sys/compat/linuxkpi/common/src/linux_pci.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2015-2016 Mellanox Technologies, Ltd.
   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  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  10  *    disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/kernel.h>
  35 #include <sys/sysctl.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/mutex.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/filio.h>
  41 #include <sys/pciio.h>
  42 #include <sys/pctrie.h>
  43 #include <sys/rwlock.h>
  44
  45 #include <vm/vm.h>
  46 #include <vm/pmap.h>
  47
  48 #include <machine/stdarg.h>
  49
  50 #include <dev/pci/pcivar.h>
  51 #include <dev/pci/pci_private.h>
  52 #include <dev/pci/pci_iov.h>
  53
  54 #include <linux/kobject.h>
  55 #include <linux/device.h>
  56 #include <linux/slab.h>
  57 #include <linux/module.h>
  58 #include <linux/cdev.h>
  59 #include <linux/file.h>
  60 #include <linux/sysfs.h>
  61 #include <linux/mm.h>
  62 #include <linux/io.h>
  63 #include <linux/vmalloc.h>
  64 #include <linux/pci.h>
  65 #include <linux/compat.h>
  66
  67 static device_probe_t linux_pci_probe;
  68 static device_attach_t linux_pci_attach;
  69 static device_detach_t linux_pci_detach;
  70 static device_suspend_t linux_pci_suspend;
  71 static device_resume_t linux_pci_resume;
  72 static device_shutdown_t linux_pci_shutdown;
  73 static pci_iov_init_t linux_pci_iov_init;
  74 static pci_iov_uninit_t linux_pci_iov_uninit;
  75 static pci_iov_add_vf_t linux_pci_iov_add_vf;
  76
  77 static device_method_t pci_methods[] = {
  78         DEVMETHOD(device_probe, linux_pci_probe),
  79         DEVMETHOD(device_attach, linux_pci_attach),
  80         DEVMETHOD(device_detach, linux_pci_detach),
  81         DEVMETHOD(device_suspend, linux_pci_suspend),
  82         DEVMETHOD(device_resume, linux_pci_resume),
  83         DEVMETHOD(device_shutdown, linux_pci_shutdown),
  84         DEVMETHOD(pci_iov_init, linux_pci_iov_init),
  85         DEVMETHOD(pci_iov_uninit, linux_pci_iov_uninit),
  86         DEVMETHOD(pci_iov_add_vf, linux_pci_iov_add_vf),
  87         DEVMETHOD_END
  88 };
  89
  90 struct linux_dma_priv {
  91         uint64_t        dma_mask;
  92         struct mtx      lock;
  93         bus_dma_tag_t   dmat;
  94         struct pctrie   ptree;
  95 };
  96 #define DMA_PRIV_LOCK(priv) mtx_lock(&(priv)->lock)
  97 #define DMA_PRIV_UNLOCK(priv) mtx_unlock(&(priv)->lock)
  98
  99 static int
 100 linux_pdev_dma_init(struct pci_dev *pdev)
 101 {
 102         struct linux_dma_priv *priv;
 103         int error;
 104
 105         priv = malloc(sizeof(*priv), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 106         pdev->dev.dma_priv = priv;
 107
 108         mtx_init(&priv->lock, "lkpi-priv-dma", NULL, MTX_DEF);
 109
 110         pctrie_init(&priv->ptree);
 111
 112         /* create a default DMA tag */
 113         error = linux_dma_tag_init(&pdev->dev, DMA_BIT_MASK(64));
 114         if (error) {
 115                 mtx_destroy(&priv->lock);
 116                 free(priv, M_DEVBUF);
 117                 pdev->dev.dma_priv = NULL;
 118         }
 119         return (error);
 120 }
 121
 122 static int
 123 linux_pdev_dma_uninit(struct pci_dev *pdev)
 124 {
 125         struct linux_dma_priv *priv;
 126
 127         priv = pdev->dev.dma_priv;
 128         if (priv->dmat)
 129                 bus_dma_tag_destroy(priv->dmat);
 130         mtx_destroy(&priv->lock);
 131         free(priv, M_DEVBUF);
 132         pdev->dev.dma_priv = NULL;
 133         return (0);
 134 }
 135
 136 int
 137 linux_dma_tag_init(struct device *dev, u64 dma_mask)
 138 {
 139         struct linux_dma_priv *priv;
 140         int error;
 141
 142         priv = dev->dma_priv;
 143
 144         if (priv->dmat) {
 145                 if (priv->dma_mask == dma_mask)
 146                         return (0);
 147
 148                 bus_dma_tag_destroy(priv->dmat);
