sys/mips/mips/busdma_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 Oleksandr Tymoshenko
   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, this list of conditions, and the following disclaimer,
  10  *    without modification, immediately at the beginning of the file.
  11  * 2. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  12  *    derived from this software without specific prior written permission.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
  18  * ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  *  From i386/busdma_machdep.c,v 1.26 2002/04/19 22:58:09 alfred
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 /*
  33  * MIPS bus dma support routines
  34  */
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/systm.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/bus.h>
  40 #include <sys/busdma_bufalloc.h>
  41 #include <sys/interrupt.h>
  42 #include <sys/lock.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/memdesc.h>
  45 #include <sys/mutex.h>
  46 #include <sys/ktr.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/uio.h>
  50
  51 #include <vm/uma.h>
  52 #include <vm/vm.h>
  53 #include <vm/vm_extern.h>
  54 #include <vm/vm_kern.h>
  55 #include <vm/vm_page.h>
  56 #include <vm/vm_map.h>
  57
  58 #include <machine/atomic.h>
  59 #include <machine/bus.h>
  60 #include <machine/cache.h>
  61 #include <machine/cpufunc.h>
  62 #include <machine/cpuinfo.h>
  63 #include <machine/md_var.h>
  64
  65 #define MAX_BPAGES 64
  66 #define BUS_DMA_COULD_BOUNCE    BUS_DMA_BUS3
  67 #define BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP  BUS_DMA_BUS4
  68
  69 /*
  70  * On XBurst cores from Ingenic, cache-line writeback is local
  71  * only, unless accompanied by invalidation. Invalidations force
  72  * dirty line writeout and invalidation requests forwarded to
  73  * other cores if other cores have the cache line dirty.
  74  */
  75 #if defined(SMP) && defined(CPU_XBURST)
  76 #define BUS_DMA_FORCE_WBINV
  77 #endif
  78
  79 struct bounce_zone;
  80
  81 struct bus_dma_tag {
  82         bus_dma_tag_t           parent;
  83         bus_size_t              alignment;
  84         bus_addr_t              boundary;
  85         bus_addr_t              lowaddr;
  86         bus_addr_t              highaddr;
  87         bus_dma_filter_t        *filter;
  88         void                    *filterarg;
  89         bus_size_t              maxsize;
  90         u_int                   nsegments;
  91         bus_size_t              maxsegsz;
  92         int                     flags;
  93         int                     ref_count;
  94         int                     map_count;
  95         bus_dma_lock_t          *lockfunc;
  96         void                    *lockfuncarg;
  97         bus_dma_segment_t       *segments;
  98         struct bounce_zone *bounce_zone;
  99 };
 100
 101 struct bounce_page {
 102         vm_offset_t     vaddr;          /* kva of bounce buffer */
 103         vm_offset_t     vaddr_nocache;  /* kva of bounce buffer uncached */
 104         bus_addr_t      busaddr;        /* Physical address */
 105         vm_offset_t     datavaddr;      /* kva of client data */
 106         bus_addr_t      dataaddr;       /* client physical address */
 107         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
 108         STAILQ_ENTRY(bounce_page) links;
 109 };
 110
 111 struct sync_list {
 112         vm_offset_t     vaddr;          /* kva of bounce buffer */
 113         bus_addr_t      busaddr;        /* Physical address */
 114         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
 115 };
 116
 117 int busdma_swi_pending;
 118
 119 struct bounce_zone {
 120         STAILQ_ENTRY(bounce_zone) links;
 121         STAILQ_HEAD(bp_list, bounce_page) bounce_page_list;
 122         int             total_bpages;
 123         int             free_bpages;
 124         int             reserved_bpages;
 125         int             active_bpages;
 126         int             total_bounced;
 127         int             total_deferred;
 128         int             map_count;
 129         bus_size_t      alignment;
 130         bus_addr_t      lowaddr;
 131         char            zoneid[8];
 132         char            lowaddrid[20];
 133         struct sysctl_ctx_list sysctl_tree;
 134         struct sysctl_oid *sysctl_tree_top;
 135 };
 136
 137 static struct mtx bounce_lock;
 138 static int total_bpages;
 139 static int busdma_zonecount;
 140 static STAILQ_HEAD(, bounce_zone) bounce_zone_list;
 141
 142 static SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, busdma, CTLFLAG_RD, 0, "Busdma parameters");
 143 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bpages, CTLFLAG_RD, &total_bpages, 0,
 144            "Total bounce pages");
 145
 146 #define DMAMAP_UNCACHEABLE      0x08
 147 #define DMAMAP_CACHE_ALIGNED    0x10
 148
 149 struct bus_dmamap {
 150         struct bp_list  bpages;
 151         int             pagesneeded;
 152         int             pagesreserved;
 153         bus_dma_tag_t   dmat;
 154         struct memdesc  mem;
 155         int             flags;
 156         void            *origbuffer;
 157         void            *allocbuffer;
 158         TAILQ_ENTRY(bus_dmamap) freelist;
 159         STAILQ_ENTRY(bus_dmamap) links;
 160         bus_dmamap_callback_t *callback;
 161         void            *callback_arg;
 162         int             sync_count;
 163         struct sync_list *slist;
 164 };
 165
 166 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_waitinglist;
 167 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_callbacklist;
 168
 169 static void init_bounce_pages(void *dummy);
 170 static int alloc_bounce_zone(bus_dma_tag_t dmat);
 171 static int alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages);
 172 static int reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 173                                 int commit);
 174 static bus_addr_t add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 175                                   vm_offset_t vaddr, bus_addr_t addr,
 176                                   bus_size_t size);
 177 static void free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage);
 178
 179 /* Default tag, as most drivers provide no parent tag. */
 180 bus_dma_tag_t mips_root_dma_tag;
 181
 182 static uma_zone_t dmamap_zone;  /* Cache of struct bus_dmamap items */
 183
 184 static busdma_bufalloc_t coherent_allocator;    /* Cache of coherent buffers */
 185 static busdma_bufalloc_t standard_allocator;    /* Cache of standard buffers */
 186
 187 MALLOC_DEFINE(M_BUSDMA, "busdma", "busdma metadata");
 188 MALLOC_DEFINE(M_BOUNCE, "bounce", "busdma bounce pages");
 189
 190 /*
 191  * This is the ctor function passed to uma_zcreate() for the pool of dma maps.
