sys/mips/mips/busdma_machdep.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2006 Oleksandr Tymoshenko
   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  * MIPS bus dma support routines
  36  */
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/malloc.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42 #include <sys/busdma_bufalloc.h>
  43 #include <sys/interrupt.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/memdesc.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/ktr.h>
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/uio.h>
  52
  53 #include <vm/uma.h>
  54 #include <vm/vm.h>
  55 #include <vm/vm_extern.h>
  56 #include <vm/vm_kern.h>
  57 #include <vm/vm_page.h>
  58 #include <vm/vm_map.h>
  59
  60 #include <machine/atomic.h>
  61 #include <machine/bus.h>
  62 #include <machine/cache.h>
  63 #include <machine/cpufunc.h>
  64 #include <machine/cpuinfo.h>
  65 #include <machine/md_var.h>
  66
  67 #define MAX_BPAGES 64
  68 #define BUS_DMA_COULD_BOUNCE    BUS_DMA_BUS3
  69 #define BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP  BUS_DMA_BUS4
  70
  71 /*
  72  * On XBurst cores from Ingenic, cache-line writeback is local
  73  * only, unless accompanied by invalidation. Invalidations force
  74  * dirty line writeout and invalidation requests forwarded to
  75  * other cores if other cores have the cache line dirty.
  76  */
  77 #if defined(SMP) && defined(CPU_XBURST)
  78 #define BUS_DMA_FORCE_WBINV
  79 #endif
  80
  81 struct bounce_zone;
  82
  83 struct bus_dma_tag {
  84         bus_dma_tag_t           parent;
  85         bus_size_t              alignment;
  86         bus_addr_t              boundary;
  87         bus_addr_t              lowaddr;
  88         bus_addr_t              highaddr;
  89         bus_dma_filter_t        *filter;
  90         void                    *filterarg;
  91         bus_size_t              maxsize;
  92         u_int                   nsegments;
  93         bus_size_t              maxsegsz;
  94         int                     flags;
  95         int                     ref_count;
  96         int                     map_count;
  97         bus_dma_lock_t          *lockfunc;
  98         void                    *lockfuncarg;
  99         bus_dma_segment_t       *segments;
 100         struct bounce_zone *bounce_zone;
 101 };
 102
 103 struct bounce_page {
 104         vm_offset_t     vaddr;          /* kva of bounce buffer */
 105         vm_offset_t     vaddr_nocache;  /* kva of bounce buffer uncached */
 106         bus_addr_t      busaddr;        /* Physical address */
 107         vm_offset_t     datavaddr;      /* kva of client data */
 108         bus_addr_t      dataaddr;       /* client physical address */
 109         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
 110         STAILQ_ENTRY(bounce_page) links;
 111 };
 112
 113 struct sync_list {
 114         vm_offset_t     vaddr;          /* kva of bounce buffer */
 115         bus_addr_t      busaddr;        /* Physical address */
 116         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
 117 };
 118
 119 int busdma_swi_pending;
 120
 121 struct bounce_zone {
 122         STAILQ_ENTRY(bounce_zone) links;
 123         STAILQ_HEAD(bp_list, bounce_page) bounce_page_list;
 124         int             total_bpages;
 125         int             free_bpages;
 126         int             reserved_bpages;
 127         int             active_bpages;
 128         int             total_bounced;
 129         int             total_deferred;
 130         int             map_count;
 131         bus_size_t      alignment;
 132         bus_addr_t      lowaddr;
 133         char            zoneid[8];
 134         char            lowaddrid[20];
 135         struct sysctl_ctx_list sysctl_tree;
 136         struct sysctl_oid *sysctl_tree_top;
 137 };
 138
 139 static struct mtx bounce_lock;
 140 static int total_bpages;
 141 static int busdma_zonecount;
 142 static STAILQ_HEAD(, bounce_zone) bounce_zone_list;
 143
 144 static SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, busdma, CTLFLAG_RD, 0, "Busdma parameters");
 145 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bpages, CTLFLAG_RD, &total_bpages, 0,
 146            "Total bounce pages");
 147
 148 #define DMAMAP_UNCACHEABLE      0x08
 149 #define DMAMAP_CACHE_ALIGNED    0x10
 150
 151 struct bus_dmamap {
 152         struct bp_list  bpages;
 153         int             pagesneeded;
 154         int             pagesreserved;
 155         bus_dma_tag_t   dmat;
 156         struct memdesc  mem;
 157         int             flags;
 158         void            *origbuffer;
 159         void            *allocbuffer;
 160         TAILQ_ENTRY(bus_dmamap) freelist;
 161         STAILQ_ENTRY(bus_dmamap) links;
 162         bus_dmamap_callback_t *callback;
 163         void            *callback_arg;
 164         int             sync_count;
 165         struct sync_list *slist;
 166 };
 167
 168 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_waitinglist;
 169 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_callbacklist;
 170
 171 static void init_bounce_pages(void *dummy);
 172 static int alloc_bounce_zone(bus_dma_tag_t dmat);
 173 static int alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages);
 174 static int reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 175                                 int commit);
 176 static bus_addr_t add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 177                                   vm_offset_t vaddr, bus_addr_t addr,
 178                                   bus_size_t size);
 179 static void free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage);
 180
 181 /* Default tag, as most drivers provide no parent tag. */
 182 bus_dma_tag_t mips_root_dma_tag;
 183
 184 static uma_zone_t dmamap_zone;  /* Cache of struct bus_dmamap items */
 185
 186 static busdma_bufalloc_t coherent_allocator;    /* Cache of coherent buffers */
 187 static busdma_bufalloc_t standard_allocator;    /* Cache of standard buffers */
 188
 189 MALLOC_DEFINE(M_BUSDMA, "busdma", "busdma metadata");
 190 MALLOC_DEFINE(M_BOUNCE, "bounce", "busdma bounce pages");
 191
 192 /*
 193  * This is the ctor function passed to uma_zcreate() for the pool of dma maps.
 194  * It'll need platform-specific changes if this code is copied.
 195  */
 196 static int
 197 dmamap_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 198 {
 199         bus_dmamap_t map;
 200         bus_dma_tag_t dmat;
 201
 202         map = (bus_dmamap_t)mem;
 203         dmat = (bus_dma_tag_t)arg;
 204
 205         dmat->map_count++;
 206
 207         map->dmat = dmat;
 208         map->flags = 0;
 209         map->slist = NULL;
 210         map->allocbuffer = NULL;
 211         map->sync_count = 0;
 212         STAILQ_INIT(&map->bpages);
 213
 214         return (0);
 215 }
 216
 217 /*
 218  * This is the dtor function passed to uma_zcreate() for the pool of dma maps.
 219  * It may need platform-specific changes if this code is copied              .
