)
 193                 TAILQ_REMOVE(&dmamap_freelist, map, freelist);
 194         mtx_unlock(&busdma_mtx);
 195         if (!map) {
 196                 map = malloc(sizeof(*map), M_DEVBUF, M_NOWAIT);
 197                 if (map)
 198                         map->flags = DMAMAP_ALLOCATED;
 199         } else
 200                 map->flags = 0;
 201         return (map);
 202 }
 203
 204 static __inline void
 205 _busdma_free_dmamap(bus_dmamap_t map)
 206 {
 207         if (map->flags & DMAMAP_ALLOCATED)
 208                 free(map, M_DEVBUF);
 209         else {
 210                 mtx_lock(&busdma_mtx);
 211                 TAILQ_INSERT_HEAD(&dmamap_freelist, map, freelist);
 212                 mtx_unlock(&busdma_mtx);
 213         }
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Allocate a device specific dma_tag.
 218  */
 219 #define SEG_NB 1024
 220
 221 int
 222 bus_dma_tag_create(bus_dma_tag_t parent, bus_size_t alignment,
 223                    bus_size_t boundary, bus_addr_t lowaddr,
 224                    bus_addr_t highaddr, bus_dma_filter_t *filter,
 225                    void *filterarg, bus_size_t maxsize, int nsegments,
 226                    bus_size_t maxsegsz, int flags, bus_dma_lock_t *lockfunc,
 227                    void *lockfuncarg, bus_dma_tag_t *dmat)
 228 {
 229         bus_dma_tag_t newtag;
 230         int error = 0;
 231         /* Return a NULL tag on failure */
 232         *dmat = NULL;
 233
 234         newtag = (bus_dma_tag_t)malloc(sizeof(*newtag), M_DEVBUF, M_NOWAIT);
 235         if (newtag == NULL) {
 236                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 237                     __func__, newtag, 0, error);
 238                 return (ENOMEM);
 239         }
 240
 241         newtag->parent = parent;
 242         newtag->alignment = alignment;
 243         newtag->boundary = boundary;
 244         newtag->lowaddr = trunc_page((vm_offset_t)lowaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 245         newtag->highaddr = trunc_page((vm_offset_t)highaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 246         newtag->filter = filter;
 247         newtag->filterarg = filterarg;
 248         newtag->maxsize = maxsize;
 249         newtag->nsegments = nsegments;
 250         newtag->maxsegsz = maxsegsz;
 251         newtag->flags = flags;
 252         newtag->ref_count = 1; /* Count ourself */
 253         newtag->map_count = 0;
 254         newtag->ranges = bus_dma_get_range();
 255         newtag->_nranges = bus_dma_get_range_nb();
 256         if (lockfunc != NULL) {
 257                 newtag->lockfunc = lockfunc;
 258                 newtag->lockfuncarg = lockfuncarg;
 259         } else {
 260                 newtag->lockfunc = dflt_lock;
 261                 newtag->lockfuncarg = NULL;
 262         }
 263         /*
 264          * Take into account any restrictions imposed by our parent tag
 265          */
 266         if (parent != NULL) {
 267                 newtag->lowaddr = min(parent->lowaddr, newtag->lowaddr);
 268                 newtag->highaddr = max(parent->highaddr, newtag->highaddr);
 269                 if (newtag->boundary == 0)
 270                         newtag->boundary = parent->boundary;
 271                 else if (parent->boundary != 0)
 272                         newtag->boundary = min(parent->boundary,
 273                                                newtag->boundary);
 274                 if (newtag->filter == NULL) {
 275                         /*
 276                          * Short circuit looking at our parent directly
 277                          * since we have encapsulated all of its information
 278                          */
 279                         newtag->filter = parent->filter;
 280                         newtag->filterarg = parent->filterarg;
 281                         newtag->parent = parent->parent;
 282                 }
 283                 if (newtag->parent != NULL)
 284                         atomic_add_int(&parent->ref_count, 1);
 285         }
 286
 287         *dmat = newtag;
 288         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 289             __func__, newtag, (newtag != NULL ? newtag->flags : 0), error);
 290
 291         return (error);
 292 }
 293
 294 int
 295 bus_dma_tag_destroy(bus_dma_tag_t dmat)
 296 {
 297 #ifdef KTR
 298         bus_dma_tag_t dmat_copy = dmat;
 299 #endif
 300
 301         if (dmat != NULL) {
 302
 303                 if (dmat->map_count != 0)
 304                         return (EBUSY);
 305
 306                 while (dmat != NULL) {
 307                         bus_dma_tag_t parent;
 308
 309                         parent = dmat->parent;
 310                         atomic_subtract_int(&dmat->ref_count, 1);
 311                         if (dmat->ref_count == 0) {
 312                                 free(dmat, M_DEVBUF);
 313                                 /*
 314                                  * Last reference count, so
 315                                  * release our reference
 316                                  * count on our parent.