 149         }
 150
 151         priv->dma_mask = dma_mask;
 152
 153         error = bus_dma_tag_create(bus_get_dma_tag(dev->bsddev),
 154             1, 0,                       /* alignment, boundary */
 155             dma_mask,                   /* lowaddr */
 156             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
 157             NULL, NULL,                 /* filtfunc, filtfuncarg */
 158             BUS_SPACE_MAXSIZE,          /* maxsize */
 159             1,                          /* nsegments */
 160             BUS_SPACE_MAXSIZE,          /* maxsegsz */
 161             0,                          /* flags */
 162             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockfuncarg */
 163             &priv->dmat);
 164         return (-error);
 165 }
 166
 167 static struct pci_driver *
 168 linux_pci_find(device_t dev, const struct pci_device_id **idp)
 169 {
 170         const struct pci_device_id *id;
 171         struct pci_driver *pdrv;
 172         uint16_t vendor;
 173         uint16_t device;
 174         uint16_t subvendor;
 175         uint16_t subdevice;
 176
 177         vendor = pci_get_vendor(dev);
 178         device = pci_get_device(dev);
 179         subvendor = pci_get_subvendor(dev);
 180         subdevice = pci_get_subdevice(dev);
 181
 182         spin_lock(&pci_lock);
 183         list_for_each_entry(pdrv, &pci_drivers, links) {
 184                 for (id = pdrv->id_table; id->vendor != 0; id++) {
 185                         if (vendor == id->vendor &&
 186                             (PCI_ANY_ID == id->device || device == id->device) &&
 187                             (PCI_ANY_ID == id->subvendor || subvendor == id->subvendor) &&
 188                             (PCI_ANY_ID == id->subdevice || subdevice == id->subdevice)) {
 189                                 *idp = id;
 190                                 spin_unlock(&pci_lock);
 191                                 return (pdrv);
 192                         }
 193                 }
 194         }
 195         spin_unlock(&pci_lock);
 196         return (NULL);
 197 }
 198
 199 static int
 200 linux_pci_probe(device_t dev)
 201 {
 202         const struct pci_device_id *id;
 203         struct pci_driver *pdrv;
 204
 205         if ((pdrv = linux_pci_find(dev, &id)) == NULL)
 206                 return (ENXIO);
 207         if (device_get_driver(dev) != &pdrv->bsddriver)
 208                 return (ENXIO);
 209         device_set_desc(dev, pdrv->name);
 210         return (0);
 211 }
 212
 213 static int
 214 linux_pci_attach(device_t dev)
 215 {
 216         const struct pci_device_id *id;
 217         struct pci_driver *pdrv;
 218         struct pci_dev *pdev;
 219
 220         pdrv = linux_pci_find(dev, &id);
 221         pdev = device_get_softc(dev);
 222
 223         MPASS(pdrv != NULL);
 224         MPASS(pdev != NULL);
 225
 226         return (linux_pci_attach_device(dev, pdrv, id, pdev));
 227 }
 228
 229 int
 230 linux_pci_attach_device(device_t dev, struct pci_driver *pdrv,
 231     const struct pci_device_id *id, struct pci_dev *pdev)
 232 {
 233         struct resource_list_entry *rle;
 234         struct pci_bus *pbus;
 235         struct pci_devinfo *dinfo;
 236         device_t parent;
 237         int error;
 238
 239         linux_set_current(curthread);
 240
 241         if (pdrv != NULL && pdrv->isdrm) {
 242                 parent = device_get_parent(dev);
 243                 dinfo = device_get_ivars(parent);
 244                 device_set_ivars(dev, dinfo);
 245         } else {
 246                 dinfo = device_get_ivars(dev);
 247         }
 248
 249         pdev->dev.parent = &linux_root_device;
 250         pdev->dev.bsddev = dev;
 251         INIT_LIST_HEAD(&pdev->dev.irqents);
 252         pdev->devfn = PCI_DEVFN(pci_get_slot(dev), pci_get_function(dev));
 253         pdev->device = dinfo->cfg.device;
 254         pdev->vendor = dinfo->cfg.vendor;