 192  * It'll need platform-specific changes if this code is copied.
 193  */
 194 static int
 195 dmamap_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
 196 {
 197         bus_dmamap_t map;
 198         bus_dma_tag_t dmat;
 199
 200         map = (bus_dmamap_t)mem;
 201         dmat = (bus_dma_tag_t)arg;
 202
 203         dmat->map_count++;
 204
 205         map->dmat = dmat;
 206         map->flags = 0;
 207         map->slist = NULL;
 208         map->allocbuffer = NULL;
 209         map->sync_count = 0;
 210         STAILQ_INIT(&map->bpages);
 211
 212         return (0);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * This is the dtor function passed to uma_zcreate() for the pool of dma maps.
 217  * It may need platform-specific changes if this code is copied              .
 218  */
 219 static void
 220 dmamap_dtor(void *mem, int size, void *arg)
 221 {
 222         bus_dmamap_t map;
 223
 224         map = (bus_dmamap_t)mem;
 225
 226         map->dmat->map_count--;
 227 }
 228
 229 static void
 230 busdma_init(void *dummy)
 231 {
 232
 233         /* Create a cache of maps for bus_dmamap_create(). */
 234         dmamap_zone = uma_zcreate("dma maps", sizeof(struct bus_dmamap),
 235             dmamap_ctor, dmamap_dtor, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 236
 237         /* Create a cache of buffers in standard (cacheable) memory. */
 238         standard_allocator = busdma_bufalloc_create("buffer",
 239             mips_dcache_max_linesize,   /* minimum_alignment */
 240             NULL,                       /* uma_alloc func */
 241             NULL,                       /* uma_free func */
 242             0);                         /* uma_zcreate_flags */
 243
 244         /*
 245          * Create a cache of buffers in uncacheable memory, to implement the
 246          * BUS_DMA_COHERENT flag.
 247          */
 248         coherent_allocator = busdma_bufalloc_create("coherent",
 249             mips_dcache_max_linesize,   /* minimum_alignment */
 250             busdma_bufalloc_alloc_uncacheable,
 251             busdma_bufalloc_free_uncacheable,
 252             0);                         /* uma_zcreate_flags */
 253 }
 254 SYSINIT(busdma, SI_SUB_KMEM, SI_ORDER_FOURTH, busdma_init, NULL);
 255
 256 /*
 257  * Return true if a match is made.
 258  *
 259  * To find a match walk the chain of bus_dma_tag_t's looking for 'paddr'.
 260  *
 261  * If paddr is within the bounds of the dma tag then call the filter callback
 262  * to check for a match, if there is no filter callback then assume a match.
 263  */
 264 static int
 265 run_filter(bus_dma_tag_t dmat, bus_addr_t paddr)
 266 {
 267         int retval;
 268
 269         retval = 0;
 270
 271         do {
 272                 if (((paddr > dmat->lowaddr && paddr <= dmat->highaddr)
 273                  || ((paddr & (dmat->alignment - 1)) != 0))
 274                  && (dmat->filter == NULL
 275                   || (*dmat->filter)(dmat->filterarg, paddr) != 0))
 276                         retval = 1;
 277
 278                 dmat = dmat->parent;
 279         } while (retval == 0 && dmat != NULL);
 280         return (retval);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Check to see if the specified page is in an allowed DMA range.
 285  */
 286
 287 static __inline int
 288 _bus_dma_can_bounce(vm_offset_t lowaddr, vm_offset_t highaddr)
 289 {
 290         int i;
 291         for (i = 0; phys_avail[i] && phys_avail[i + 1]; i += 2) {
 292                 if ((lowaddr >= phys_avail[i] && lowaddr <= phys_avail[i + 1])
 293                     || (lowaddr < phys_avail[i] &&
 294                     highaddr > phys_avail[i]))
 295                         return (1);
 296         }
 297         return (0);
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Convenience function for manipulating driver locks from busdma (during
 302  * busdma_swi, for example).  Drivers that don't provide their own locks
 303  * should specify &Giant to dmat->lockfuncarg.  Drivers that use their own
 304  * non-mutex locking scheme don't have to use this at all.
 305  */
 306 void
 307 busdma_lock_mutex(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 308 {
 309         struct mtx *dmtx;
 310
 311         dmtx = (struct mtx *)arg;
 312         switch (op) {
 313         case BUS_DMA_LOCK:
 314                 mtx_lock(dmtx);
 315                 break;
 316         case BUS_DMA_UNLOCK:
 317                 mtx_unlock(dmtx);
 318                 break;
 319         default:
 320                 panic("Unknown operation 0x%x for busdma_lock_mutex!", op);
 321         }
 322 }
 323
 324 /*
 325  * dflt_lock should never get called.  It gets put into the dma tag when
 326  * lockfunc == NULL, which is only valid if the maps that are associated
 327  * with the tag are meant to never be defered.
 328  * XXX Should have a way to identify which driver is responsible here.
 329  */
 330 static void
 331 dflt_lock(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 332 {
 333 #ifdef INVARIANTS
 334         panic("driver error: busdma dflt_lock called");
 335 #else
 336         printf("DRIVER_ERROR: busdma dflt_lock called\n");
 337 #endif
 338 }
 339
 340 static __inline bus_dmamap_t
 341 _busdma_alloc_dmamap(bus_dma_tag_t dmat)
 342 {
 343         struct sync_list *slist;
 344         bus_dmamap_t map;
 345
 346         slist = malloc(sizeof(*slist) * dmat->nsegments, M_BUSDMA, M_NOWAIT);
 347         if (slist == NULL)
 348                 return (NULL);
 349         map = uma_zalloc_arg(dmamap_zone, dmat, M_NOWAIT);
 350         if (map != NULL)
 351                 map->slist = slist;
 352         else
 353                 free(slist, M_BUSDMA);
 354         return (map);
 355 }
 356
 357 static __inline void
 358 _busdma_free_dmamap(bus_dmamap_t map)
 359 {
 360
 361         free(map->slist, M_BUSDMA);
 362         uma_zfree(dmamap_zone, map);
 363 }
 364
 365 /*
 366  * Allocate a device specific dma_tag.