 317                                  */
 318                                 dmat = parent;
 319                         } else
 320                                 dmat = NULL;
 321                 }
 322         }
 323         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s tag %p", __func__, dmat_copy);
 324
 325         return (0);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Allocate a handle for mapping from kva/uva/physical
 330  * address space into bus device space.
 331  */
 332 int
 333 bus_dmamap_create(bus_dma_tag_t dmat, int flags, bus_dmamap_t *mapp)
 334 {
 335         bus_dmamap_t newmap;
 336 #ifdef KTR
 337         int error = 0;
 338 #endif
 339
 340         newmap = _busdma_alloc_dmamap();
 341         if (newmap == NULL) {
 342                 CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d", __func__, dmat, ENOMEM);
 343                 return (ENOMEM);
 344         }
 345         *mapp = newmap;
 346         newmap->dmat = dmat;
 347         dmat->map_count++;
 348
 349         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 350             __func__, dmat, dmat->flags, error);
 351
 352         return (0);
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Destroy a handle for mapping from kva/uva/physical
 357  * address space into bus device space.
 358  */
 359 int
 360 bus_dmamap_destroy(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 361 {
 362
 363         _busdma_free_dmamap(map);
 364         dmat->map_count--;
 365         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error 0", __func__, dmat);
 366         return (0);
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Allocate a piece of memory that can be efficiently mapped into
 371  * bus device space based on the constraints lited in the dma tag.
 372  * A dmamap to for use with dmamap_load is also allocated.
 373  */
 374 int
 375 bus_dmamem_alloc(bus_dma_tag_t dmat, void** vaddr, int flags,
 376                  bus_dmamap_t *mapp)
 377 {
 378         bus_dmamap_t newmap = NULL;
 379
 380         int mflags;
 381
 382         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT)
 383                 mflags = M_NOWAIT;
 384         else
 385                 mflags = M_WAITOK;
 386         if (flags & BUS_DMA_ZERO)
 387                 mflags |= M_ZERO;
 388
 389         newmap = _busdma_alloc_dmamap();
 390         if (newmap == NULL) {
 391                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 392                     __func__, dmat, dmat->flags, ENOMEM);
 393                 return (ENOMEM);
 394         }
 395         dmat->map_count++;
 396         *mapp = newmap;
 397         newmap->dmat = dmat;
 398
 399         if (dmat->maxsize <= PAGE_SIZE) {
 400                 *vaddr = malloc(dmat->maxsize, M_DEVBUF, mflags);
 401         } else {
 402                 /*
 403                  * XXX Use Contigmalloc until it is merged into this facility
 404                  *     and handles multi-seg allocations.  Nobody is doing
 405                  *     multi-seg allocations yet though.
 406                  */
 407                 *vaddr = contigmalloc(dmat->maxsize, M_DEVBUF, mflags,
 408                     0ul, dmat->lowaddr, dmat->alignment? dmat->alignment : 1ul,
 409                     dmat->boundary);
 410         }
 411         if (*vaddr == NULL) {
 412                 if (newmap != NULL) {
 413                         _busdma_free_dmamap(newmap);
 414                         dmat->map_count--;
 415                 }
 416                 *mapp = NULL;
 417                 return (ENOMEM);
 418         }
 419         return (0);
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Free a piece of memory and it's allocated dmamap, that was allocated
 424  * via bus_dmamem_alloc.  Make the same choice for free/contigfree.