 255         pdev->subsystem_vendor = dinfo->cfg.subvendor;
 256         pdev->subsystem_device = dinfo->cfg.subdevice;
 257         pdev->class = pci_get_class(dev);
 258         pdev->revision = pci_get_revid(dev);
 259         pdev->pdrv = pdrv;
 260         kobject_init(&pdev->dev.kobj, &linux_dev_ktype);
 261         kobject_set_name(&pdev->dev.kobj, device_get_nameunit(dev));
 262         kobject_add(&pdev->dev.kobj, &linux_root_device.kobj,
 263             kobject_name(&pdev->dev.kobj));
 264         rle = linux_pci_get_rle(pdev, SYS_RES_IRQ, 0);
 265         if (rle != NULL)
 266                 pdev->dev.irq = rle->start;
 267         else
 268                 pdev->dev.irq = LINUX_IRQ_INVALID;
 269         pdev->irq = pdev->dev.irq;
 270         error = linux_pdev_dma_init(pdev);
 271         if (error)
 272                 goto out_dma_init;
 273
 274         TAILQ_INIT(&pdev->mmio);
 275         pbus = malloc(sizeof(*pbus), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 276         pbus->self = pdev;
 277         pbus->number = pci_get_bus(dev);
 278         pbus->domain = pci_get_domain(dev);
 279         pdev->bus = pbus;
 280
 281         spin_lock(&pci_lock);
 282         list_add(&pdev->links, &pci_devices);
 283         spin_unlock(&pci_lock);
 284
 285         if (pdrv != NULL) {
 286                 error = pdrv->probe(pdev, id);
 287                 if (error)
 288                         goto out_probe;
 289         }
 290         return (0);
 291
 292 out_probe:
 293         free(pdev->bus, M_DEVBUF);
 294         linux_pdev_dma_uninit(pdev);
 295 out_dma_init:
 296         spin_lock(&pci_lock);
 297         list_del(&pdev->links);
 298         spin_unlock(&pci_lock);
 299         put_device(&pdev->dev);
 300         return (-error);
 301 }
 302
 303 static int
 304 linux_pci_detach(device_t dev)
 305 {
 306         struct pci_dev *pdev;
 307
 308         pdev = device_get_softc(dev);
 309
 310         MPASS(pdev != NULL);
 311
 312         device_set_desc(dev, NULL);
 313
 314         return (linux_pci_detach_device(pdev));
 315 }
 316
 317 int
 318 linux_pci_detach_device(struct pci_dev *pdev)
 319 {
 320
 321         linux_set_current(curthread);
 322
 323         if (pdev->pdrv != NULL)
 324                 pdev->pdrv->remove(pdev);
 325
 326         free(pdev->bus, M_DEVBUF);
 327         linux_pdev_dma_uninit(pdev);
 328
 329         spin_lock(&pci_lock);
 330         list_del(&pdev->links);
 331         spin_unlock(&pci_lock);
 332         put_device(&pdev->dev);
 333
 334         return (0);
 335 }
 336
 337 static int
 338 linux_pci_suspend(device_t dev)
 339 {
 340         const struct dev_pm_ops *pmops;
 341         struct pm_message pm = { };
 342         struct pci_dev *pdev;
 343         int error;
 344
 345         error = 0;
 346         linux_set_current(curthread);
 347         pdev = device_get_softc(dev);
 348         pmops = pdev->pdrv->driver.pm;
 349
 350         if (pdev->pdrv->suspend != NULL)
 351                 error = -pdev->pdrv->suspend(pdev, pm);
 352         else if (pmops != NULL && pmops->suspend != NULL) {
 353                 error = -pmops->suspend(&pdev->dev);
 354                 if (error == 0 && pmops->suspend_late != NULL)
 355                         error = -pmops->suspend_late(&pdev->dev);
 356         }
 357         return (error);
 358 }
 359
 360 static int
 361 linux_pci_resume(device_t dev)
 362 {
 363         const struct dev_pm_ops *pmops;
 364         struct pci_dev *pdev;
 365         int error;
 366
 367         error = 0;
 368         linux_set_current(curthread);
 369         pdev = device_get_softc(dev);
 370         pmops = pdev->pdrv->driver.pm;
 371
 372         if (pdev->pdrv->resume != NULL)
 373                 error = -pdev->pdrv->resume(pdev);
 374         else if (pmops != NULL && pmops->resume != NULL) {
 375                 if (pmops->resume_early != NULL)
 376                         error = -pmops->resume_early(&pdev->dev);