 220  */
 221 static void
 222 dmamap_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 223 {
 224         bus_dmamap_t map;
 225
 226         map = (bus_dmamap_t)mem;
 227
 228         map->dmat->map_count--;
 229 }
 230
 231 static void
 232 busdma_init(void *dummy)
 233 {
 234
 235         /* Create a cache of maps for bus_dmamap_create(). */
 236         dmamap_zone = uma_zcreate("dma maps", sizeof(struct bus_dmamap),
 237             dmamap_ctor, dmamap_dtor, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 238
 239         /* Create a cache of buffers in standard (cacheable) memory. */
 240         standard_allocator = busdma_bufalloc_create("buffer",
 241             mips_dcache_max_linesize,   /* minimum_alignment */
 242             NULL,                       /* uma_alloc func */
 243             NULL,                       /* uma_free func */
 244             0);                         /* uma_zcreate_flags */
 245
 246         /*
 247          * Create a cache of buffers in uncacheable memory, to implement the
 248          * BUS_DMA_COHERENT flag.
 249          */
 250         coherent_allocator = busdma_bufalloc_create("coherent",
 251             mips_dcache_max_linesize,   /* minimum_alignment */
 252             busdma_bufalloc_alloc_uncacheable,
 253             busdma_bufalloc_free_uncacheable,
 254             0);                         /* uma_zcreate_flags */
 255 }
 256 SYSINIT(busdma, SI_SUB_KMEM, SI_ORDER_FOURTH, busdma_init, NULL);
 257
 258 /*
 259  * Return true if a match is made.
 260  *
 261  * To find a match walk the chain of bus_dma_tag_t's looking for 'paddr'.
 262  *
 263  * If paddr is within the bounds of the dma tag then call the filter callback
 264  * to check for a match, if there is no filter callback then assume a match.
 265  */
 266 static int
 267 run_filter(bus_dma_tag_t dmat, bus_addr_t paddr)
 268 {
 269         int retval;
 270
 271         retval = 0;
 272
 273         do {
 274                 if (((paddr > dmat->lowaddr && paddr <= dmat->highaddr)
 275                  || ((paddr & (dmat->alignment - 1)) != 0))
 276                  && (dmat->filter == NULL
 277                   || (*dmat->filter)(dmat->filterarg, paddr) != 0))
 278                         retval = 1;
 279
 280                 dmat = dmat->parent;
 281         } while (retval == 0 && dmat != NULL);
 282         return (retval);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Check to see if the specified page is in an allowed DMA range.
 287  */
 288
 289 static __inline int
 290 _bus_dma_can_bounce(vm_offset_t lowaddr, vm_offset_t highaddr)
 291 {
 292         int i;
 293         for (i = 0; phys_avail[i] && phys_avail[i + 1]; i += 2) {
 294                 if ((lowaddr >= phys_avail[i] && lowaddr <= phys_avail[i + 1])
 295                     || (lowaddr < phys_avail[i] &&
 296                     highaddr > phys_avail[i]))
 297                         return (1);
 298         }
 299         return (0);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Convenience function for manipulating driver locks from busdma (during
 304  * busdma_swi, for example).  Drivers that don't provide their own locks
 305  * should specify &Giant to dmat->lockfuncarg.  Drivers that use their own
 306  * non-mutex locking scheme don't have to use this at all.
 307  */
 308 void
 309 busdma_lock_mutex(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 310 {
 311         struct mtx *dmtx;
 312
 313         dmtx = (struct mtx *)arg;
 314         switch (op) {
 315         case BUS_DMA_LOCK:
 316                 mtx_lock(dmtx);
 317                 break;
 318         case BUS_DMA_UNLOCK:
 319                 mtx_unlock(dmtx);
 320                 break;
 321         default:
 322                 panic("Unknown operation 0x%x for busdma_lock_mutex!", op);
 323         }
 324 }
 325
 326 /*
 327  * dflt_lock should never get called.  It gets put into the dma tag when
 328  * lockfunc == NULL, which is only valid if the maps that are associated
 329  * with the tag are meant to never be defered.
 330  * XXX Should have a way to identify which driver is responsible here.
 331  */
 332 static void
 333 dflt_lock(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 334 {
 335 #ifdef INVARIANTS
 336         panic("driver error: busdma dflt_lock called");
 337 #else
 338         printf("DRIVER_ERROR: busdma dflt_lock called\n");
 339 #endif
 340 }
 341
 342 static __inline bus_dmamap_t
 343 _busdma_alloc_dmamap(bus_dma_tag_t dmat)
 344 {
 345         struct sync_list *slist;
 346         bus_dmamap_t map;
 347
 348         slist = malloc(sizeof(*slist) * dmat->nsegments, M_BUSDMA, M_NOWAIT);
 349         if (slist == NULL)
 350                 return (NULL);
 351         map = uma_zalloc_arg(dmamap_zone, dmat, M_NOWAIT);
 352         if (map != NULL)
 353                 map->slist = slist;
 354         else
 355                 free(slist, M_BUSDMA);
 356         return (map);
 357 }
 358
 359 static __inline void
 360 _busdma_free_dmamap(bus_dmamap_t map)
 361 {
 362
 363         free(map->slist, M_BUSDMA);
 364         uma_zfree(dmamap_zone, map);
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Allocate a device specific dma_tag.