 425  */
 426 void
 427 bus_dmamem_free(bus_dma_tag_t dmat, void *vaddr, bus_dmamap_t map)
 428 {
 429         if (dmat->maxsize <= PAGE_SIZE)
 430                 free(vaddr, M_DEVBUF);
 431         else {
 432                 contigfree(vaddr, dmat->maxsize, M_DEVBUF);
 433         }
 434         dmat->map_count--;
 435         _busdma_free_dmamap(map);
 436         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p flags 0x%x", __func__, dmat, dmat->flags);
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Utility function to load a linear buffer.  lastaddrp holds state
 441  * between invocations (for multiple-buffer loads).  segp contains
 442  * the starting segment on entrance, and the ending segment on exit.
 443  * first indicates if this is the first invocation of this function.
 444  */
 445 static __inline int
 446 bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dma_segment_t *segs,
 447     bus_dmamap_t map, void *buf, bus_size_t buflen, struct pmap *pmap,
 448     int flags, vm_offset_t *lastaddrp, int *segp)
 449 {
 450         bus_size_t sgsize;
 451         bus_addr_t curaddr, lastaddr, baddr, bmask;
 452         vm_offset_t vaddr = (vm_offset_t)buf;
 453         int seg;
 454         int error = 0;
 455         pd_entry_t *pde;
 456         pt_entry_t pte;
 457         pt_entry_t *ptep;
 458
 459         lastaddr = *lastaddrp;
 460         bmask = ~(dmat->boundary - 1);
 461
 462         CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d boundary= %d, "
 463             "alignment= %d", dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 464
 465         for (seg = *segp; buflen > 0 ; ) {
 466                 /*
 467                  * Get the physical address for this segment.
 468                  *
 469                  * XXX Don't support checking for coherent mappings
 470                  * XXX in user address space.
 471                  */
 472                 if (__predict_true(pmap == pmap_kernel())) {
 473                         (void) pmap_get_pde_pte(pmap, vaddr, &pde, &ptep);
 474                         if (__predict_false(pmap_pde_section(pde))) {
 475                                 curaddr = (*pde & L1_S_FRAME) |
 476                                     (vaddr & L1_S_OFFSET);
 477                                 if (*pde & L1_S_CACHE_MASK) {
 478                                         map->flags &=
 479                                             ~DMAMAP_COHERENT;
 480                                 }
 481                         } else {
 482                                 pte = *ptep;
 483                                 KASSERT((pte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV,
 484                                     ("INV type"));
 485                                 if (__predict_false((pte & L2_TYPE_MASK)
 486                                                     == L2_TYPE_L)) {
 487                                         curaddr = (pte & L2_L_FRAME) |
 488                                             (vaddr & L2_L_OFFSET);
 489                                         if (pte & L2_L_CACHE_MASK) {
 490                                                 map->flags &=
 491                                                     ~DMAMAP_COHERENT;
 492
 493                                         }
 494                                 } else {
 495                                         curaddr = (pte & L2_S_FRAME) |
 496                                             (vaddr & L2_S_OFFSET);
 497                                         if (pte & L2_S_CACHE_MASK) {
 498                                                 map->flags &=
 499                                                     ~DMAMAP_COHERENT;
 500                                         }
 501                                 }
 502                         }
 503                 } else {
 504                         curaddr = pmap_extract(pmap, vaddr);
 505                         map->flags &= ~DMAMAP_COHERENT;
 506                 }
 507
 508                 if (dmat->ranges) {
 509                         struct arm32_dma_range *dr;
 510
 511                         dr = _bus_dma_inrange(dmat->ranges, dmat->_nranges,
 512                             curaddr);
 513                         if (dr == NULL)
 514                                 return (EINVAL);
 515                         /*
 516                          * In a valid DMA range.  Translate the physical
 517                          * memory address to an address in the DMA window.