 377                 if (error == 0 && pmops->resume != NULL)
 378                         error = -pmops->resume(&pdev->dev);
 379         }
 380         return (error);
 381 }
 382
 383 static int
 384 linux_pci_shutdown(device_t dev)
 385 {
 386         struct pci_dev *pdev;
 387
 388         linux_set_current(curthread);
 389         pdev = device_get_softc(dev);
 390         if (pdev->pdrv->shutdown != NULL)
 391                 pdev->pdrv->shutdown(pdev);
 392         return (0);
 393 }
 394
 395 static int
 396 linux_pci_iov_init(device_t dev, uint16_t num_vfs, const nvlist_t *pf_config)
 397 {
 398         struct pci_dev *pdev;
 399         int error;
 400
 401         linux_set_current(curthread);
 402         pdev = device_get_softc(dev);
 403         if (pdev->pdrv->bsd_iov_init != NULL)
 404                 error = pdev->pdrv->bsd_iov_init(dev, num_vfs, pf_config);
 405         else
 406                 error = EINVAL;
 407         return (error);
 408 }
 409
 410 static void
 411 linux_pci_iov_uninit(device_t dev)
 412 {
 413         struct pci_dev *pdev;
 414
 415         linux_set_current(curthread);
 416         pdev = device_get_softc(dev);
 417         if (pdev->pdrv->bsd_iov_uninit != NULL)
 418                 pdev->pdrv->bsd_iov_uninit(dev);
 419 }
 420
 421 static int
 422 linux_pci_iov_add_vf(device_t dev, uint16_t vfnum, const nvlist_t *vf_config)
 423 {
 424         struct pci_dev *pdev;
 425         int error;
 426
 427         linux_set_current(curthread);
 428         pdev = device_get_softc(dev);
 429         if (pdev->pdrv->bsd_iov_add_vf != NULL)
 430                 error = pdev->pdrv->bsd_iov_add_vf(dev, vfnum, vf_config);
 431         else
 432                 error = EINVAL;
 433         return (error);
 434 }
 435
 436 static int
 437 _linux_pci_register_driver(struct pci_driver *pdrv, devclass_t dc)
 438 {
 439         int error;
 440
 441         linux_set_current(curthread);
 442         spin_lock(&pci_lock);
 443         list_add(&pdrv->links, &pci_drivers);
 444         spin_unlock(&pci_lock);
 445         pdrv->bsddriver.name = pdrv->name;
 446         pdrv->bsddriver.methods = pci_methods;
 447         pdrv->bsddriver.size = sizeof(struct pci_dev);
 448
 449         mtx_lock(&Giant);
 450         error = devclass_add_driver(dc, &pdrv->bsddriver,
 451             BUS_PASS_DEFAULT, &pdrv->bsdclass);
 452         mtx_unlock(&Giant);
 453         return (-error);
 454 }
 455
 456 int
 457 linux_pci_register_driver(struct pci_driver *pdrv)
 458 {
 459         devclass_t dc;
 460
 461         dc = devclass_find("pci");
 462         if (dc == NULL)
 463                 return (-ENXIO);
 464         pdrv->isdrm = false;
 465         return (_linux_pci_register_driver(pdrv, dc));
 466 }
 467
 468 unsigned long
 469 pci_resource_start(struct pci_dev *pdev, int bar)
 470 {
 471         struct resource_list_entry *rle;
 472         rman_res_t newstart;
 473         device_t dev;
 474
 475         if ((rle = linux_pci_get_bar(pdev, bar)) == NULL)
 476                 return (0);
 477         dev = pci_find_dbsf(pdev->bus->domain, pdev->bus->number,
 478             PCI_SLOT(pdev->devfn), PCI_FUNC(pdev->devfn));
 479         MPASS(dev != NULL);
 480         if (BUS_TRANSLATE_RESOURCE(dev, rle->type, rle->start, &newstart)) {
 481                 device_printf(pdev->dev.bsddev, "translate of %#jx failed\n",
 482                     (uintmax_t)rle->start);
 483                 return (0);
 484         }
 485         return (newstart);
 486 }
 487
 488 unsigned long
 489 pci_resource_len(struct pci_dev *pdev, int bar)
 490 {
 491         struct resource_list_entry *rle;
 492
 493         if ((rle = linux_pci_get_bar(pdev, bar)) == NULL)
 494                 return (0);
 495         return (rle->count);
 496 }
 497
 498 int
 499 linux_pci_register_drm_driver(struct pci_driver *pdrv)
 500 {
 501         devclass_t dc;
 502
 503         dc = devclass_create("vgapci");