 369  */
 370 #define SEG_NB 1024
 371
 372 int
 373 bus_dma_tag_create(bus_dma_tag_t parent, bus_size_t alignment,
 374     bus_addr_t boundary, bus_addr_t lowaddr,
 375     bus_addr_t highaddr, bus_dma_filter_t *filter,
 376     void *filterarg, bus_size_t maxsize, int nsegments,
 377     bus_size_t maxsegsz, int flags, bus_dma_lock_t *lockfunc,
 378     void *lockfuncarg, bus_dma_tag_t *dmat)
 379 {
 380         bus_dma_tag_t newtag;
 381         int error = 0;
 382         /* Return a NULL tag on failure */
 383         *dmat = NULL;
 384         if (!parent)
 385                 parent = mips_root_dma_tag;
 386
 387         newtag = (bus_dma_tag_t)malloc(sizeof(*newtag), M_BUSDMA, M_NOWAIT);
 388         if (newtag == NULL) {
 389                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 390                     __func__, newtag, 0, error);
 391                 return (ENOMEM);
 392         }
 393
 394         newtag->parent = parent;
 395         newtag->alignment = alignment;
 396         newtag->boundary = boundary;
 397         newtag->lowaddr = trunc_page((vm_offset_t)lowaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 398         newtag->highaddr = trunc_page((vm_offset_t)highaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 399         newtag->filter = filter;
 400         newtag->filterarg = filterarg;
 401         newtag->maxsize = maxsize;
 402         newtag->nsegments = nsegments;
 403         newtag->maxsegsz = maxsegsz;
 404         newtag->flags = flags;
 405         if (cpuinfo.cache_coherent_dma)
 406                 newtag->flags |= BUS_DMA_COHERENT;
 407         newtag->ref_count = 1; /* Count ourself */
 408         newtag->map_count = 0;
 409         if (lockfunc != NULL) {
 410                 newtag->lockfunc = lockfunc;
 411                 newtag->lockfuncarg = lockfuncarg;
 412         } else {
 413                 newtag->lockfunc = dflt_lock;
 414                 newtag->lockfuncarg = NULL;
 415         }
 416         newtag->segments = NULL;
 417
 418         /*
 419          * Take into account any restrictions imposed by our parent tag
 420          */
 421         if (parent != NULL) {
 422                 newtag->lowaddr = MIN(parent->lowaddr, newtag->lowaddr);
 423                 newtag->highaddr = MAX(parent->highaddr, newtag->highaddr);
 424                 if (newtag->boundary == 0)
 425                         newtag->boundary = parent->boundary;
 426                 else if (parent->boundary != 0)
 427                         newtag->boundary =
 428                             MIN(parent->boundary, newtag->boundary);
 429                 if ((newtag->filter != NULL) ||
 430                     ((parent->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0))
 431                         newtag->flags |= BUS_DMA_COULD_BOUNCE;
 432                 if (newtag->filter == NULL) {
 433                         /*
 434                         * Short circuit looking at our parent directly
 435                         * since we have encapsulated all of its information
 436                         */
 437                         newtag->filter = parent->filter;
 438                         newtag->filterarg = parent->filterarg;
 439                         newtag->parent = parent->parent;
 440                 }
 441                 if (newtag->parent != NULL)
 442                         atomic_add_int(&parent->ref_count, 1);
 443         }
 444         if (_bus_dma_can_bounce(newtag->lowaddr, newtag->highaddr)
 445          || newtag->alignment > 1)
 446                 newtag->flags |= BUS_DMA_COULD_BOUNCE;
 447
 448         if (((newtag->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 449             (flags & BUS_DMA_ALLOCNOW) != 0) {
 450                 struct bounce_zone *bz;
 451
 452                 /* Must bounce */
 453
 454                 if ((error = alloc_bounce_zone(newtag)) != 0) {
 455                         free(newtag, M_BUSDMA);
 456                         return (error);
 457                 }
 458                 bz = newtag->bounce_zone;
 459
 460                 if (ptoa(bz->total_bpages) < maxsize) {
 461                         int pages;
 462
 463                         pages = atop(maxsize) - bz->total_bpages;
 464
 465                         /* Add pages to our bounce pool */
 466                         if (alloc_bounce_pages(newtag, pages) < pages)
 467                                 error = ENOMEM;
 468                 }
 469                 /* Performed initial allocation */
 470                 newtag->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 471         } else
 472                 newtag->bounce_zone = NULL;
 473         if (error != 0)
 474                 free(newtag, M_BUSDMA);
 475         else
 476                 *dmat = newtag;
 477         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 478             __func__, newtag, (newtag != NULL ? newtag->flags : 0), error);
 479
 480         return (error);
 481 }
 482
 483 int
 484 bus_dma_tag_destroy(bus_dma_tag_t dmat)
 485 {
 486 #ifdef KTR
 487         bus_dma_tag_t dmat_copy = dmat;
 488 #endif
 489
 490         if (dmat != NULL) {
 491                 if (dmat->map_count != 0)
 492                         return (EBUSY);
 493
 494                 while (dmat != NULL) {
 495                         bus_dma_tag_t parent;
 496
 497                         parent = dmat->parent;
 498                         atomic_subtract_int(&dmat->ref_count, 1);
 499                         if (dmat->ref_count == 0) {
 500                                 if (dmat->segments != NULL)
 501                                         free(dmat->segments, M_BUSDMA);
 502                                 free(dmat, M_BUSDMA);
 503                                 /*
 504                                  * Last reference count, so
 505                                  * release our reference
 506                                  * count on our parent.
 507                                  */
 508                                 dmat = parent;
 509                         } else
 510                                 dmat = NULL;
 511                 }
 512         }
 513         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s tag %p", __func__, dmat_copy);
 514
 515         return (0);
 516 }
 517
 518 #include <sys/kdb.h>
 519 /*
 520  * Allocate a handle for mapping from kva/uva/physical
 521  * address space into bus device space.
 522  */
 523 int
 524 bus_dmamap_create(bus_dma_tag_t dmat, int flags, bus_dmamap_t *mapp)
 525 {
 526         bus_dmamap_t newmap;
 527         int error = 0;
 528
 529         if (dmat->segments == NULL) {
 530                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 531                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_BUSDMA,
 532                     M_NOWAIT);
 533                 if (dmat->segments == NULL) {
 534                         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d",
 535                             __func__, dmat, ENOMEM);
 536                         return (ENOMEM);
 537                 }
 538         }
 539
 540         newmap = _busdma_alloc_dmamap(dmat);
 541         if (newmap == NULL) {
 542                 CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d", __func__, dmat, ENOMEM);
 543                 return (ENOMEM);
 544         }
 545         *mapp = newmap;
 546
 547         /*
 548          * Bouncing might be required if the driver asks for an active
 549          * exclusion region, a data alignment that is stricter than 1, and/or
 550          * an active address boundary.
 551          */
 552         if (dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) {
 553
 554                 /* Must bounce */
 555                 struct bounce_zone *bz;
 556                 int maxpages;
 557
 558                 if (dmat->bounce_zone == NULL) {
 559                         if ((error = alloc_bounce_zone(dmat)) != 0) {
 560                                 _busdma_free_dmamap(newmap);
 561                                 *mapp = NULL;
 562                                 return (error);
 563                         }
 564                 }
 565                 bz = dmat->bounce_zone;
 566
 567                 /* Initialize the new map */
 568                 STAILQ_INIT(&((*mapp)->bpages));
 569
 570                 /*
 571                  * Attempt to add pages to our pool on a per-instance
 572                  * basis up to a sane limit.
 573                  */
 574                 maxpages = MAX_BPAGES;
 575                 if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0
 576                  || (bz->map_count > 0 && bz->total_bpages < maxpages)) {
 577                         int pages;
 578
 579                         pages = MAX(atop(dmat->maxsize), 1);
 580                         pages = MIN(maxpages - bz->total_bpages, pages);
 581                         pages = MAX(pages, 1);
 582                         if (alloc_bounce_pages(dmat, pages) < pages)
 583                                 error = ENOMEM;
 584
 585                         if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0) {
 586                                 if (error == 0)
 587                                         dmat->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 588                         } else {
 589                                 error = 0;
 590                         }
 591                 }
 592                 bz->map_count++;
 593         }
 594
 595         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 596             __func__, dmat, dmat->flags, error);
 597
 598         return (0);
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Destroy a handle for mapping from kva/uva/physical
 603  * address space into bus device space.