 367  */
 368 #define SEG_NB 1024
 369
 370 int
 371 bus_dma_tag_create(bus_dma_tag_t parent, bus_size_t alignment,
 372     bus_addr_t boundary, bus_addr_t lowaddr,
 373     bus_addr_t highaddr, bus_dma_filter_t *filter,
 374     void *filterarg, bus_size_t maxsize, int nsegments,
 375     bus_size_t maxsegsz, int flags, bus_dma_lock_t *lockfunc,
 376     void *lockfuncarg, bus_dma_tag_t *dmat)
 377 {
 378         bus_dma_tag_t newtag;
 379         int error = 0;
 380         /* Return a NULL tag on failure */
 381         *dmat = NULL;
 382         if (!parent)
 383                 parent = mips_root_dma_tag;
 384
 385         newtag = (bus_dma_tag_t)malloc(sizeof(*newtag), M_BUSDMA, M_NOWAIT);
 386         if (newtag == NULL) {
 387                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 388                     __func__, newtag, 0, error);
 389                 return (ENOMEM);
 390         }
 391
 392         newtag->parent = parent;
 393         newtag->alignment = alignment;
 394         newtag->boundary = boundary;
 395         newtag->lowaddr = trunc_page((vm_offset_t)lowaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 396         newtag->highaddr = trunc_page((vm_offset_t)highaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 397         newtag->filter = filter;
 398         newtag->filterarg = filterarg;
 399         newtag->maxsize = maxsize;
 400         newtag->nsegments = nsegments;
 401         newtag->maxsegsz = maxsegsz;
 402         newtag->flags = flags;
 403         if (cpuinfo.cache_coherent_dma)
 404                 newtag->flags |= BUS_DMA_COHERENT;
 405         newtag->ref_count = 1; /* Count ourself */
 406         newtag->map_count = 0;
 407         if (lockfunc != NULL) {
 408                 newtag->lockfunc = lockfunc;
 409                 newtag->lockfuncarg = lockfuncarg;
 410         } else {
 411                 newtag->lockfunc = dflt_lock;
 412                 newtag->lockfuncarg = NULL;
 413         }
 414         newtag->segments = NULL;
 415
 416         /*
 417          * Take into account any restrictions imposed by our parent tag
 418          */
 419         if (parent != NULL) {
 420                 newtag->lowaddr = MIN(parent->lowaddr, newtag->lowaddr);
 421                 newtag->highaddr = MAX(parent->highaddr, newtag->highaddr);
 422                 if (newtag->boundary == 0)
 423                         newtag->boundary = parent->boundary;
 424                 else if (parent->boundary != 0)
 425                         newtag->boundary =
 426                             MIN(parent->boundary, newtag->boundary);
 427                 if ((newtag->filter != NULL) ||
 428                     ((parent->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0))
 429                         newtag->flags |= BUS_DMA_COULD_BOUNCE;
 430                 if (newtag->filter == NULL) {
 431                         /*
 432                         * Short circuit looking at our parent directly
 433                         * since we have encapsulated all of its information
 434                         */
 435                         newtag->filter = parent->filter;
 436                         newtag->filterarg = parent->filterarg;
 437                         newtag->parent = parent->parent;
 438                 }
 439                 if (newtag->parent != NULL)
 440                         atomic_add_int(&parent->ref_count, 1);
 441         }
 442         if (_bus_dma_can_bounce(newtag->lowaddr, newtag->highaddr)
 443          || newtag->alignment > 1)
 444                 newtag->flags |= BUS_DMA_COULD_BOUNCE;
 445
 446         if (((newtag->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 447             (flags & BUS_DMA_ALLOCNOW) != 0) {
 448                 struct bounce_zone *bz;
 449
 450                 /* Must bounce */
 451
 452                 if ((error = alloc_bounce_zone(newtag)) != 0) {
 453                         free(newtag, M_BUSDMA);
 454                         return (error);
 455                 }
 456                 bz = newtag->bounce_zone;
 457
 458                 if (ptoa(bz->total_bpages) < maxsize) {
 459                         int pages;
 460
 461                         pages = atop(maxsize) - bz->total_bpages;
 462
 463                         /* Add pages to our bounce pool */
 464                         if (alloc_bounce_pages(newtag, pages) < pages)
 465                                 error = ENOMEM;
 466                 }
 467                 /* Performed initial allocation */
 468                 newtag->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 469         } else
 470                 newtag->bounce_zone = NULL;
 471         if (error != 0)
 472                 free(newtag, M_BUSDMA);
 473         else
 474                 *dmat = newtag;
 475         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s returned tag %p tag flags 0x%x error %d",
 476             __func__, newtag, (newtag != NULL ? newtag->flags : 0), error);
 477
 478         return (error);
 479 }
 480
 481 int
 482 bus_dma_tag_destroy(bus_dma_tag_t dmat)
 483 {
 484 #ifdef KTR
 485         bus_dma_tag_t dmat_copy = dmat;
 486 #endif
 487
 488         if (dmat != NULL) {
 489                 if (dmat->map_count != 0)
 490                         return (EBUSY);
 491
 492                 while (dmat != NULL) {
 493                         bus_dma_tag_t parent;
 494
 495                         parent = dmat->parent;
 496                         atomic_subtract_int(&dmat->ref_count, 1);
 497                         if (dmat->ref_count == 0) {
 498                                 if (dmat->segments != NULL)
 499                                         free(dmat->segments, M_BUSDMA);
 500                                 free(dmat, M_BUSDMA);
 501                                 /*
 502                                  * Last reference count, so
 503                                  * release our reference
 504                                  * count on our parent.
 505                                  */
 506                                 dmat = parent;
 507                         } else
 508                                 dmat = NULL;
 509                 }
 510         }
 511         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s tag %p", __func__, dmat_copy);
 512
 513         return (0);
 514 }
 515
 516 #include <sys/kdb.h>
 517 /*
 518  * Allocate a handle for mapping from kva/uva/physical
 519  * address space into bus device space.
