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         struct resource_list_entry *rle;
 217         struct pci_bus *pbus;
 218         struct pci_dev *pdev;
 219         struct pci_devinfo *dinfo;
 220         struct pci_driver *pdrv;
 221         const struct pci_device_id *id;
 222         device_t parent;
 223         int error;
 224
 225         linux_set_current(curthread);
 226
 227         pdrv = linux_pci_find(dev, &id);
 228         pdev = device_get_softc(dev);
 229
 230         parent = device_get_parent(dev);
 231         if (pdrv->isdrm) {
 232                 dinfo = device_get_ivars(parent);
 233                 device_set_ivars(dev, dinfo);
 234         } else {
 235                 dinfo = device_get_ivars(dev);
 236         }
 237
 238         pdev->dev.parent = &linux_root_device;
 239         pdev->dev.bsddev = dev;
 240         INIT_LIST_HEAD(&pdev->dev.irqents);
 241         pdev->devfn = PCI_DEVFN(pci_get_slot(dev), pci_get_function(dev));
 242         pdev->device = dinfo->cfg.device;
 243         pdev->vendor = dinfo->cfg.vendor;
 244         pdev->subsystem_vendor = dinfo->cfg.subvendor;
 245         pdev->subsystem_device = dinfo->cfg.subdevice;
 246         pdev->class = pci_get_class(dev);
 247         pdev->revision = pci_get_revid(dev);
 248         pdev->pdrv = pdrv;
 249         kobject_init(&pdev->dev.kobj, &linux_dev_ktype);
 250         kobject_set_name(&pdev->dev.kobj, device_get_nameunit(dev));
 251         kobject_add(&pdev->dev.kobj, &linux_root_device.kobj,
 252             kobject_name(&pdev->dev.kobj));
 253         rle = linux_pci_get_rle(pdev, SYS_RES_IRQ, 0);
 254         if (rle != NULL)
 255                 pdev->dev.irq = rle->start;
 256         else
 257                 pdev->dev.irq = LINUX_IRQ_INVALID;
 258         pdev->irq = pdev->dev.irq;
 259         error = linux_pdev_dma_init(pdev);
 260         if (error)
 261                 goto out_dma_init;
 262
 263         pbus = malloc(sizeof(*pbus), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 264         pbus->self = pdev;
 265         pbus->number = pci_get_bus(dev);
 266         pbus->domain = pci_get_domain(dev);
 267         pdev->bus = pbus;
 268
 269         spin_lock(&pci_lock);
 270         list_add(&pdev->links, &pci_devices);
 271         spin_unlock(&pci_lock);
 272
 273         error = pdrv->probe(pdev, id);
 274         if (error)
 275                 goto out_probe;
 276         return (0);
 277
 278 out_probe:
 279         free(pdev->bus, M_DEVBUF);
 280         linux_pdev_dma_uninit(pdev);
 281 out_dma_init:
 282         spin_lock(&pci_lock);
 283         list_del(&pdev->links);
 284         spin_unlock(&pci_lock);
 285         put_device(&pdev->dev);
 286         return (-error);
 287 }
 288
 289 static int
 290 linux_pci_detach(device_t dev)
 291 {
 292         struct pci_dev *pdev;
 293
 294         linux_set_current(curthread);
 295         pdev = device_get_softc(dev);
 296
 297         pdev->pdrv->remove(pdev);
 298
 299         free(pdev->bus, M_DEVBUF);
 300         linux_pdev_dma_uninit(pdev);
 301
 302         spin_lock(&pci_lock);
 303         list_del(&pdev->links);
 304         spin_unlock(&pci_lock);
 305         device_set_desc(dev, NULL);
 306         put_device(&pdev->dev);
 307
 308         return (0);
 309 }
 310
 311 static int
 312 linux_pci_suspend(device_t dev)
 313 {
 314         const struct dev_pm_ops *pmops;
 315         struct pm_message pm = { };
 316         struct pci_dev *pdev;
 317         int error;
 318
 319         error = 0;
 320         linux_set_current(curthread);
 321         pdev = device_get_softc(dev);
 322         pmops = pdev->pdrv->driver.pm;
 323
 324         if (pdev->pdrv->suspend != NULL)
 325                 error = -pdev->pdrv->suspend(pdev, pm);
 326         else if (pmops != NULL && pmops->suspend != NULL) {
 327                 error = -pmops->suspend(&pdev->dev);
 328                 if (error == 0 && pmops->suspend_late != NULL)
 329                         error = -pmops->suspend_late(&pdev->dev);