 604  */
 605 int
 606 bus_dmamap_destroy(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 607 {
 608
 609         if (STAILQ_FIRST(&map->bpages) != NULL || map->sync_count != 0) {
 610                 CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d",
 611                     __func__, dmat, EBUSY);
 612                 return (EBUSY);
 613         }
 614         if (dmat->bounce_zone)
 615                 dmat->bounce_zone->map_count--;
 616         _busdma_free_dmamap(map);
 617         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error 0", __func__, dmat);
 618         return (0);
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Allocate a piece of memory that can be efficiently mapped into
 623  * bus device space based on the constraints lited in the dma tag.
 624  * A dmamap to for use with dmamap_load is also allocated.
 625  */
 626 int
 627 bus_dmamem_alloc(bus_dma_tag_t dmat, void** vaddrp, int flags,
 628     bus_dmamap_t *mapp)
 629 {
 630         bus_dmamap_t newmap = NULL;
 631         busdma_bufalloc_t ba;
 632         struct busdma_bufzone *bufzone;
 633         vm_memattr_t memattr;
 634         void *vaddr;
 635
 636         int mflags;
 637
 638         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT)
 639                 mflags = M_NOWAIT;
 640         else
 641                 mflags = M_WAITOK;
 642         if (dmat->segments == NULL) {
 643                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 644                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_BUSDMA,
 645                     mflags);
 646                 if (dmat->segments == NULL) {
 647                         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 648                             __func__, dmat, dmat->flags, ENOMEM);
 649                         return (ENOMEM);
 650                 }
 651         }
 652
 653         newmap = _busdma_alloc_dmamap(dmat);
 654         if (newmap == NULL) {
 655                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 656                     __func__, dmat, dmat->flags, ENOMEM);
 657                 return (ENOMEM);
 658         }
 659
 660         /*
 661          * If all the memory is coherent with DMA then we don't need to
 662          * do anything special for a coherent mapping request.
 663          */
 664         if (dmat->flags & BUS_DMA_COHERENT)
 665             flags &= ~BUS_DMA_COHERENT;
 666
 667         if (flags & BUS_DMA_COHERENT) {
 668                 memattr = VM_MEMATTR_UNCACHEABLE;
 669                 ba = coherent_allocator;
 670                 newmap->flags |= DMAMAP_UNCACHEABLE;
 671         } else {
 672                 memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
 673                 ba = standard_allocator;
 674         }
 675         /* All buffers we allocate are cache-aligned. */
 676         newmap->flags |= DMAMAP_CACHE_ALIGNED;
 677
 678         if (flags & BUS_DMA_ZERO)
 679                 mflags |= M_ZERO;
 680
 681         /*
 682          * Try to find a bufzone in the allocator that holds a cache of buffers
 683          * of the right size for this request.  If the buffer is too big to be
 684          * held in the allocator cache, this returns NULL.
 685          */
 686         bufzone = busdma_bufalloc_findzone(ba, dmat->maxsize);
 687
 688         /*
 689          * Allocate the buffer from the uma(9) allocator if...
 690          *  - It's small enough to be in the allocator (bufzone not NULL).
 691          *  - The alignment constraint isn't larger than the allocation size
 692          *    (the allocator aligns buffers to their size boundaries).
 693          *  - There's no need to handle lowaddr/highaddr exclusion zones.
 694          * else allocate non-contiguous pages if...
 695          *  - The page count that could get allocated doesn't exceed
 696          *    nsegments also when the maximum segment size is less
 697          *    than PAGE_SIZE.
 698          *  - The alignment constraint isn't larger than a page boundary.
 699          *  - There are no boundary-crossing constraints.
 700          * else allocate a block of contiguous pages because one or more of the
 701          * constraints is something that only the contig allocator can fulfill.
 702          */
 703         if (bufzone != NULL && dmat->alignment <= bufzone->size &&
 704             !_bus_dma_can_bounce(dmat->lowaddr, dmat->highaddr)) {
 705                 vaddr = uma_zalloc(bufzone->umazone, mflags);
 706         } else if (dmat->nsegments >=
 707             howmany(dmat->maxsize, MIN(dmat->maxsegsz, PAGE_SIZE)) &&
 708             dmat->alignment <= PAGE_SIZE &&
 709             (dmat->boundary % PAGE_SIZE) == 0) {
 710                 vaddr = (void *)kmem_alloc_attr(kernel_arena, dmat->maxsize,
 711                     mflags, 0, dmat->lowaddr, memattr);
 712         } else {
 713                 vaddr = (void *)kmem_alloc_contig(kernel_arena, dmat->maxsize,
 714                     mflags, 0, dmat->lowaddr, dmat->alignment, dmat->boundary,
 715                     memattr);
 716         }
 717         if (vaddr == NULL) {
 718                 _busdma_free_dmamap(newmap);
 719                 newmap = NULL;
 720         } else {
 721                 newmap->sync_count = 0;
 722         }
 723         *vaddrp = vaddr;
 724         *mapp = newmap;
 725
 726         return (vaddr == NULL ? ENOMEM : 0);
 727 }
 728
 729 /*
 730  * Free a piece of memory and it's allocated dmamap, that was allocated
 731  * via bus_dmamem_alloc.  Make the same choice for free/contigfree.