 520  */
 521 int
 522 bus_dmamap_create(bus_dma_tag_t dmat, int flags, bus_dmamap_t *mapp)
 523 {
 524         bus_dmamap_t newmap;
 525         int error = 0;
 526
 527         if (dmat->segments == NULL) {
 528                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 529                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_BUSDMA,
 530                     M_NOWAIT);
 531                 if (dmat->segments == NULL) {
 532                         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d",
 533                             __func__, dmat, ENOMEM);
 534                         return (ENOMEM);
 535                 }
 536         }
 537
 538         newmap = _busdma_alloc_dmamap(dmat);
 539         if (newmap == NULL) {
 540                 CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d", __func__, dmat, ENOMEM);
 541                 return (ENOMEM);
 542         }
 543         *mapp = newmap;
 544
 545         /*
 546          * Bouncing might be required if the driver asks for an active
 547          * exclusion region, a data alignment that is stricter than 1, and/or
 548          * an active address boundary.
 549          */
 550         if (dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) {
 551
 552                 /* Must bounce */
 553                 struct bounce_zone *bz;
 554                 int maxpages;
 555
 556                 if (dmat->bounce_zone == NULL) {
 557                         if ((error = alloc_bounce_zone(dmat)) != 0) {
 558                                 _busdma_free_dmamap(newmap);
 559                                 *mapp = NULL;
 560                                 return (error);
 561                         }
 562                 }
 563                 bz = dmat->bounce_zone;
 564
 565                 /* Initialize the new map */
 566                 STAILQ_INIT(&((*mapp)->bpages));
 567
 568                 /*
 569                  * Attempt to add pages to our pool on a per-instance
 570                  * basis up to a sane limit.
 571                  */
 572                 maxpages = MAX_BPAGES;
 573                 if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0
 574                  || (bz->map_count > 0 && bz->total_bpages < maxpages)) {
 575                         int pages;
 576
 577                         pages = MAX(atop(dmat->maxsize), 1);
 578                         pages = MIN(maxpages - bz->total_bpages, pages);
 579                         pages = MAX(pages, 1);
 580                         if (alloc_bounce_pages(dmat, pages) < pages)
 581                                 error = ENOMEM;
 582
 583                         if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0) {
 584                                 if (error == 0)
 585                                         dmat->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 586                         } else {
 587                                 error = 0;
 588                         }
 589                 }
 590                 bz->map_count++;
 591         }
 592
 593         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 594             __func__, dmat, dmat->flags, error);
 595
 596         return (0);
 597 }
 598
 599 /*
 600  * Destroy a handle for mapping from kva/uva/physical
 601  * address space into bus device space.
 602  */
 603 int
 604 bus_dmamap_destroy(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 605 {
 606
 607         if (STAILQ_FIRST(&map->bpages) != NULL || map->sync_count != 0) {
 608                 CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error %d",
 609                     __func__, dmat, EBUSY);
 610                 return (EBUSY);
 611         }
 612         if (dmat->bounce_zone)
 613                 dmat->bounce_zone->map_count--;
 614         _busdma_free_dmamap(map);
 615         CTR2(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p error 0", __func__, dmat);
 616         return (0);
 617 }
 618
 619 /*
 620  * Allocate a piece of memory that can be efficiently mapped into
 621  * bus device space based on the constraints lited in the dma tag.
 622  * A dmamap to for use with dmamap_load is also allocated.
 623  */
 624 int
 625 bus_dmamem_alloc(bus_dma_tag_t dmat, void** vaddrp, int flags,
 626     bus_dmamap_t *mapp)
 627 {
 628         bus_dmamap_t newmap = NULL;
 629         busdma_bufalloc_t ba;
 630         struct busdma_bufzone *bufzone;
 631         vm_memattr_t memattr;
 632         void *vaddr;
 633
 634         int mflags;
 635
 636         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT)
 637                 mflags = M_NOWAIT;
 638         else
 639                 mflags = M_WAITOK;
 640         if (dmat->segments == NULL) {
 641                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 642                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_BUSDMA,
 643                     mflags);
 644                 if (dmat->segments == NULL) {
 645                         CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 646                             __func__, dmat, dmat->flags, ENOMEM);
 647                         return (ENOMEM);
 648                 }
 649         }
 650
 651         newmap = _busdma_alloc_dmamap(dmat);
 652         if (newmap == NULL) {
 653                 CTR4(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p tag flags 0x%x error %d",
 654                     __func__, dmat, dmat->flags, ENOMEM);
 655                 return (ENOMEM);
 656         }
 657
 658         /*
 659          * If all the memory is coherent with DMA then we don't need to
 660          * do anything special for a coherent mapping request.
 661          */
 662         if (dmat->flags & BUS_DMA_COHERENT)
 663             flags &= ~BUS_DMA_COHERENT;
 664
 665         if (flags & BUS_DMA_COHERENT) {
 666                 memattr = VM_MEMATTR_UNCACHEABLE;
 667                 ba = coherent_allocator;
 668                 newmap->flags |= DMAMAP_UNCACHEABLE;
 669         } else {
 670                 memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
 671                 ba = standard_allocator;
 672         }
 673         /* All buffers we allocate are cache-aligned. */
 674         newmap->flags |= DMAMAP_CACHE_ALIGNED;
 675
 676         if (flags & BUS_DMA_ZERO)
 677                 mflags |= M_ZERO;
 678
 679         /*
 680          * Try to find a bufzone in the allocator that holds a cache of buffers
 681          * of the right size for this request.  If the buffer is too big to be
 682          * held in the allocator cache, this returns NULL.
 683          */
 684         bufzone = busdma_bufalloc_findzone(ba, dmat->maxsize);
 685
 686         /*
 687          * Allocate the buffer from the uma(9) allocator if...
 688          *  - It's small enough to be in the allocator (bufzone not NULL).
 689          *  - The alignment constraint isn't larger than the allocation size
 690          *    (the allocator aligns buffers to their size boundaries).
 691          *  - There's no need to handle lowaddr/highaddr exclusion zones.