 330         }
 331         return (error);
 332 }
 333
 334 static int
 335 linux_pci_resume(device_t dev)
 336 {
 337         const struct dev_pm_ops *pmops;
 338         struct pci_dev *pdev;
 339         int error;
 340
 341         error = 0;
 342         linux_set_current(curthread);
 343         pdev = device_get_softc(dev);
 344         pmops = pdev->pdrv->driver.pm;
 345
 346         if (pdev->pdrv->resume != NULL)
 347                 error = -pdev->pdrv->resume(pdev);
 348         else if (pmops != NULL && pmops->resume != NULL) {
 349                 if (pmops->resume_early != NULL)
 350                         error = -pmops->resume_early(&pdev->dev);
 351                 if (error == 0 && pmops->resume != NULL)
 352                         error = -pmops->resume(&pdev->dev);
 353         }
 354         return (error);
 355 }
 356
 357 static int
 358 linux_pci_shutdown(device_t dev)
 359 {
 360         struct pci_dev *pdev;
 361
 362         linux_set_current(curthread);
 363         pdev = device_get_softc(dev);
 364         if (pdev->pdrv->shutdown != NULL)
 365                 pdev->pdrv->shutdown(pdev);
 366         return (0);
 367 }
 368
 369 static int
 370 linux_pci_iov_init(device_t dev, uint16_t num_vfs, const nvlist_t *pf_config)
 371 {
 372         struct pci_dev *pdev;
 373         int error;
 374
 375         linux_set_current(curthread);
 376         pdev = device_get_softc(dev);
 377         if (pdev->pdrv->bsd_iov_init != NULL)
 378                 error = pdev->pdrv->bsd_iov_init(dev, num_vfs, pf_config);
 379         else
 380                 error = EINVAL;
 381         return (error);
 382 }
 383
 384 static void
 385 linux_pci_iov_uninit(device_t dev)
 386 {
 387         struct pci_dev *pdev;
 388
 389         linux_set_current(curthread);
 390         pdev = device_get_softc(dev);
 391         if (pdev->pdrv->bsd_iov_uninit != NULL)
 392                 pdev->pdrv->bsd_iov_uninit(dev);
 393 }
 394
 395 static int
 396 linux_pci_iov_add_vf(device_t dev, uint16_t vfnum, const nvlist_t *vf_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_add_vf != NULL)
 404                 error = pdev->pdrv->bsd_iov_add_vf(dev, vfnum, vf_config);
 405         else
 406                 error = EINVAL;
 407         return (error);
 408 }
 409
 410 static int
 411 _linux_pci_register_driver(struct pci_driver *pdrv, devclass_t dc)
 412 {
 413         int error;
 414
 415         linux_set_current(curthread);
 416         spin_lock(&pci_lock);
 417         list_add(&pdrv->links, &pci_drivers);
 418         spin_unlock(&pci_lock);
 419         pdrv->bsddriver.name = pdrv->name;
 420         pdrv->bsddriver.methods = pci_methods;
 421         pdrv->bsddriver.size = sizeof(struct pci_dev);
 422
 423         mtx_lock(&Giant);
 424         error = devclass_add_driver(dc, &pdrv->bsddriver,
 425             BUS_PASS_DEFAULT, &pdrv->bsdclass);
 426         mtx_unlock(&Giant);
 427         return (-error);
 428 }
 429
 430 int
 431 linux_pci_register_driver(struct pci_driver *pdrv)
 432 {
 433         devclass_t dc;
 434
 435         dc = devclass_find("pci");
 436         if (dc == NULL)
 437                 return (-ENXIO);
 438         pdrv->isdrm = false;
 439         return (_linux_pci_register_driver(pdrv, dc));
 440 }
 441
 442 unsigned long
 443 pci_resource_start(struct pci_dev *pdev, int bar)
 444 {
 445         struct resource_list_entry *rle;
 446         rman_res_t newstart;
 447         device_t dev;
 448
 449         if ((rle = linux_pci_get_bar(pdev, bar)) == NULL)
 450                 return (0);
 451         dev = pci_find_dbsf(pdev->bus->domain, pdev->bus->number,
 452             PCI_SLOT(pdev->devfn), PCI_FUNC(pdev->devfn));
 453         MPASS(dev != NULL);
 454         if (BUS_TRANSLATE_RESOURCE(dev, rle->type, rle->start, &newstart)) {
 455                 device_printf(pdev->dev.bsddev, "translate of %#jx failed\n",
 456                     (uintmax_t)rle->start);
 457                 return (0);
 458         }
 459         return (newstart);