 504         if (dc == NULL)
 505                 return (-ENXIO);
 506         pdrv->isdrm = true;
 507         pdrv->name = "drmn";
 508         return (_linux_pci_register_driver(pdrv, dc));
 509 }
 510
 511 void
 512 linux_pci_unregister_driver(struct pci_driver *pdrv)
 513 {
 514         devclass_t bus;
 515
 516         bus = devclass_find("pci");
 517
 518         spin_lock(&pci_lock);
 519         list_del(&pdrv->links);
 520         spin_unlock(&pci_lock);
 521         mtx_lock(&Giant);
 522         if (bus != NULL)
 523                 devclass_delete_driver(bus, &pdrv->bsddriver);
 524         mtx_unlock(&Giant);
 525 }
 526
 527 void
 528 linux_pci_unregister_drm_driver(struct pci_driver *pdrv)
 529 {
 530         devclass_t bus;
 531
 532         bus = devclass_find("vgapci");
 533
 534         spin_lock(&pci_lock);
 535         list_del(&pdrv->links);
 536         spin_unlock(&pci_lock);
 537         mtx_lock(&Giant);
 538         if (bus != NULL)
 539                 devclass_delete_driver(bus, &pdrv->bsddriver);
 540         mtx_unlock(&Giant);
 541 }
 542
 543 CTASSERT(sizeof(dma_addr_t) <= sizeof(uint64_t));
 544
 545 struct linux_dma_obj {
 546         void            *vaddr;
 547         uint64_t        dma_addr;
 548         bus_dmamap_t    dmamap;
 549 };
 550
 551 static uma_zone_t linux_dma_trie_zone;
 552 static uma_zone_t linux_dma_obj_zone;
 553
 554 static void
 555 linux_dma_init(void *arg)
 556 {
 557
 558         linux_dma_trie_zone = uma_zcreate("linux_dma_pctrie",
 559             pctrie_node_size(), NULL, NULL, pctrie_zone_init, NULL,
 560             UMA_ALIGN_PTR, 0);
 561         linux_dma_obj_zone = uma_zcreate("linux_dma_object",
 562             sizeof(struct linux_dma_obj), NULL, NULL, NULL, NULL,
 563             UMA_ALIGN_PTR, 0);
 564
 565 }
 566 SYSINIT(linux_dma, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_THIRD, linux_dma_init, NULL);
 567
 568 static void
 569 linux_dma_uninit(void *arg)
 570 {
 571
 572         uma_zdestroy(linux_dma_obj_zone);
 573         uma_zdestroy(linux_dma_trie_zone);
 574 }
 575 SYSUNINIT(linux_dma, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_THIRD, linux_dma_uninit, NULL);
 576
 577 static void *
 578 linux_dma_trie_alloc(struct pctrie *ptree)
 579 {
 580
 581         return (uma_zalloc(linux_dma_trie_zone, M_NOWAIT));
 582 }
 583
 584 static void
 585 linux_dma_trie_free(struct pctrie *ptree, void *node)
 586 {
 587
 588         uma_zfree(linux_dma_trie_zone, node);
 589 }
 590
 591 PCTRIE_DEFINE(LINUX_DMA, linux_dma_obj, dma_addr, linux_dma_trie_alloc,
 592     linux_dma_trie_free);
 593
 594 void *
 595 linux_dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,
 596     dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flag)
 597 {
 598         struct linux_dma_priv *priv;
 599         vm_paddr_t high;
 600         size_t align;
 601         void *mem;
 602
 603         if (dev == NULL || dev->dma_priv == NULL) {
 604                 *dma_handle = 0;
 605                 return (NULL);
 606         }
 607         priv = dev->dma_priv;
 608         if (priv->dma_mask)
 609                 high = priv->dma_mask;
 610         else if (flag & GFP_DMA32)
 611                 high = BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT;
 612         else
 613                 high = BUS_SPACE_MAXADDR;
 614         align = PAGE_SIZE << get_order(size);
 615         mem = (void *)kmem_alloc_contig(size, flag, 0, high, align, 0,
 616             VM_MEMATTR_DEFAULT);
 617         if (mem != NULL) {
 618                 *dma_handle = linux_dma_map_phys(dev, vtophys(mem), size);
 619                 if (*dma_handle == 0) {
 620                         kmem_free((vm_offset_t)mem, size);
 621                         mem = NULL;
 622                 }
 623         } else {
 624                 *dma_handle = 0;
 625         }
 626         return (mem);
 627 }
 628
 629 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