 692          * else allocate non-contiguous pages if...
 693          *  - The page count that could get allocated doesn't exceed nsegments.
 694          *  - The alignment constraint isn't larger than a page boundary.
 695          *  - There are no boundary-crossing constraints.
 696          * else allocate a block of contiguous pages because one or more of the
 697          * constraints is something that only the contig allocator can fulfill.
 698          */
 699         if (bufzone != NULL && dmat->alignment <= bufzone->size &&
 700             !_bus_dma_can_bounce(dmat->lowaddr, dmat->highaddr)) {
 701                 vaddr = uma_zalloc(bufzone->umazone, mflags);
 702         } else if (dmat->nsegments >= btoc(dmat->maxsize) &&
 703             dmat->alignment <= PAGE_SIZE && dmat->boundary == 0) {
 704                 vaddr = (void *)kmem_alloc_attr(kernel_arena, dmat->maxsize,
 705                     mflags, 0, dmat->lowaddr, memattr);
 706         } else {
 707                 vaddr = (void *)kmem_alloc_contig(kernel_arena, dmat->maxsize,
 708                     mflags, 0, dmat->lowaddr, dmat->alignment, dmat->boundary,
 709                     memattr);
 710         }
 711         if (vaddr == NULL) {
 712                 _busdma_free_dmamap(newmap);
 713                 newmap = NULL;
 714         } else {
 715                 newmap->sync_count = 0;
 716         }
 717         *vaddrp = vaddr;
 718         *mapp = newmap;
 719
 720         return (vaddr == NULL ? ENOMEM : 0);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Free a piece of memory and it's allocated dmamap, that was allocated
 725  * via bus_dmamem_alloc.  Make the same choice for free/contigfree.
 726  */
 727 void
 728 bus_dmamem_free(bus_dma_tag_t dmat, void *vaddr, bus_dmamap_t map)
 729 {
 730         struct busdma_bufzone *bufzone;
 731         busdma_bufalloc_t ba;
 732
 733         if (map->flags & DMAMAP_UNCACHEABLE)
 734                 ba = coherent_allocator;
 735         else
 736                 ba = standard_allocator;
 737
 738         free(map->slist, M_BUSDMA);
 739         uma_zfree(dmamap_zone, map);
 740
 741         bufzone = busdma_bufalloc_findzone(ba, dmat->maxsize);
 742
 743         if (bufzone != NULL && dmat->alignment <= bufzone->size &&
 744             !_bus_dma_can_bounce(dmat->lowaddr, dmat->highaddr))
 745                 uma_zfree(bufzone->umazone, vaddr);
 746         else
 747                 kmem_free(kernel_arena, (vm_offset_t)vaddr, dmat->maxsize);
 748         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: tag %p flags 0x%x", __func__, dmat, dmat->flags);
 749 }
 750
 751 static void
 752 _bus_dmamap_count_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_paddr_t buf,
 753     bus_size_t buflen, int flags)
 754 {
 755         bus_addr_t curaddr;
 756         bus_size_t sgsize;
 757
 758         if ((map->pagesneeded == 0)) {
 759                 CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d, boundary= %d, alignment= %d",
 760                     dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 761                 CTR2(KTR_BUSDMA, "map= %p, pagesneeded= %d",
 762                     map, map->pagesneeded);
 763                 /*
 764                  * Count the number of bounce pages
 765                  * needed in order to complete this transfer
 766                  */
 767                 curaddr = buf;
 768                 while (buflen != 0) {
 769                         sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 770                         if (run_filter(dmat, curaddr) != 0) {
 771                                 sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 772                                 map->pagesneeded++;
 773                         }
 774                         curaddr += sgsize;
 775                         buflen -= sgsize;
 776                 }
 777                 CTR1(KTR_BUSDMA, "pagesneeded= %d\n", map->pagesneeded);
 778         }
 779 }
 780
 781 static void
 782 _bus_dmamap_count_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, pmap_t pmap,
 783     void *buf, bus_size_t buflen, int flags)
 784 {
 785         vm_offset_t vaddr;
 786         vm_offset_t vendaddr;
 787         bus_addr_t paddr;
 788
 789         if ((map->pagesneeded == 0)) {
 790                 CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d, boundary= %d, alignment= %d",
 791                     dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 792                 CTR2(KTR_BUSDMA, "map= %p, pagesneeded= %d",
 793                     map, map->pagesneeded);
 794                 /*
 795                  * Count the number of bounce pages
 796                  * needed in order to complete this transfer
 797                  */
 798                 vaddr = (vm_offset_t)buf;
 799                 vendaddr = (vm_offset_t)buf + buflen;
 800
 801                 while (vaddr < vendaddr) {
 802                         bus_size_t sg_len;
 803
 804                         KASSERT(kernel_pmap == pmap, ("pmap is not kernel pmap"));
 805                         sg_len = PAGE_SIZE - ((vm_offset_t)vaddr & PAGE_MASK);
 806                         paddr = pmap_kextract(vaddr);
 807                         if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 808                             run_filter(dmat, paddr) != 0) {
 809                                 sg_len = roundup2(sg_len, dmat->alignment);
 810                                 map->pagesneeded++;
 811                         }
 812                         vaddr += sg_len;
 813                 }
 814                 CTR1(KTR_BUSDMA, "pagesneeded= %d\n", map->pagesneeded);
 815         }
 816 }
 817
 818 static int
 819 _bus_dmamap_reserve_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,int flags)
 820 {
 821
 822         /* Reserve Necessary Bounce Pages */
 823         mtx_lock(&bounce_lock);
 824         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT) {
 825                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 0) != 0) {
 826                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 827                         return (ENOMEM);
 828                 }
 829         } else {
 830                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 1) != 0) {
 831                         /* Queue us for resources */
 832                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_waitinglist,
 833                             map, links);
 834                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 835                         return (EINPROGRESS);
 836                 }
 837         }
 838         mtx_unlock(&bounce_lock);
 839
 840         return (0);
 841 }
 842
 843 /*
 844  * Add a single contiguous physical range to the segment list.