 732  */
 733 void
 734 bus_dmamem_free(bus_dma_tag_t dmat, void *vaddr, bus_dmamap_t map)
 735 {
 736         struct busdma_bufzone *bufzone;
 737         busdma_bufalloc_t ba;
 738
 739         if (map->flags & DMAMAP_UNCACHEABLE)
 740                 ba = coherent_allocator;
 741         else
 742                 ba = standard_allocator;
 743
 744         free(map->slist, M_BUSDMA);
 745         uma_zfree(dmamap_zone, map);
 746
 747         bufzone = busdma_bufalloc_findzone(ba, dmat->maxsize);
 748
 749         if (bufzone != NULL && dmat->alignment <= bufzone->size &&
 750             !_bus_dma_can_bounce(dmat->lowaddr, dmat->highaddr))
 751                 uma_zfree(bufzone->umazone, vaddr);
 752         else
 753                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)vaddr, dmat->maxsize);
 754         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p flags 0x%x", __func__, dmat, dmat->flags);
 755 }
 756
 757 static void
 758 _bus_dmamap_count_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_paddr_t buf,
 759     bus_size_t buflen, int flags)
 760 {
 761         bus_addr_t curaddr;
 762         bus_size_t sgsize;
 763
 764         if (map->pagesneeded == 0) {
 765                 CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d, boundary= %d, alignment= %d",
 766                     dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 767                 CTR2(KTR_BUSDMA, "map= %p, pagesneeded= %d",
 768                     map, map->pagesneeded);
 769                 /*
 770                  * Count the number of bounce pages
 771                  * needed in order to complete this transfer
 772                  */
 773                 curaddr = buf;
 774                 while (buflen != 0) {
 775                         sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 776                         if (run_filter(dmat, curaddr) != 0) {
 777                                 sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 778                                 map->pagesneeded++;
 779                         }
 780                         curaddr += sgsize;
 781                         buflen -= sgsize;
 782                 }
 783                 CTR1(KTR_BUSDMA, "pagesneeded= %d\n", map->pagesneeded);
 784         }
 785 }
 786
 787 static void
 788 _bus_dmamap_count_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, pmap_t pmap,
 789     void *buf, bus_size_t buflen, int flags)
 790 {
 791         vm_offset_t vaddr;
 792         vm_offset_t vendaddr;
 793         bus_addr_t paddr;
 794
 795         if (map->pagesneeded == 0) {
 796                 CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d, boundary= %d, alignment= %d",
 797                     dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 798                 CTR2(KTR_BUSDMA, "map= %p, pagesneeded= %d",
 799                     map, map->pagesneeded);
 800                 /*
 801                  * Count the number of bounce pages
 802                  * needed in order to complete this transfer
 803                  */
 804                 vaddr = (vm_offset_t)buf;
 805                 vendaddr = (vm_offset_t)buf + buflen;
 806
 807                 while (vaddr < vendaddr) {
 808                         bus_size_t sg_len;
 809
 810                         KASSERT(kernel_pmap == pmap, ("pmap is not kernel pmap"));
 811                         sg_len = PAGE_SIZE - ((vm_offset_t)vaddr & PAGE_MASK);
 812                         paddr = pmap_kextract(vaddr);
 813                         if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 814                             run_filter(dmat, paddr) != 0) {
 815                                 sg_len = roundup2(sg_len, dmat->alignment);
 816                                 map->pagesneeded++;
 817                         }
 818                         vaddr += sg_len;
 819                 }
 820                 CTR1(KTR_BUSDMA, "pagesneeded= %d\n", map->pagesneeded);
 821         }
 822 }
 823
 824 static int
 825 _bus_dmamap_reserve_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,int flags)
 826 {
 827
 828         /* Reserve Necessary Bounce Pages */
 829         mtx_lock(&bounce_lock);
 830         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT) {
 831                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 0) != 0) {
 832                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 833                         return (ENOMEM);
 834                 }
 835         } else {
 836                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 1) != 0) {
 837                         /* Queue us for resources */
 838                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_waitinglist,
 839                             map, links);
 840                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 841                         return (EINPROGRESS);
 842                 }
 843         }
 844         mtx_unlock(&bounce_lock);
 845
 846         return (0);
 847 }
 848
 849 /*
 850  * Add a single contiguous physical range to the segment list.
 851  */
 852 static int
 853 _bus_dmamap_addseg(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_addr_t curaddr,
 854     bus_size_t sgsize, bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 855 {
 856         bus_addr_t baddr, bmask;
 857         int seg;
 858
 859         /*
 860          * Make sure we don't cross any boundaries.
 861          */
 862         bmask = ~(dmat->boundary - 1);
 863         if (dmat->boundary > 0) {
 864                 baddr = (curaddr + dmat->boundary) & bmask;
 865                 if (sgsize > (baddr - curaddr))
 866                         sgsize = (baddr - curaddr);
 867         }
 868         /*
 869          * Insert chunk into a segment, coalescing with
 870          * the previous segment if possible.
 871          */
 872         seg = *segp;
 873         if (seg >= 0 &&
 874             curaddr == segs[seg].ds_addr + segs[seg].ds_len &&
 875             (segs[seg].ds_len + sgsize) <= dmat->maxsegsz &&
 876             (dmat->boundary == 0 ||
 877              (segs[seg].ds_addr & bmask) == (curaddr & bmask))) {
 878                 segs[seg].ds_len += sgsize;
 879         } else {
 880                 if (++seg >= dmat->nsegments)
 881                         return (0);
 882                 segs[seg].ds_addr = curaddr;
 883                 segs[seg].ds_len = sgsize;
 884         }
 885         *segp = seg;
 886         return (sgsize);
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Utility function to load a physical buffer.  segp contains
 891  * the starting segment on entrace, and the ending segment on exit.
 892  */
 893 int
 894 _bus_dmamap_load_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 895     vm_paddr_t buf, bus_size_t buflen, int flags, bus_dma_segment_t *segs,
 896     int *segp)
 897 {
 898         bus_addr_t curaddr;
 899         bus_size_t sgsize;
 900         int error;
 901
 902         if (segs == NULL)
 903                 segs = dmat->segments;
 904
 905         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) {
 906                 _bus_dmamap_count_phys(dmat, map, buf, buflen, flags);
 907                 if (map->pagesneeded != 0) {
 908                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 909                         if (error)
 910                                 return (error);
 911                 }
 912         }
 913
 914         while (buflen > 0) {
 915                 curaddr = buf;
 916                 sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 917                 if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 918                     map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr)) {
 919                         sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 920                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, 0, curaddr,
 921                             sgsize);
 922                 }
 923                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
 924                     segp);
 925                 if (sgsize == 0)
 926                         break;
 927                 buf += sgsize;
 928                 buflen -= sgsize;
 929         }
 930
 931         /*
 932          * Did we fit?
 933          */
 934         if (buflen != 0) {
 935                 bus_dmamap_unload(dmat, map);
 936                 return (EFBIG); /* XXX better return value here? */
 937         }
 938         return (0);
 939 }
 940
 941 int
 942 _bus_dmamap_load_ma(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 943     struct vm_page **ma, bus_size_t tlen, int ma_offs, int flags,
 944     bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 945 {
 946
 947         return (bus_dmamap_load_ma_triv(dmat, map, ma, tlen, ma_offs, flags,
 948             segs, segp));
 949 }
 950
 951 /*
 952  * Utility function to load a linear buffer.  segp contains
 953  * the starting segment on entrance, and the ending segment on exit.
 954  * first indicates if this is the first invocation of this function.
 955  */
 956 int
 957 _bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 958     bus_size_t buflen, struct pmap *pmap, int flags, bus_dma_segment_t *segs,
 959     int *segp)
 960 {
 961         bus_size_t sgsize;
 962         bus_addr_t curaddr;
 963         struct sync_list *sl;
 964         vm_offset_t vaddr = (vm_offset_t)buf;
 965         int error = 0;
 966
 967
 968         if (segs == NULL)
 969                 segs = dmat->segments;
 970         if ((flags & BUS_DMA_LOAD_MBUF) != 0)
 971                 map->flags |= DMAMAP_CACHE_ALIGNED;
 972
 973         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) {
 974                 _bus_dmamap_count_pages(dmat, map, pmap, buf, buflen, flags);
 975                 if (map->pagesneeded != 0) {
 976                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 977                         if (error)
 978                                 return (error);
 979                 }
 980         }
 981         CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d boundary= %d, "
 982             "alignment= %d", dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 983
 984         while (buflen > 0) {
 985                 /*
 986                  * Get the physical address for this segment.