 460 }
 461
 462 unsigned long
 463 pci_resource_len(struct pci_dev *pdev, int bar)
 464 {
 465         struct resource_list_entry *rle;
 466
 467         if ((rle = linux_pci_get_bar(pdev, bar)) == NULL)
 468                 return (0);
 469         return (rle->count);
 470 }
 471
 472 int
 473 linux_pci_register_drm_driver(struct pci_driver *pdrv)
 474 {
 475         devclass_t dc;
 476
 477         dc = devclass_create("vgapci");
 478         if (dc == NULL)
 479                 return (-ENXIO);
 480         pdrv->isdrm = true;
 481         pdrv->name = "drmn";
 482         return (_linux_pci_register_driver(pdrv, dc));
 483 }
 484
 485 void
 486 linux_pci_unregister_driver(struct pci_driver *pdrv)
 487 {
 488         devclass_t bus;
 489
 490         bus = devclass_find("pci");
 491
 492         spin_lock(&pci_lock);
 493         list_del(&pdrv->links);
 494         spin_unlock(&pci_lock);
 495         mtx_lock(&Giant);
 496         if (bus != NULL)
 497                 devclass_delete_driver(bus, &pdrv->bsddriver);
 498         mtx_unlock(&Giant);
 499 }
 500
 501 void
 502 linux_pci_unregister_drm_driver(struct pci_driver *pdrv)
 503 {
 504         devclass_t bus;
 505
 506         bus = devclass_find("vgapci");
 507
 508         spin_lock(&pci_lock);
 509         list_del(&pdrv->links);
 510         spin_unlock(&pci_lock);
 511         mtx_lock(&Giant);
 512         if (bus != NULL)
 513                 devclass_delete_driver(bus, &pdrv->bsddriver);
 514         mtx_unlock(&Giant);
 515 }
 516
 517 CTASSERT(sizeof(dma_addr_t) <= sizeof(uint64_t));
 518
 519 struct linux_dma_obj {
 520         void            *vaddr;
 521         uint64_t        dma_addr;
 522         bus_dmamap_t    dmamap;
 523 };
 524
 525 static uma_zone_t linux_dma_trie_zone;
 526 static uma_zone_t linux_dma_obj_zone;
 527
 528 static void
 529 linux_dma_init(void *arg)
 530 {
 531
 532         linux_dma_trie_zone = uma_zcreate("linux_dma_pctrie",
 533             pctrie_node_size(), NULL, NULL, pctrie_zone_init, NULL,
 534             UMA_ALIGN_PTR, 0);
 535         linux_dma_obj_zone = uma_zcreate("linux_dma_object",
 536             sizeof(struct linux_dma_obj), NULL, NULL, NULL, NULL,
 537             UMA_ALIGN_PTR, 0);
 538
 539 }
 540 SYSINIT(linux_dma, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_THIRD, linux_dma_init, NULL);
 541
 542 static void
 543 linux_dma_uninit(void *arg)
 544 {
 545
 546         uma_zdestroy(linux_dma_obj_zone);
 547         uma_zdestroy(linux_dma_trie_zone);
 548 }
 549 SYSUNINIT(linux_dma, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_THIRD, linux_dma_uninit, NULL);
 550
 551 static void *
 552 linux_dma_trie_alloc(struct pctrie *ptree)
 553 {
 554
 555         return (uma_zalloc(linux_dma_trie_zone, M_NOWAIT));
 556 }
 557
 558 static void
 559 linux_dma_trie_free(struct pctrie *ptree, void *node)
 560 {
 561
 562         uma_zfree(linux_dma_trie_zone, node);
 563 }
 564
 565
 566 PCTRIE_DEFINE(LINUX_DMA, linux_dma_obj, dma_addr, linux_dma_trie_alloc,
 567     linux_dma_trie_free);
 568
 569 void *
 570 linux_dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,
 571     dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flag)
 572 {
 573         struct linux_dma_priv *priv;
 574         vm_paddr_t high;
 575         size_t align;
 576         void *mem;
 577
 578         if (dev == NULL || dev->dma_priv == NULL) {
 579                 *dma_handle = 0;
 580                 return (NULL);
 581         }
 582         priv = dev->dma_priv;
 583         if (priv->dma_mask)
 584                 high = priv->dma_mask;
 585         else if (flag & GFP_DMA32)
 586                 high = BUS_SPACE_MAXADDR_32BIT;
 587         else
 588                 high = BUS_SPACE_MAXADDR;
 589         align = PAGE_SIZE << get_order(size);
 590         mem = (void *)kmem_alloc_contig(size, flag, 0, high, align, 0,
 591             VM_MEMATTR_DEFAULT);
 592         if (mem != NULL) {
 593                 *dma_handle = linux_dma_map_phys(dev, vtophys(mem), size);