 845  */
 846 static int
 847 _bus_dmamap_addseg(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_addr_t curaddr,
 848     bus_size_t sgsize, bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 849 {
 850         bus_addr_t baddr, bmask;
 851         int seg;
 852
 853         /*
 854          * Make sure we don't cross any boundaries.
 855          */
 856         bmask = ~(dmat->boundary - 1);
 857         if (dmat->boundary > 0) {
 858                 baddr = (curaddr + dmat->boundary) & bmask;
 859                 if (sgsize > (baddr - curaddr))
 860                         sgsize = (baddr - curaddr);
 861         }
 862         /*
 863          * Insert chunk into a segment, coalescing with
 864          * the previous segment if possible.
 865          */
 866         seg = *segp;
 867         if (seg >= 0 &&
 868             curaddr == segs[seg].ds_addr + segs[seg].ds_len &&
 869             (segs[seg].ds_len + sgsize) <= dmat->maxsegsz &&
 870             (dmat->boundary == 0 ||
 871              (segs[seg].ds_addr & bmask) == (curaddr & bmask))) {
 872                 segs[seg].ds_len += sgsize;
 873         } else {
 874                 if (++seg >= dmat->nsegments)
 875                         return (0);
 876                 segs[seg].ds_addr = curaddr;
 877                 segs[seg].ds_len = sgsize;
 878         }
 879         *segp = seg;
 880         return (sgsize);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Utility function to load a physical buffer.  segp contains
 885  * the starting segment on entrace, and the ending segment on exit.
 886  */
 887 int
 888 _bus_dmamap_load_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 889     vm_paddr_t buf, bus_size_t buflen, int flags, bus_dma_segment_t *segs,
 890     int *segp)
 891 {
 892         bus_addr_t curaddr;
 893         bus_size_t sgsize;
 894         int error;
 895
 896         if (segs == NULL)
 897                 segs = dmat->segments;
 898
 899         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) {
 900                 _bus_dmamap_count_phys(dmat, map, buf, buflen, flags);
 901                 if (map->pagesneeded != 0) {
 902                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 903                         if (error)
 904                                 return (error);
 905                 }
 906         }
 907
 908         while (buflen > 0) {
 909                 curaddr = buf;
 910                 sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 911                 if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 912                     map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr)) {
 913                         sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 914                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, 0, curaddr,
 915                             sgsize);
 916                 }
 917                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
 918                     segp);
 919                 if (sgsize == 0)
 920                         break;
 921                 buf += sgsize;
 922                 buflen -= sgsize;
 923         }
 924
 925         /*
 926          * Did we fit?
 927          */
 928         if (buflen != 0) {
 929                 _bus_dmamap_unload(dmat, map);
 930                 return (EFBIG); /* XXX better return value here? */
 931         }
 932         return (0);
 933 }
 934
 935 int
 936 _bus_dmamap_load_ma(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 937     struct vm_page **ma, bus_size_t tlen, int ma_offs, int flags,
 938     bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 939 {
 940
 941         return (bus_dmamap_load_ma_triv(dmat, map, ma, tlen, ma_offs, flags,
 942             segs, segp));
 943 }
 944
 945 /*
 946  * Utility function to load a linear buffer.  segp contains
 947  * the starting segment on entrance, and the ending segment on exit.
 948  * first indicates if this is the first invocation of this function.
 949  */
 950 int
 951 _bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 952     bus_size_t buflen, struct pmap *pmap, int flags, bus_dma_segment_t *segs,
 953     int *segp)
 954 {
 955         bus_size_t sgsize;
 956         bus_addr_t curaddr;
 957         struct sync_list *sl;
 958         vm_offset_t vaddr = (vm_offset_t)buf;
 959         int error = 0;
 960
 961
 962         if (segs == NULL)
 963                 segs = dmat->segments;
 964         if ((flags & BUS_DMA_LOAD_MBUF) != 0)
 965                 map->flags |= DMAMAP_CACHE_ALIGNED;
 966
 967         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) {
 968                 _bus_dmamap_count_pages(dmat, map, pmap, buf, buflen, flags);
 969                 if (map->pagesneeded != 0) {
 970                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 971                         if (error)
 972                                 return (error);
 973                 }
 974         }
 975         CTR3(KTR_BUSDMA, "lowaddr= %d boundary= %d, "
 976             "alignment= %d", dmat->lowaddr, dmat->boundary, dmat->alignment);
 977
 978         while (buflen > 0) {
 979                 /*
 980                  * Get the physical address for this segment.
 981                  *
 982                  * XXX Don't support checking for coherent mappings
 983                  * XXX in user address space.
 984                  */
 985                 KASSERT(kernel_pmap == pmap, ("pmap is not kernel pmap"));
 986                 curaddr = pmap_kextract(vaddr);
 987
 988                 /*
 989                  * Compute the segment size, and adjust counts.
 990                  */
 991                 sgsize = PAGE_SIZE - ((u_long)curaddr & PAGE_MASK);
 992                 if (sgsize > dmat->maxsegsz)
 993                         sgsize = dmat->maxsegsz;
 994                 if (buflen < sgsize)
 995                         sgsize = buflen;
 996
 997                 if (((dmat->flags & BUS_DMA_COULD_BOUNCE) != 0) &&
 998                     map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr)) {
 999                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, vaddr, curaddr,
1000                             sgsize);
1001                 } else {
1002                         sl = &map->slist[map->sync_count - 1];
1003                         if (map->sync_count == 0 ||
1004                             vaddr != sl->vaddr + sl->datacount) {
1005                                 if (++map->sync_count > dmat->nsegments)
1006                                         goto cleanup;
1007                                 sl++;
1008                                 sl->vaddr = vaddr;
1009                                 sl->datacount = sgsize;
1010                                 sl->busaddr = curaddr;
1011                         } else
1012                                 sl->datacount += sgsize;
1013                 }
1014                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
1015                     segp);
1016                 if (sgsize == 0)
1017                         break;
1018                 vaddr += sgsize;
1019                 buflen -= sgsize;
1020         }
1021
1022 cleanup:
1023         /*
1024          * Did we fit?