 630 dma_addr_t
 631 linux_dma_map_phys(struct device *dev, vm_paddr_t phys, size_t len)
 632 {
 633         struct linux_dma_priv *priv;
 634         struct linux_dma_obj *obj;
 635         int error, nseg;
 636         bus_dma_segment_t seg;
 637
 638         priv = dev->dma_priv;
 639
 640         /*
 641          * If the resultant mapping will be entirely 1:1 with the
 642          * physical address, short-circuit the remainder of the
 643          * bus_dma API.  This avoids tracking collisions in the pctrie
 644          * with the additional benefit of reducing overhead.
 645          */
 646         if (bus_dma_id_mapped(priv->dmat, phys, len))
 647                 return (phys);
 648
 649         obj = uma_zalloc(linux_dma_obj_zone, M_NOWAIT);
 650         if (obj == NULL) {
 651                 return (0);
 652         }
 653
 654         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 655         if (bus_dmamap_create(priv->dmat, 0, &obj->dmamap) != 0) {
 656                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 657                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 658                 return (0);
 659         }
 660
 661         nseg = -1;
 662         if (_bus_dmamap_load_phys(priv->dmat, obj->dmamap, phys, len,
 663             BUS_DMA_NOWAIT, &seg, &nseg) != 0) {
 664                 bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 665                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 666                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 667                 return (0);
 668         }
 669
 670         KASSERT(++nseg == 1, ("More than one segment (nseg=%d)", nseg));
 671         obj->dma_addr = seg.ds_addr;
 672
 673         error = LINUX_DMA_PCTRIE_INSERT(&priv->ptree, obj);
 674         if (error != 0) {
 675                 bus_dmamap_unload(priv->dmat, obj->dmamap);
 676                 bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 677                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 678                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 679                 return (0);
 680         }
 681         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 682         return (obj->dma_addr);
 683 }
 684 #else
 685 dma_addr_t
 686 linux_dma_map_phys(struct device *dev, vm_paddr_t phys, size_t len)
 687 {
 688         return (phys);
 689 }
 690 #endif
 691
 692 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
 693 void
 694 linux_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t len)
 695 {
 696         struct linux_dma_priv *priv;
 697         struct linux_dma_obj *obj;
 698
 699         priv = dev->dma_priv;
 700
 701         if (pctrie_is_empty(&priv->ptree))
 702                 return;
 703
 704         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 705         obj = LINUX_DMA_PCTRIE_LOOKUP(&priv->ptree, dma_addr);
 706         if (obj == NULL) {
 707                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 708                 return;
 709         }
 710         LINUX_DMA_PCTRIE_REMOVE(&priv->ptree, dma_addr);
 711         bus_dmamap_unload(priv->dmat, obj->dmamap);
 712         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 713         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 714
 715         uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 716 }
 717 #else
 718 void
 719 linux_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t len)
 720 {
 721 }
 722 #endif
 723
 724 int
 725 linux_dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sgl, int nents,
 726     enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 727 {
 728         struct linux_dma_priv *priv;
 729         struct scatterlist *sg;
 730         int i, nseg;
 731         bus_dma_segment_t seg;
 732
 733         priv = dev->dma_priv;
 734
 735         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 736