 594                 if (*dma_handle == 0) {
 595                         kmem_free((vm_offset_t)mem, size);
 596                         mem = NULL;
 597                 }
 598         } else {
 599                 *dma_handle = 0;
 600         }
 601         return (mem);
 602 }
 603
 604 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
 605 dma_addr_t
 606 linux_dma_map_phys(struct device *dev, vm_paddr_t phys, size_t len)
 607 {
 608         struct linux_dma_priv *priv;
 609         struct linux_dma_obj *obj;
 610         int error, nseg;
 611         bus_dma_segment_t seg;
 612
 613         priv = dev->dma_priv;
 614
 615         /*
 616          * If the resultant mapping will be entirely 1:1 with the
 617          * physical address, short-circuit the remainder of the
 618          * bus_dma API.  This avoids tracking collisions in the pctrie
 619          * with the additional benefit of reducing overhead.
 620          */
 621         if (bus_dma_id_mapped(priv->dmat, phys, len))
 622                 return (phys);
 623
 624         obj = uma_zalloc(linux_dma_obj_zone, M_NOWAIT);
 625         if (obj == NULL) {
 626                 return (0);
 627         }
 628
 629         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 630         if (bus_dmamap_create(priv->dmat, 0, &obj->dmamap) != 0) {
 631                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 632                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 633                 return (0);
 634         }
 635
 636         nseg = -1;
 637         if (_bus_dmamap_load_phys(priv->dmat, obj->dmamap, phys, len,
 638             BUS_DMA_NOWAIT, &seg, &nseg) != 0) {
 639                 bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 640                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 641                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 642                 return (0);
 643         }
 644
 645         KASSERT(++nseg == 1, ("More than one segment (nseg=%d)", nseg));
 646         obj->dma_addr = seg.ds_addr;
 647
 648         error = LINUX_DMA_PCTRIE_INSERT(&priv->ptree, obj);
 649         if (error != 0) {
 650                 bus_dmamap_unload(priv->dmat, obj->dmamap);
 651                 bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 652                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 653                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 654                 return (0);
 655         }
 656         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 657         return (obj->dma_addr);
 658 }
 659 #else
 660 dma_addr_t
 661 linux_dma_map_phys(struct device *dev, vm_paddr_t phys, size_t len)
 662 {
 663         return (phys);
 664 }
 665 #endif
 666
 667 #if defined(__i386__) || defined(__amd64__) || defined(__aarch64__)
 668 void
 669 linux_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t len)
 670 {
 671         struct linux_dma_priv *priv;
 672         struct linux_dma_obj *obj;
 673
 674         priv = dev->dma_priv;
 675
 676         if (pctrie_is_empty(&priv->ptree))
 677                 return;
 678
 679         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 680         obj = LINUX_DMA_PCTRIE_LOOKUP(&priv->ptree, dma_addr);
 681         if (obj == NULL) {
 682                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 683                 return;
 684         }
 685         LINUX_DMA_PCTRIE_REMOVE(&priv->ptree, dma_addr);
 686         bus_dmamap_unload(priv->dmat, obj->dmamap);
 687         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, obj->dmamap);
 688         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 689
 690         uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 691 }
 692 #else
 693 void
 694 linux_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr, size_t len)
 695 {
 696 }
 697 #endif
 698
 699 int
 700 linux_dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sgl, int nents,
 701     enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 702 {