 518                          */
 519                         curaddr = (curaddr - dr->dr_sysbase) + dr->dr_busbase;
 520
 521                 }
 522                 /*
 523                  * Compute the segment size, and adjust counts.
 524                  */
 525                 sgsize = PAGE_SIZE - ((u_long)curaddr & PAGE_MASK);
 526                 if (buflen < sgsize)
 527                         sgsize = buflen;
 528
 529                 /*
 530                  * Make sure we don't cross any boundaries.
 531                  */
 532                 if (dmat->boundary > 0) {
 533                         baddr = (curaddr + dmat->boundary) & bmask;
 534                         if (sgsize > (baddr - curaddr))
 535                                 sgsize = (baddr - curaddr);
 536                 }
 537
 538                 /*
 539                  * Insert chunk into a segment, coalescing with
 540                  * the previous segment if possible.
 541                  */
 542                 if (seg >= 0 && curaddr == lastaddr &&
 543                     (segs[seg].ds_len + sgsize) <= dmat->maxsegsz &&
 544                     (dmat->boundary == 0 ||
 545                      (segs[seg].ds_addr & bmask) ==
 546                      (curaddr & bmask))) {
 547                         segs[seg].ds_len += sgsize;
 548                         goto segdone;
 549                 } else {
 550                         if (++seg >= dmat->nsegments)
 551                                 break;
 552                         segs[seg].ds_addr = curaddr;
 553                         segs[seg].ds_len = sgsize;
 554                 }
 555                 if (error)
 556                         break;
 557 segdone:
 558                 lastaddr = curaddr + sgsize;
 559                 vaddr += sgsize;
 560                 buflen -= sgsize;
 561         }
 562
 563         *segp = seg;
 564         *lastaddrp = lastaddr;
 565
 566         /*
 567          * Did we fit?
 568          */
 569         if (buflen != 0)
 570                 error = EFBIG; /* XXX better return value here? */
 571         return (error);
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Map the buffer buf into bus space using the dmamap map.
 576  */
 577 int
 578 bus_dmamap_load(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 579                 bus_size_t buflen, bus_dmamap_callback_t *callback,
 580                 void *callback_arg, int flags)
 581 {
 582         vm_offset_t     lastaddr = 0;
 583         int             error, nsegs = -1;
 584 #ifdef __CC_SUPPORTS_DYNAMIC_ARRAY_INIT
 585         bus_dma_segment_t dm_segments[dmat->nsegments];
 586 #else
 587         bus_dma_segment_t dm_segments[BUS_DMAMAP_NSEGS];
 588 #endif
 589
 590         KASSERT(dmat != NULL, ("dmatag is NULL"));
 591         KASSERT(map != NULL, ("dmamap is NULL"));
 592         map->flags &= ~DMAMAP_TYPE_MASK;
 593         map->flags |= DMAMAP_LINEAR|DMAMAP_COHERENT;
 594         map->buffer = buf;
 595         map->len = buflen;
 596         error = bus_dmamap_load_buffer(dmat,
 597             dm_segments, map, buf, buflen, kernel_pmap,
 598             flags, &lastaddr, &nsegs);
 599         if (error)
 600                 (*callback)(callback_arg, NULL, 0, error);
 601         else
 602                 (*callback)(callback_arg, dm_segments, nsegs + 1, error);
 603
 604         CTR5(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d nsegs %d",
 605             __func__, dmat, dmat->flags, nsegs + 1, error);
 606
 607         return (0);
 608 }
 609
 610 /*
 611  * Like bus_dmamap_load(), but for mbufs.