 987                  *
 988                  * XXX Don't support checking for coherent mappings
 989                  * XXX in user address space.
 990                  */
 991                 KASSERT(kernel_pmap == pmap, ("pmap is not kernel pmap"));
 992                 curaddr = pmap_kextract(vaddr);
 993
 994                 /*
 995                  * Compute the segment size, and adjust counts.
 996                  */
 997                 sgsize = PAGE_SIZE - ((u_long)curaddr & PAGE_MASK);
 998                 if (sgsize > dmat->maxsegsz)
 999                         sgsize = dmat->maxsegsz;
1000                 if (buflen < sgsize)
1001                         sgsize = buflen;
1002
1003                 if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
1004                     map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr)) {
1005                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, vaddr, curaddr,
1006                             sgsize);
1007                 } else {
1008                         sl = &map->slist[map->sync_count - 1];
1009                         if (map->sync_count == 0 ||
1010                             vaddr != sl->vaddr + sl->datacount) {
1011                                 if (++map->sync_count > dmat->nsegments)
1012                                         goto cleanup;
1013                                 sl++;
1014                                 sl->vaddr = vaddr;
1015                                 sl->datacount = sgsize;
1016                                 sl->busaddr = curaddr;
1017                         } else
1018                                 sl->datacount += sgsize;
1019                 }
1020                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
1021                     segp);
1022                 if (sgsize == 0)
1023                         break;
1024                 vaddr += sgsize;
1025                 buflen -= sgsize;
1026         }
1027
1028 cleanup:
1029         /*
1030          * Did we fit?
1031          */
1032         if (buflen != 0) {
1033                 bus_dmamap_unload(dmat, map);
1034                 error = EFBIG; /* XXX better return value here? */
1035         }
1036         return (error);
1037 }
1038
1039 void
1040 _bus_dmamap_waitok(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
1041     struct memdesc *mem, bus_dmamap_callback_t *callback, void *callback_arg)
1042 {
1043
1044         KASSERT(dmat != NULL, ("dmatag is NULL"));
1045         KASSERT(map != NULL, ("dmamap is NULL"));
1046         map->mem = *mem;
1047         map->callback = callback;
1048         map->callback_arg = callback_arg;
1049 }
1050
1051 bus_dma_segment_t *
1052 _bus_dmamap_complete(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
1053     bus_dma_segment_t *segs, int nsegs, int error)
1054 {
1055
1056         if (segs == NULL)
1057                 segs = dmat->segments;
1058         return (segs);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Release the mapping held by map.
1063  */
1064 void
1065 bus_dmamap_unload(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
1066 {
1067         struct bounce_page *bpage;
1068
1069         while ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
1070                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&map->bpages, links);
1071                 free_bounce_page(dmat, bpage);
1072         }
1073         map->sync_count = 0;
1074         return;
1075 }
1076
1077 static void
1078 bus_dmamap_sync_buf(vm_offset_t buf, int len, bus_dmasync_op_t op, int aligned)
1079 {
1080         char tmp_cl[mips_dcache_max_linesize], tmp_clend[mips_dcache_max_linesize];
1081         vm_offset_t buf_cl, buf_clend;
1082         vm_size_t size_cl, size_clend;
1083         int cache_linesize_mask = mips_dcache_max_linesize - 1;
1084
1085         /*
1086          * dcache invalidation operates on cache line aligned addresses
1087          * and could modify areas of memory that share the same cache line
1088          * at the beginning and the ending of the buffer. In order to
1089          * prevent a data loss we save these chunks in temporary buffer
1090          * before invalidation and restore them afer it.
1091          *
1092          * If the aligned flag is set the buffer is either an mbuf or came from
1093          * our allocator caches.  In both cases they are always sized and
1094          * aligned to cacheline boundaries, so we can skip preserving nearby
1095          * data if a transfer appears to overlap cachelines.  An mbuf in
1096          * particular will usually appear to be overlapped because of offsetting
1097          * within the buffer to align the L3 headers, but we know that the bytes
1098          * preceeding that offset are part of the same mbuf memory and are not
1099          * unrelated adjacent data (and a rule of mbuf handling is that the cpu
1100          * is not allowed to touch the mbuf while dma is in progress, including
1101          * header fields).
1102          */
1103         if (aligned) {
1104                 size_cl = 0;
1105                 size_clend = 0;
1106         } else {
1107                 buf_cl = buf & ~cache_linesize_mask;
1108                 size_cl = buf & cache_linesize_mask;
1109                 buf_clend = buf + len;
1110                 size_clend = (mips_dcache_max_linesize -
1111                     (buf_clend & cache_linesize_mask)) & cache_linesize_mask;
1112         }
1113
1114         switch (op) {
1115         case BUS_DMASYNC_POSTREAD | BUS_DMASYNC_POSTWRITE:
1116         case BUS_DMASYNC_POSTREAD:
1117
1118                 /*
1119                  * Save buffers that might be modified by invalidation
1120                  */
1121                 if (size_cl)
1122                         memcpy (tmp_cl, (void*)buf_cl, size_cl);
1123                 if (size_clend)
1124                         memcpy (tmp_clend, (void*)buf_clend, size_clend);
1125                 mips_dcache_inv_range(buf, len);
1126                 /*
1127                  * Restore them
1128                  */
1129                 if (size_cl)
1130                         memcpy ((void*)buf_cl, tmp_cl, size_cl);
1131                 if (size_clend)
1132                         memcpy ((void*)buf_clend, tmp_clend, size_clend);
1133                 /*
1134                  * Copies above have brought corresponding memory
1135                  * cache lines back into dirty state. Write them back
1136                  * out and invalidate affected cache lines again if
1137                  * necessary.
1138                  */
1139                 if (size_cl)
1140                         mips_dcache_wbinv_range(buf_cl, size_cl);
1141                 if (size_clend && (size_cl == 0 ||
1142                     buf_clend - buf_cl > mips_dcache_max_linesize))
1143                         mips_dcache_wbinv_range(buf_clend, size_clend);
1144                 break;
1145
1146         case BUS_DMASYNC_PREREAD|BUS_DMASYNC_PREWRITE:
1147                 mips_dcache_wbinv_range(buf, len);
1148                 break;
1149
1150         case BUS_DMASYNC_PREREAD:
1151                 /*
1152                  * Save buffers that might be modified by invalidation
1153                  */
1154                 if (size_cl)
1155                         memcpy (tmp_cl, (void *)buf_cl, size_cl);
1156                 if (size_clend)
1157                         memcpy (tmp_clend, (void *)buf_clend, size_clend);
1158                 mips_dcache_inv_range(buf, len);
1159                 /*
1160                  * Restore them
1161                  */
1162                 if (size_cl)
1163                         memcpy ((void *)buf_cl, tmp_cl, size_cl);
1164                 if (size_clend)
1165                         memcpy ((void *)buf_clend, tmp_clend, size_clend);
1166                 /*
1167                  * Copies above have brought corresponding memory
1168                  * cache lines back into dirty state. Write them back
1169                  * out and invalidate affected cache lines again if
1170                  * necessary.