1025          */
1026         if (buflen != 0) {
1027                 _bus_dmamap_unload(dmat, map);
1028                 error = EFBIG; /* XXX better return value here? */
1029         }
1030         return (error);
1031 }
1032
1033 void
1034 __bus_dmamap_waitok(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
1035     struct memdesc *mem, bus_dmamap_callback_t *callback, void *callback_arg)
1036 {
1037
1038         KASSERT(dmat != NULL, ("dmatag is NULL"));
1039         KASSERT(map != NULL, ("dmamap is NULL"));
1040         map->mem = *mem;
1041         map->callback = callback;
1042         map->callback_arg = callback_arg;
1043 }
1044
1045 bus_dma_segment_t *
1046 _bus_dmamap_complete(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
1047     bus_dma_segment_t *segs, int nsegs, int error)
1048 {
1049
1050         if (segs == NULL)
1051                 segs = dmat->segments;
1052         return (segs);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Release the mapping held by map.
1057  */
1058 void
1059 _bus_dmamap_unload(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
1060 {
1061         struct bounce_page *bpage;
1062
1063         while ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
1064                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&map->bpages, links);
1065                 free_bounce_page(dmat, bpage);
1066         }
1067         map->sync_count = 0;
1068         return;
1069 }
1070
1071 static void
1072 bus_dmamap_sync_buf(vm_offset_t buf, int len, bus_dmasync_op_t op, int aligned)
1073 {
1074         char tmp_cl[mips_dcache_max_linesize], tmp_clend[mips_dcache_max_linesize];
1075         vm_offset_t buf_cl, buf_clend;
1076         vm_size_t size_cl, size_clend;
1077         int cache_linesize_mask = mips_dcache_max_linesize - 1;
1078
1079         /*
1080          * dcache invalidation operates on cache line aligned addresses
1081          * and could modify areas of memory that share the same cache line
1082          * at the beginning and the ending of the buffer. In order to
1083          * prevent a data loss we save these chunks in temporary buffer
1084          * before invalidation and restore them afer it.
1085          *
1086          * If the aligned flag is set the buffer is either an mbuf or came from
1087          * our allocator caches.  In both cases they are always sized and
1088          * aligned to cacheline boundaries, so we can skip preserving nearby
1089          * data if a transfer appears to overlap cachelines.  An mbuf in
1090          * particular will usually appear to be overlapped because of offsetting
1091          * within the buffer to align the L3 headers, but we know that the bytes
1092          * preceeding that offset are part of the same mbuf memory and are not
1093          * unrelated adjacent data (and a rule of mbuf handling is that the cpu
1094          * is not allowed to touch the mbuf while dma is in progress, including
1095          * header fields).
1096          */
1097         if (aligned) {
1098                 size_cl = 0;
1099                 size_clend = 0;
1100         } else {
1101                 buf_cl = buf & ~cache_linesize_mask;
1102                 size_cl = buf & cache_linesize_mask;
1103                 buf_clend = buf + len;
1104                 size_clend = (mips_dcache_max_linesize -
1105                     (buf_clend & cache_linesize_mask)) & cache_linesize_mask;
1106         }
1107
1108         switch (op) {
1109         case BUS_DMASYNC_POSTREAD | BUS_DMASYNC_POSTWRITE:
1110         case BUS_DMASYNC_POSTREAD:
1111
1112                 /*
1113                  * Save buffers that might be modified by invalidation
1114                  */
1115                 if (size_cl)
1116                         memcpy (tmp_cl, (void*)buf_cl, size_cl);
1117                 if (size_clend)
1118                         memcpy (tmp_clend, (void*)buf_clend, size_clend);
1119                 mips_dcache_inv_range(buf, len);
1120                 /*
1121                  * Restore them
1122                  */
1123                 if (size_cl)
1124                         memcpy ((void*)buf_cl, tmp_cl, size_cl);
1125                 if (size_clend)
1126                         memcpy ((void*)buf_clend, tmp_clend, size_clend);
1127                 /*
1128                  * Copies above have brought corresponding memory
1129                  * cache lines back into dirty state. Write them back
1130                  * out and invalidate affected cache lines again if
1131                  * necessary.
1132                  */
1133                 if (size_cl)
1134                         mips_dcache_wbinv_range(buf_cl, size_cl);
1135                 if (size_clend && (size_cl == 0 ||
1136                     buf_clend - buf_cl > mips_dcache_max_linesize))
1137                         mips_dcache_wbinv_range(buf_clend, size_clend);
1138                 break;
1139
1140         case BUS_DMASYNC_PREREAD|BUS_DMASYNC_PREWRITE:
1141                 mips_dcache_wbinv_range(buf, len);
1142                 break;
1143
1144         case BUS_DMASYNC_PREREAD:
1145                 /*
1146                  * Save buffers that might be modified by invalidation
1147                  */
1148                 if (size_cl)
1149                         memcpy (tmp_cl, (void *)buf_cl, size_cl);
1150                 if (size_clend)
1151                         memcpy (tmp_clend, (void *)buf_clend, size_clend);
1152                 mips_dcache_inv_range(buf, len);
1153                 /*
1154                  * Restore them
1155                  */
1156                 if (size_cl)
1157                         memcpy ((void *)buf_cl, tmp_cl, size_cl);
1158                 if (size_clend)
1159                         memcpy ((void *)buf_clend, tmp_clend, size_clend);
1160                 /*
1161                  * Copies above have brought corresponding memory
1162                  * cache lines back into dirty state. Write them back
1163                  * out and invalidate affected cache lines again if
1164                  * necessary.