 612  */
 613 int
 614 bus_dmamap_load_mbuf(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, struct mbuf *m0,
 615                      bus_dmamap_callback2_t *callback, void *callback_arg,
 616                      int flags)
 617 {
 618 #ifdef __CC_SUPPORTS_DYNAMIC_ARRAY_INIT
 619         bus_dma_segment_t dm_segments[dmat->nsegments];
 620 #else
 621         bus_dma_segment_t dm_segments[BUS_DMAMAP_NSEGS];
 622 #endif
 623         int nsegs = -1, error = 0;
 624
 625         M_ASSERTPKTHDR(m0);
 626
 627         map->flags &= ~DMAMAP_TYPE_MASK;
 628         map->flags |= DMAMAP_MBUF | DMAMAP_COHERENT;
 629         map->buffer = m0;
 630         map->len = 0;
 631         if (m0->m_pkthdr.len <= dmat->maxsize) {
 632                 vm_offset_t lastaddr = 0;
 633                 struct mbuf *m;
 634
 635                 for (m = m0; m != NULL && error == 0; m = m->m_next) {
 636                         if (m->m_len > 0) {
 637                                 error = bus_dmamap_load_buffer(dmat,
 638                                     dm_segments, map, m->m_data, m->m_len,
 639                                     pmap_kernel(), flags, &lastaddr, &nsegs);
 640                                 map->len += m->m_len;
 641                         }
 642                 }
 643         } else {
 644                 error = EINVAL;
 645         }
 646
 647         if (error) {
 648                 /*
 649                  * force "no valid mappings" on error in callback.
 650                  */
 651                 (*callback)(callback_arg, dm_segments, 0, 0, error);
 652         } else {
 653                 (*callback)(callback_arg, dm_segments, nsegs + 1,
 654                     m0->m_pkthdr.len, error);
 655         }
 656         CTR5(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d nsegs %d",
 657             __func__, dmat, dmat->flags, error, nsegs + 1);
 658
 659         return (error);
 660 }
 661
 662 int
 663 bus_dmamap_load_mbuf_sg(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 664                         struct mbuf *m0, bus_dma_segment_t *segs, int *nsegs,
 665                         int flags)
 666 {
 667         int error = 0;
 668         M_ASSERTPKTHDR(m0);
 669
 670         flags |= BUS_DMA_NOWAIT;
 671         *nsegs = -1;
 672         map->flags &= ~DMAMAP_TYPE_MASK;
 673         map->flags |= DMAMAP_MBUF | DMAMAP_COHERENT;
 674         map->buffer = m0;
 675         map->len = 0;
 676         if (m0->m_pkthdr.len <= dmat->maxsize) {
 677                 vm_offset_t lastaddr = 0;
 678                 struct mbuf *m;
 679
 680                 for (m = m0; m != NULL && error == 0; m = m->m_next) {
 681                         if (m->m_len > 0) {
 682                                 error = bus_dmamap_load_buffer(dmat, segs, map,
 683                                                 m->m_data, m->m_len,
 684                                                 pmap_kernel(), flags, &lastaddr,
 685                                                 nsegs);
 686                                 map->len += m->m_len;
 687                         }
 688                 }
 689         } else {
 690                 error = EINVAL;
 691         }
 692
 693         /* XXX FIXME: Having to increment nsegs is really annoying */
 694         ++*nsegs;
 695         CTR5(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d nsegs %d",
 696             __func__, dmat, dmat->flags, error, *nsegs);
 697         return (error);
 698 }
 699
 700 /*
 701  * Like bus_dmamap_load(), but for uios.
 702  */
 703 int
 704 bus_dmamap_load_uio(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, struct uio *uio,
 705     bus_dmamap_callback2_t *callback, void *callback_arg,
 706     int flags)
 707 {
 708         vm_offset_t lastaddr;
 709 #ifdef __CC_SUPPORTS_DYNAMIC_ARRAY_INIT
 710         bus_dma_segment_t dm_segments[dmat->nsegments];
 711 #else
 712         bus_dma_segment_t dm_segments[BUS_DMAMAP_NSEGS];
 713 #endif
 714         int nsegs, i, error;
 715         bus_size_t resid;
 716         struct iovec *iov;
 717         struct pmap *pmap;
 718
 719         resid = uio->uio_resid;
 720         iov = uio->uio_iov;
 721         map->flags &= ~DMAMAP_TYPE_MASK;
 722         map->flags |= DMAMAP_UIO|DMAMAP_COHERENT;
 723         map->buffer = uio;
 724         map->len = 0;
 725
 726         if (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE) {
 727                 KASSERT(uio->uio_td != NULL,
 728                     ("bus_dmamap_load_uio: USERSPACE but no proc"));
 729                 pmap = vmspace_pmap(uio->uio_td->td_proc->p_vmspace);
 730         } else
 731                 pmap = kernel_pmap;
 732
 733         error = 0;
 734         nsegs = -1;
 735         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt && resid != 0 && !error; i++) {
 736                 /*
 737                  * Now at the first iovec to load.  Load each iovec
 738                  * until we have exhausted the residual count.