1171                  */
1172                 if (size_cl)
1173                         mips_dcache_wbinv_range(buf_cl, size_cl);
1174                 if (size_clend && (size_cl == 0 ||
1175                     buf_clend - buf_cl > mips_dcache_max_linesize))
1176                         mips_dcache_wbinv_range(buf_clend, size_clend);
1177                 break;
1178
1179         case BUS_DMASYNC_PREWRITE:
1180 #ifdef BUS_DMA_FORCE_WBINV
1181                 mips_dcache_wbinv_range(buf, len);
1182 #else
1183                 mips_dcache_wb_range(buf, len);
1184 #endif
1185                 break;
1186         }
1187 }
1188
1189 static void
1190 _bus_dmamap_sync_bp(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
1191 {
1192         struct bounce_page *bpage;
1193
1194         STAILQ_FOREACH(bpage, &map->bpages, links) {
1195                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE) {
1196                         if (bpage->datavaddr != 0)
1197                                 bcopy((void *)bpage->datavaddr,
1198                                     (void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1199                                              bpage->vaddr_nocache :
1200                                              bpage->vaddr),
1201                                     bpage->datacount);
1202                         else
1203                                 physcopyout(bpage->dataaddr,
1204                                     (void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1205                                              bpage->vaddr_nocache :
1206                                              bpage->vaddr),
1207                                     bpage->datacount);
1208                         if (bpage->vaddr_nocache == 0) {
1209 #ifdef BUS_DMA_FORCE_WBINV
1210                                 mips_dcache_wbinv_range(bpage->vaddr,
1211                                     bpage->datacount);
1212 #else
1213                                 mips_dcache_wb_range(bpage->vaddr,
1214                                     bpage->datacount);
1215 #endif
1216                         }
1217                         dmat->bounce_zone->total_bounced++;
1218                 }
1219                 if (op & BUS_DMASYNC_POSTREAD) {
1220                         if (bpage->vaddr_nocache == 0) {
1221                                 mips_dcache_inv_range(bpage->vaddr,
1222                                     bpage->datacount);
1223                         }
1224                         if (bpage->datavaddr != 0)
1225                                 bcopy((void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1226                                     bpage->vaddr_nocache : bpage->vaddr),
1227                                     (void *)bpage->datavaddr, bpage->datacount);
1228                         else
1229                                 physcopyin((void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1230                                     bpage->vaddr_nocache : bpage->vaddr),
1231                                     bpage->dataaddr, bpage->datacount);
1232                         dmat->bounce_zone->total_bounced++;
1233                 }
1234         }
1235 }
1236
1237 void
1238 bus_dmamap_sync(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
1239 {
1240         struct sync_list *sl, *end;
1241         int aligned;
1242
1243         if (op == BUS_DMASYNC_POSTWRITE)
1244                 return;
1245         if (STAILQ_FIRST(&map->bpages))
1246                 _bus_dmamap_sync_bp(dmat, map, op);
1247
1248         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COHERENT) ||
1249             (map->flags & DMAMAP_UNCACHEABLE)) {
1250                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE)
1251                         mips_sync();
1252                 return;
1253         }
1254
1255         aligned = (map->flags & DMAMAP_CACHE_ALIGNED) ? 1 : 0;
1256
1257         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: op %x flags %x", __func__, op, map->flags);
1258         if (map->sync_count) {
1259                 end = &map->slist[map->sync_count];
1260                 for (sl = &map->slist[0]; sl != end; sl++)
1261                         bus_dmamap_sync_buf(sl->vaddr, sl->datacount, op,
1262                             aligned);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void
1267 init_bounce_pages(void *dummy __unused)
1268 {
1269
1270         total_bpages = 0;
1271         STAILQ_INIT(&bounce_zone_list);
1272         STAILQ_INIT(&bounce_map_waitinglist);
1273         STAILQ_INIT(&bounce_map_callbacklist);
1274         mtx_init(&bounce_lock, "bounce pages lock", NULL, MTX_DEF);
1275 }
1276 SYSINIT(bpages, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_ANY, init_bounce_pages, NULL);
1277
1278 static struct sysctl_ctx_list *
1279 busdma_sysctl_tree(struct bounce_zone *bz)
1280 {
1281         return (&bz->sysctl_tree);
1282 }
1283
1284 static struct sysctl_oid *
1285 busdma_sysctl_tree_top(struct bounce_zone *bz)
1286 {
1287         return (bz->sysctl_tree_top);
1288 }
1289
1290 static int
1291 alloc_bounce_zone(bus_dma_tag_t dmat)
1292 {
1293         struct bounce_zone *bz;
1294
1295         /* Check to see if we already have a suitable zone */
1296         STAILQ_FOREACH(bz, &bounce_zone_list, links) {
1297                 if ((dmat->alignment <= bz->alignment)
1298                  && (dmat->lowaddr >= bz->lowaddr)) {
1299                         dmat->bounce_zone = bz;
1300                         return (0);
1301                 }
1302         }
1303
1304         if ((bz = (struct bounce_zone *)malloc(sizeof(*bz), M_BUSDMA,
1305             M_NOWAIT | M_ZERO)) == NULL)
1306                 return (ENOMEM);
1307
1308         STAILQ_INIT(&bz->bounce_page_list);
1309         bz->free_bpages = 0;
1310         bz->reserved_bpages = 0;
1311         bz->active_bpages = 0;
1312         bz->lowaddr = dmat->lowaddr;
1313         bz->alignment = MAX(dmat->alignment, PAGE_SIZE);
1314         bz->map_count = 0;
1315         snprintf(bz->zoneid, 8, "zone%d", busdma_zonecount);
1316         busdma_zonecount++;
1317         snprintf(bz->lowaddrid, 18, "%#jx", (uintmax_t)bz->lowaddr);
1318         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_zone_list, bz, links);
1319         dmat->bounce_zone = bz;
1320
1321         sysctl_ctx_init(&bz->sysctl_tree);
1322         bz->sysctl_tree_top = SYSCTL_ADD_NODE(&bz->sysctl_tree,
1323             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_hw_busdma), OID_AUTO, bz->zoneid,
1324             CTLFLAG_RD, 0, "");
1325         if (bz->sysctl_tree_top == NULL) {
1326                 sysctl_ctx_free(&bz->sysctl_tree);
1327                 return (0);     /* XXX error code? */
1328         }
1329
1330         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1331             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1332             "total_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->total_bpages, 0,
1333             "Total bounce pages");
1334         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1335             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1336             "free_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->free_bpages, 0,
1337             "Free bounce pages");
1338         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1339             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1340             "reserved_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->reserved_bpages, 0,
1341             "Reserved bounce pages");