 737         /* create common DMA map in the first S/G entry */
 738         if (bus_dmamap_create(priv->dmat, 0, &sgl->dma_map) != 0) {
 739                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 740                 return (0);
 741         }
 742
 743         /* load all S/G list entries */
 744         for_each_sg(sgl, sg, nents, i) {
 745                 nseg = -1;
 746                 if (_bus_dmamap_load_phys(priv->dmat, sgl->dma_map,
 747                     sg_phys(sg), sg->length, BUS_DMA_NOWAIT,
 748                     &seg, &nseg) != 0) {
 749                         bus_dmamap_unload(priv->dmat, sgl->dma_map);
 750                         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, sgl->dma_map);
 751                         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 752                         return (0);
 753                 }
 754                 KASSERT(nseg == 0,
 755                     ("More than one segment (nseg=%d)", nseg + 1));
 756
 757                 sg_dma_address(sg) = seg.ds_addr;
 758         }
 759         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 760
 761         return (nents);
 762 }
 763
 764 void
 765 linux_dma_unmap_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sgl,
 766     int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 767 {
 768         struct linux_dma_priv *priv;
 769
 770         priv = dev->dma_priv;
 771
 772         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 773         bus_dmamap_unload(priv->dmat, sgl->dma_map);
 774         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, sgl->dma_map);
 775         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 776 }
 777
 778 struct dma_pool {
 779         struct device  *pool_device;
 780         uma_zone_t      pool_zone;
 781         struct mtx      pool_lock;
 782         bus_dma_tag_t   pool_dmat;
 783         size_t          pool_entry_size;
 784         struct pctrie   pool_ptree;
 785 };
 786
 787 #define DMA_POOL_LOCK(pool) mtx_lock(&(pool)->pool_lock)
 788 #define DMA_POOL_UNLOCK(pool) mtx_unlock(&(pool)->pool_lock)
 789
 790 static inline int
 791 dma_pool_obj_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 792 {
 793         struct linux_dma_obj *obj = mem;
 794         struct dma_pool *pool = arg;
 795         int error, nseg;
 796         bus_dma_segment_t seg;
 797
 798         nseg = -1;
 799         DMA_POOL_LOCK(pool);
 800         error = _bus_dmamap_load_phys(pool->pool_dmat, obj->dmamap,
 801             vtophys(obj->vaddr), pool->pool_entry_size, BUS_DMA_NOWAIT,
 802             &seg, &nseg);
 803         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 804         if (error != 0) {
 805                 return (error);
 806         }
 807         KASSERT(++nseg == 1, ("More than one segment (nseg=%d)", nseg));
 808         obj->dma_addr = seg.ds_addr;
 809
 810         return (0);
 811 }
 812
 813 static void
 814 dma_pool_obj_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 815 {
 816         struct linux_dma_obj *obj = mem;
 817         struct dma_pool *pool = arg;
 818
 819         DMA_POOL_LOCK(pool);
 820         bus_dmamap_unload(pool->pool_dmat, obj->dmamap);
 821         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 822 }
 823
 824 static int
 825 dma_pool_obj_import(void *arg, void **store, int count, int domain __unused,
 826     int flags)
 827 {
 828         struct dma_pool *pool = arg;
 829         struct linux_dma_priv *priv;
 830         struct linux_dma_obj *obj;
 831         int error, i;
 832
 833         priv = pool->pool_device->dma_priv;
 834         for (i = 0; i < count; i++) {
 835                 obj = uma_zalloc(linux_dma_obj_zone, flags);
 836                 if (obj == NULL)
 837                         break;
 838
 839                 error = bus_dmamem_alloc(pool->pool_dmat, &obj->vaddr,
 840                     BUS_DMA_NOWAIT, &obj->dmamap);
 841                 if (error!= 0) {