 739                  */
 740                 bus_size_t minlen =
 741                     resid < iov[i].iov_len ? resid : iov[i].iov_len;
 742                 caddr_t addr = (caddr_t) iov[i].iov_base;
 743
 744                 if (minlen > 0) {
 745                         error = bus_dmamap_load_buffer(dmat, dm_segments, map,
 746                             addr, minlen, pmap, flags, &lastaddr, &nsegs);
 747
 748                         map->len += minlen;
 749                         resid -= minlen;
 750                 }
 751         }
 752
 753         if (error) {
 754                 /*
 755                  * force "no valid mappings" on error in callback.
 756                  */
 757                 (*callback)(callback_arg, dm_segments, 0, 0, error);
 758         } else {
 759                 (*callback)(callback_arg, dm_segments, nsegs+1,
 760                     uio->uio_resid, error);
 761         }
 762
 763         CTR5(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d nsegs %d",
 764             __func__, dmat, dmat->flags, error, nsegs + 1);
 765         return (error);
 766 }
 767
 768 /*
 769  * Release the mapping held by map.
 770  */
 771 void
 772 _bus_dmamap_unload(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 773 {
 774         map->flags &= ~DMAMAP_TYPE_MASK;
 775         return;
 776 }
 777
 778 static __inline void
 779 bus_dmamap_sync_buf(void *buf, int len, bus_dmasync_op_t op)
 780 {
 781
 782         if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE)
 783                 cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)buf, len);
 784         if (op & BUS_DMASYNC_POSTREAD) {
 785                 if ((((vm_offset_t)buf | len) & arm_dcache_align_mask) == 0)
 786                         cpu_dcache_inv_range((vm_offset_t)buf, len);
 787                 else
 788                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)buf, len);
 789
 790         }
 791 }
 792
 793 void
 794 _bus_dmamap_sync(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
 795 {
 796         struct mbuf *m;
 797         struct uio *uio;
 798         int resid;
 799         struct iovec *iov;
 800
 801         if (!(op & (BUS_DMASYNC_PREWRITE | BUS_DMASYNC_POSTREAD)))
 802                 return;
 803         if (map->flags & DMAMAP_COHERENT)
 804                 return;
 805         if ((op && BUS_DMASYNC_POSTREAD) && (map->len >= 2 * PAGE_SIZE)) {
 806                 cpu_dcache_wbinv_all();
 807                 return;
 808         }
 809         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: op %x flags %x", __func__, op, map->flags);
 810         switch(map->flags & DMAMAP_TYPE_MASK) {
 811         case DMAMAP_LINEAR:
 812                 bus_dmamap_sync_buf(map->buffer, map->len, op);
 813                 break;
 814         case DMAMAP_MBUF:
 815                 m = map->buffer;
 816                 while (m) {
 817                         if (m->m_len > 0)
 818                                 bus_dmamap_sync_buf(m->m_data, m->m_len, op);
 819                         m = m->m_next;
 820                 }
 821                 break;
 822         case DMAMAP_UIO:
 823                 uio = map->buffer;
 824                 iov = uio->uio_iov;
 825                 resid = uio->uio_resid;
 826                 for (int i = 0; i < uio->uio_iovcnt && resid != 0; i++) {
 827                         bus_size_t minlen = resid < iov[i].iov_len ? resid :
 828                             iov[i].iov_len;
 829                         if (minlen > 0) {
 830                                 bus_dmamap_sync_buf(iov[i].iov_base, minlen,
 831                                     op);
 832                                 resid -= minlen;
 833                         }
 834                 }
 835                 break;
 836         default:
 837                 break;
 838         }
 839         cpu_drain_writebuf();
 840 }