1342         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1343             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1344             "active_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->active_bpages, 0,
1345             "Active bounce pages");
1346         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1347             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1348             "total_bounced", CTLFLAG_RD, &bz->total_bounced, 0,
1349             "Total bounce requests");
1350         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1351             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1352             "total_deferred", CTLFLAG_RD, &bz->total_deferred, 0,
1353             "Total bounce requests that were deferred");
1354         SYSCTL_ADD_STRING(busdma_sysctl_tree(bz),
1355             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1356             "lowaddr", CTLFLAG_RD, bz->lowaddrid, 0, "");
1357         SYSCTL_ADD_UAUTO(busdma_sysctl_tree(bz),
1358             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1359             "alignment", CTLFLAG_RD, &bz->alignment, "");
1360
1361         return (0);
1362 }
1363
1364 static int
1365 alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages)
1366 {
1367         struct bounce_zone *bz;
1368         int count;
1369
1370         bz = dmat->bounce_zone;
1371         count = 0;
1372         while (numpages > 0) {
1373                 struct bounce_page *bpage;
1374
1375                 bpage = (struct bounce_page *)malloc(sizeof(*bpage), M_BUSDMA,
1376                                                      M_NOWAIT | M_ZERO);
1377
1378                 if (bpage == NULL)
1379                         break;
1380                 bpage->vaddr = (vm_offset_t)contigmalloc(PAGE_SIZE, M_BOUNCE,
1381                                                          M_NOWAIT, 0ul,
1382                                                          bz->lowaddr,
1383                                                          PAGE_SIZE,
1384                                                          0);
1385                 if (bpage->vaddr == 0) {
1386                         free(bpage, M_BUSDMA);
1387                         break;
1388                 }
1389                 bpage->busaddr = pmap_kextract(bpage->vaddr);
1390                 bpage->vaddr_nocache =
1391                     (vm_offset_t)pmap_mapdev(bpage->busaddr, PAGE_SIZE);
1392                 mtx_lock(&bounce_lock);
1393                 STAILQ_INSERT_TAIL(&bz->bounce_page_list, bpage, links);
1394                 total_bpages++;
1395                 bz->total_bpages++;
1396                 bz->free_bpages++;
1397                 mtx_unlock(&bounce_lock);
1398                 count++;
1399                 numpages--;
1400         }
1401         return (count);
1402 }
1403
1404 static int
1405 reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, int commit)
1406 {
1407         struct bounce_zone *bz;
1408         int pages;
1409
1410         mtx_assert(&bounce_lock, MA_OWNED);
1411         bz = dmat->bounce_zone;
1412         pages = MIN(bz->free_bpages, map->pagesneeded - map->pagesreserved);
1413         if (commit == 0 && map->pagesneeded > (map->pagesreserved + pages))
1414                 return (map->pagesneeded - (map->pagesreserved + pages));
1415         bz->free_bpages -= pages;
1416         bz->reserved_bpages += pages;
1417         map->pagesreserved += pages;
1418         pages = map->pagesneeded - map->pagesreserved;
1419
1420         return (pages);
1421 }
1422
1423 static bus_addr_t
1424 add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_offset_t vaddr,
1425                 bus_addr_t addr, bus_size_t size)
1426 {
1427         struct bounce_zone *bz;
1428         struct bounce_page *bpage;
1429
1430         KASSERT(dmat->bounce_zone != NULL, ("no bounce zone in dma tag"));
1431         KASSERT(map != NULL, ("add_bounce_page: bad map %p", map));
1432
1433         bz = dmat->bounce_zone;
1434         if (map->pagesneeded == 0)
1435                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
1436         map->pagesneeded--;
1437
1438         if (map->pagesreserved == 0)
1439                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
1440         map->pagesreserved--;
1441
1442         mtx_lock(&bounce_lock);
1443         bpage = STAILQ_FIRST(&bz->bounce_page_list);
1444         if (bpage == NULL)
1445                 panic("add_bounce_page: free page list is empty");
1446
1447         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bz->bounce_page_list, links);
1448         bz->reserved_bpages--;
1449         bz->active_bpages++;
1450         mtx_unlock(&bounce_lock);
1451
1452         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
1453                 /* Page offset needs to be preserved. */
1454                 bpage->vaddr |= addr & PAGE_MASK;
1455                 bpage->busaddr |= addr & PAGE_MASK;
1456         }
1457         bpage->datavaddr = vaddr;
1458         bpage->dataaddr = addr;
1459         bpage->datacount = size;
1460         STAILQ_INSERT_TAIL(&(map->bpages), bpage, links);
1461         return (bpage->busaddr);
1462 }
1463
1464 static void
1465 free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage)
1466 {
1467         struct bus_dmamap *map;
1468         struct bounce_zone *bz;
1469
1470         bz = dmat->bounce_zone;
1471         bpage->datavaddr = 0;
1472         bpage->datacount = 0;
1473         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
1474                 /*
1475                  * Reset the bounce page to start at offset 0.  Other uses
1476                  * of this bounce page may need to store a full page of
1477                  * data and/or assume it starts on a page boundary.
1478                  */
1479                 bpage->vaddr &= ~PAGE_MASK;
1480                 bpage->busaddr &= ~PAGE_MASK;
1481         }
1482
1483         mtx_lock(&bounce_lock);
1484         STAILQ_INSERT_HEAD(&bz->bounce_page_list, bpage, links);
1485         bz->free_bpages++;
1486         bz->active_bpages--;
1487         if ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_waitinglist)) != NULL) {
1488                 if (reserve_bounce_pages(map->dmat, map, 1) == 0) {
1489                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_waitinglist, links);
1490                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_callbacklist,
1491                                            map, links);
1492                         busdma_swi_pending = 1;
1493                         bz->total_deferred++;
1494                         swi_sched(vm_ih, 0);
1495                 }
1496         }
1497         mtx_unlock(&bounce_lock);
1498 }
1499
1500 void
1501 busdma_swi(void)
1502 {
1503         bus_dma_tag_t dmat;
1504         struct bus_dmamap *map;
1505
1506         mtx_lock(&bounce_lock);
1507         while ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_callbacklist)) != NULL) {
1508                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_callbacklist, links);
1509                 mtx_unlock(&bounce_lock);
1510                 dmat = map->dmat;
1511                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_LOCK);
1512                 bus_dmamap_load_mem(map->dmat, map, &map->mem, map->callback,
1513                     map->callback_arg, BUS_DMA_WAITOK);
1514                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_UNLOCK);
1515                 mtx_lock(&bounce_lock);
1516         }
1517         mtx_unlock(&bounce_lock);
1518 }