 842                         uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 843                         break;
 844                 }
 845
 846                 store[i] = obj;
 847         }
 848
 849         return (i);
 850 }
 851
 852 static void
 853 dma_pool_obj_release(void *arg, void **store, int count)
 854 {
 855         struct dma_pool *pool = arg;
 856         struct linux_dma_priv *priv;
 857         struct linux_dma_obj *obj;
 858         int i;
 859
 860         priv = pool->pool_device->dma_priv;
 861         for (i = 0; i < count; i++) {
 862                 obj = store[i];
 863                 bus_dmamem_free(pool->pool_dmat, obj->vaddr, obj->dmamap);
 864                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 865         }
 866 }
 867
 868 struct dma_pool *
 869 linux_dma_pool_create(char *name, struct device *dev, size_t size,
 870     size_t align, size_t boundary)
 871 {
 872         struct linux_dma_priv *priv;
 873         struct dma_pool *pool;
 874
 875         priv = dev->dma_priv;
 876
 877         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
 878         pool->pool_device = dev;
 879         pool->pool_entry_size = size;
 880
 881         if (bus_dma_tag_create(bus_get_dma_tag(dev->bsddev),
 882             align, boundary,            /* alignment, boundary */
 883             priv->dma_mask,             /* lowaddr */
 884             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
 885             NULL, NULL,                 /* filtfunc, filtfuncarg */
 886             size,                       /* maxsize */
 887             1,                          /* nsegments */
 888             size,                       /* maxsegsz */
 889             0,                          /* flags */
 890             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockfuncarg */
 891             &pool->pool_dmat)) {
 892                 kfree(pool);
 893                 return (NULL);
 894         }
 895
 896         pool->pool_zone = uma_zcache_create(name, -1, dma_pool_obj_ctor,
 897             dma_pool_obj_dtor, NULL, NULL, dma_pool_obj_import,
 898             dma_pool_obj_release, pool, 0);
 899
 900         mtx_init(&pool->pool_lock, "lkpi-dma-pool", NULL, MTX_DEF);
 901         pctrie_init(&pool->pool_ptree);
 902
 903         return (pool);
 904 }
 905
 906 void
 907 linux_dma_pool_destroy(struct dma_pool *pool)
 908 {
 909
 910         uma_zdestroy(pool->pool_zone);
 911         bus_dma_tag_destroy(pool->pool_dmat);
 912         mtx_destroy(&pool->pool_lock);
 913         kfree(pool);
 914 }
 915
 916 void *
 917 linux_dma_pool_alloc(struct dma_pool *pool, gfp_t mem_flags,
 918     dma_addr_t *handle)
 919 {
 920         struct linux_dma_obj *obj;
 921
 922         obj = uma_zalloc_arg(pool->pool_zone, pool, mem_flags);
 923         if (obj == NULL)
 924                 return (NULL);
 925
 926         DMA_POOL_LOCK(pool);
 927         if (LINUX_DMA_PCTRIE_INSERT(&pool->pool_ptree, obj) != 0) {
 928                 DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 929                 uma_zfree_arg(pool->pool_zone, obj, pool);
 930                 return (NULL);
 931         }
 932         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 933
 934         *handle = obj->dma_addr;
 935         return (obj->vaddr);
 936 }
 937
 938 void
 939 linux_dma_pool_free(struct dma_pool *pool, void *vaddr, dma_addr_t dma_addr)
 940 {
 941         struct linux_dma_obj *obj;
 942
 943         DMA_POOL_LOCK(pool);
 944         obj = LINUX_DMA_PCTRIE_LOOKUP(&pool->pool_ptree, dma_addr);
 945         if (obj == NULL) {
 946                 DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 947                 return;
 948         }
 949         LINUX_DMA_PCTRIE_REMOVE(&pool->pool_ptree, dma_addr);
 950         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 951
 952         uma_zfree_arg(pool->pool_zone, obj, pool);
 953 }