 703         struct linux_dma_priv *priv;
 704         struct scatterlist *sg;
 705         int i, nseg;
 706         bus_dma_segment_t seg;
 707
 708         priv = dev->dma_priv;
 709
 710         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 711
 712         /* create common DMA map in the first S/G entry */
 713         if (bus_dmamap_create(priv->dmat, 0, &sgl->dma_map) != 0) {
 714                 DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 715                 return (0);
 716         }
 717
 718         /* load all S/G list entries */
 719         for_each_sg(sgl, sg, nents, i) {
 720                 nseg = -1;
 721                 if (_bus_dmamap_load_phys(priv->dmat, sgl->dma_map,
 722                     sg_phys(sg), sg->length, BUS_DMA_NOWAIT,
 723                     &seg, &nseg) != 0) {
 724                         bus_dmamap_unload(priv->dmat, sgl->dma_map);
 725                         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, sgl->dma_map);
 726                         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 727                         return (0);
 728                 }
 729                 KASSERT(nseg == 0,
 730                     ("More than one segment (nseg=%d)", nseg + 1));
 731
 732                 sg_dma_address(sg) = seg.ds_addr;
 733         }
 734         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 735
 736         return (nents);
 737 }
 738
 739 void
 740 linux_dma_unmap_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sgl,
 741     int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 742 {
 743         struct linux_dma_priv *priv;
 744
 745         priv = dev->dma_priv;
 746
 747         DMA_PRIV_LOCK(priv);
 748         bus_dmamap_unload(priv->dmat, sgl->dma_map);
 749         bus_dmamap_destroy(priv->dmat, sgl->dma_map);
 750         DMA_PRIV_UNLOCK(priv);
 751 }
 752
 753 struct dma_pool {
 754         struct device  *pool_device;
 755         uma_zone_t      pool_zone;
 756         struct mtx      pool_lock;
 757         bus_dma_tag_t   pool_dmat;
 758         size_t          pool_entry_size;
 759         struct pctrie   pool_ptree;
 760 };
 761
 762 #define DMA_POOL_LOCK(pool) mtx_lock(&(pool)->pool_lock)
 763 #define DMA_POOL_UNLOCK(pool) mtx_unlock(&(pool)->pool_lock)
 764
 765 static inline int
 766 dma_pool_obj_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 767 {
 768         struct linux_dma_obj *obj = mem;
 769         struct dma_pool *pool = arg;
 770         int error, nseg;
 771         bus_dma_segment_t seg;
 772
 773         nseg = -1;
 774         DMA_POOL_LOCK(pool);
 775         error = _bus_dmamap_load_phys(pool->pool_dmat, obj->dmamap,
 776             vtophys(obj->vaddr), pool->pool_entry_size, BUS_DMA_NOWAIT,
 777             &seg, &nseg);
 778         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 779         if (error != 0) {
 780                 return (error);
 781         }
 782         KASSERT(++nseg == 1, ("More than one segment (nseg=%d)", nseg));
 783         obj->dma_addr = seg.ds_addr;
 784
 785         return (0);
 786 }
 787
 788 static void
 789 dma_pool_obj_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 790 {
 791         struct linux_dma_obj *obj = mem;
 792         struct dma_pool *pool = arg;
 793
 794         DMA_POOL_LOCK(pool);
 795         bus_dmamap_unload(pool->pool_dmat, obj->dmamap);
 796         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 797 }
 798
 799 static int
 800 dma_pool_obj_import(void *arg, void **store, int count, int domain __unused,
 801     int flags)
 802 {
 803         struct dma_pool *pool = arg;
 804         struct linux_dma_priv *priv;
 805         struct linux_dma_obj *obj;
 806         int error, i;
 807
 808         priv = pool->pool_device->dma_priv;
 809         for (i = 0; i < count; i++) {
 810                 obj = uma_zalloc(linux_dma_obj_zone, flags);
 811                 if (obj == NULL)
 812                         break;
 813
 814                 error = bus_dmamem_alloc(pool->pool_dmat, &obj->vaddr,
 815                     BUS_DMA_NOWAIT, &obj->dmamap);
 816                 if (error!= 0) {
 817                         uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 818                         break;
 819                 }
 820
 821                 store[i] = obj;
 822         }
 823
 824         return (i);
 825 }
 826
 827 static void
 828 dma_pool_obj_release(void *arg, void **store, int count)
 829 {
 830         struct dma_pool *pool = arg;
 831         struct linux_dma_priv *priv;
 832         struct linux_dma_obj *obj;
 833         int i;
 834
 835         priv = pool->pool_device->dma_priv;
 836         for (i = 0; i < count; i++) {
 837                 obj = store[i];
 838                 bus_dmamem_free(pool->pool_dmat, obj->vaddr, obj->dmamap);
 839                 uma_zfree(linux_dma_obj_zone, obj);
 840         }
 841 }
 842
 843 struct dma_pool *
 844 linux_dma_pool_create(char *name, struct device *dev, size_t size,
 845     size_t align, size_t boundary)
 846 {
 847         struct linux_dma_priv *priv;
 848         struct dma_pool *pool;
 849
 850         priv = dev->dma_priv;
 851
 852         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
 853         pool->pool_device = dev;
 854         pool->pool_entry_size = size;
 855
 856         if (bus_dma_tag_create(bus_get_dma_tag(dev->bsddev),
 857             align, boundary,            /* alignment, boundary */
 858             priv->dma_mask,             /* lowaddr */
 859             BUS_SPACE_MAXADDR,          /* highaddr */
 860             NULL, NULL,                 /* filtfunc, filtfuncarg */
 861             size,                       /* maxsize */
 862             1,                          /* nsegments */
 863             size,                       /* maxsegsz */
 864             0,                          /* flags */
 865             NULL, NULL,                 /* lockfunc, lockfuncarg */
 866             &pool->pool_dmat)) {
 867                 kfree(pool);
 868                 return (NULL);
 869         }
 870
 871         pool->pool_zone = uma_zcache_create(name, -1, dma_pool_obj_ctor,
 872             dma_pool_obj_dtor, NULL, NULL, dma_pool_obj_import,
 873             dma_pool_obj_release, pool, 0);
 874
 875         mtx_init(&pool->pool_lock, "lkpi-dma-pool", NULL, MTX_DEF);
 876         pctrie_init(&pool->pool_ptree);
 877
 878         return (pool);
 879 }
 880
 881 void
 882 linux_dma_pool_destroy(struct dma_pool *pool)
 883 {
 884
 885         uma_zdestroy(pool->pool_zone);
 886         bus_dma_tag_destroy(pool->pool_dmat);
 887         mtx_destroy(&pool->pool_lock);
 888         kfree(pool);
 889 }
 890
 891 void *
 892 linux_dma_pool_alloc(struct dma_pool *pool, gfp_t mem_flags,
 893     dma_addr_t *handle)
 894 {
 895         struct linux_dma_obj *obj;
 896
 897         obj = uma_zalloc_arg(pool->pool_zone, pool, mem_flags);
 898         if (obj == NULL)
 899                 return (NULL);
 900
 901         DMA_POOL_LOCK(pool);
 902         if (LINUX_DMA_PCTRIE_INSERT(&pool->pool_ptree, obj) != 0) {
 903                 DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 904                 uma_zfree_arg(pool->pool_zone, obj, pool);
 905                 return (NULL);
 906         }
 907         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 908
 909         *handle = obj->dma_addr;
 910         return (obj->vaddr);
 911 }
 912
 913 void
 914 linux_dma_pool_free(struct dma_pool *pool, void *vaddr, dma_addr_t dma_addr)
 915 {
 916         struct linux_dma_obj *obj;
 917
 918         DMA_POOL_LOCK(pool);
 919         obj = LINUX_DMA_PCTRIE_LOOKUP(&pool->pool_ptree, dma_addr);
 920         if (obj == NULL) {
 921                 DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 922                 return;
 923         }
 924         LINUX_DMA_PCTRIE_REMOVE(&pool->pool_ptree, dma_addr);
 925         DMA_POOL_UNLOCK(pool);
 926
 927         uma_zfree_arg(pool->pool_zone, obj, pool);
 928 }