1165                  */
1166                 if (size_cl)
1167                         mips_dcache_wbinv_range(buf_cl, size_cl);
1168                 if (size_clend && (size_cl == 0 ||
1169                     buf_clend - buf_cl > mips_dcache_max_linesize))
1170                         mips_dcache_wbinv_range(buf_clend, size_clend);
1171                 break;
1172
1173         case BUS_DMASYNC_PREWRITE:
1174 #ifdef BUS_DMA_FORCE_WBINV
1175                 mips_dcache_wbinv_range(buf, len);
1176 #else
1177                 mips_dcache_wb_range(buf, len);
1178 #endif
1179                 break;
1180         }
1181 }
1182
1183 static void
1184 _bus_dmamap_sync_bp(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
1185 {
1186         struct bounce_page *bpage;
1187
1188         STAILQ_FOREACH(bpage, &map->bpages, links) {
1189                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE) {
1190                         if (bpage->datavaddr != 0)
1191                                 bcopy((void *)bpage->datavaddr,
1192                                     (void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1193                                              bpage->vaddr_nocache :
1194                                              bpage->vaddr),
1195                                     bpage->datacount);
1196                         else
1197                                 physcopyout(bpage->dataaddr,
1198                                     (void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1199                                              bpage->vaddr_nocache :
1200                                              bpage->vaddr),
1201                                     bpage->datacount);
1202                         if (bpage->vaddr_nocache == 0) {
1203 #ifdef BUS_DMA_FORCE_WBINV
1204                                 mips_dcache_wbinv_range(bpage->vaddr,
1205                                     bpage->datacount);
1206 #else
1207                                 mips_dcache_wb_range(bpage->vaddr,
1208                                     bpage->datacount);
1209 #endif
1210                         }
1211                         dmat->bounce_zone->total_bounced++;
1212                 }
1213                 if (op & BUS_DMASYNC_POSTREAD) {
1214                         if (bpage->vaddr_nocache == 0) {
1215                                 mips_dcache_inv_range(bpage->vaddr,
1216                                     bpage->datacount);
1217                         }
1218                         if (bpage->datavaddr != 0)
1219                                 bcopy((void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1220                                     bpage->vaddr_nocache : bpage->vaddr),
1221                                     (void *)bpage->datavaddr, bpage->datacount);
1222                         else
1223                                 physcopyin((void *)(bpage->vaddr_nocache != 0 ?
1224                                     bpage->vaddr_nocache : bpage->vaddr),
1225                                     bpage->dataaddr, bpage->datacount);
1226                         dmat->bounce_zone->total_bounced++;
1227                 }
1228         }
1229 }
1230
1231 void
1232 _bus_dmamap_sync(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
1233 {
1234         struct sync_list *sl, *end;
1235         int aligned;
1236
1237         if (op == BUS_DMASYNC_POSTWRITE)
1238                 return;
1239         if (STAILQ_FIRST(&map->bpages))
1240                 _bus_dmamap_sync_bp(dmat, map, op);
1241
1242         if ((dmat->flags & BUS_DMA_COHERENT) ||
1243             (map->flags & DMAMAP_UNCACHEABLE)) {
1244                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE)
1245                         mips_sync();
1246                 return;
1247         }
1248
1249         aligned = (map->flags & DMAMAP_CACHE_ALIGNED) ? 1 : 0;
1250
1251         CTR3(KTR_BUSDMA, "%s: op %x flags %x", __func__, op, map->flags);
1252         if (map->sync_count) {
1253                 end = &map->slist[map->sync_count];
1254                 for (sl = &map->slist[0]; sl != end; sl++)
1255                         bus_dmamap_sync_buf(sl->vaddr, sl->datacount, op,
1256                             aligned);
1257         }
1258 }
1259
1260 static void
1261 init_bounce_pages(void *dummy __unused)
1262 {
1263
1264         total_bpages = 0;
1265         STAILQ_INIT(&bounce_zone_list);
1266         STAILQ_INIT(&bounce_map_waitinglist);
1267         STAILQ_INIT(&bounce_map_callbacklist);
1268         mtx_init(&bounce_lock, "bounce pages lock", NULL, MTX_DEF);
1269 }
1270 SYSINIT(bpages, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_ANY, init_bounce_pages, NULL);
1271
1272 static struct sysctl_ctx_list *
1273 busdma_sysctl_tree(struct bounce_zone *bz)
1274 {
1275         return (&bz->sysctl_tree);
1276 }
1277
1278 static struct sysctl_oid *
1279 busdma_sysctl_tree_top(struct bounce_zone *bz)
1280 {
1281         return (bz->sysctl_tree_top);
1282 }
1283
1284 static int
1285 alloc_bounce_zone(bus_dma_tag_t dmat)
1286 {
1287         struct bounce_zone *bz;
1288
1289         /* Check to see if we already have a suitable zone */
1290         STAILQ_FOREACH(bz, &bounce_zone_list, links) {
1291                 if ((dmat->alignment <= bz->alignment)
1292                  && (dmat->lowaddr >= bz->lowaddr)) {
1293                         dmat->bounce_zone = bz;
1294                         return (0);
1295                 }
1296         }
1297
1298         if ((bz = (struct bounce_zone *)malloc(sizeof(*bz), M_BUSDMA,
1299             M_NOWAIT | M_ZERO)) == NULL)
1300                 return (ENOMEM);
1301
1302         STAILQ_INIT(&bz->bounce_page_list);
1303         bz->free_bpages = 0;
1304         bz->reserved_bpages = 0;
1305         bz->active_bpages = 0;
1306         bz->lowaddr = dmat->lowaddr;
1307         bz->alignment = MAX(dmat->alignment, PAGE_SIZE);
1308         bz->map_count = 0;
1309         snprintf(bz->zoneid, 8, "zone%d", busdma_zonecount);
1310         busdma_zonecount++;
1311         snprintf(bz->lowaddrid, 18, "%#jx", (uintmax_t)bz->lowaddr);
1312         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_zone_list, bz, links);
1313         dmat->bounce_zone = bz;
1314
1315         sysctl_ctx_init(&bz->sysctl_tree);
1316         bz->sysctl_tree_top = SYSCTL_ADD_NODE(&bz->sysctl_tree,
1317             SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_hw_busdma), OID_AUTO, bz->zoneid,
1318             CTLFLAG_RD, 0, "");
1319         if (bz->sysctl_tree_top == NULL) {
1320                 sysctl_ctx_free(&bz->sysctl_tree);
1321                 return (0);     /* XXX error code? */
1322         }
1323
1324         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1325             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1326             "total_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->total_bpages, 0,
1327             "Total bounce pages");
1328         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1329             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1330             "free_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->free_bpages, 0,
1331             "Free bounce pages");
1332         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1333             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1334             "reserved_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->reserved_bpages, 0,
1335             "Reserved bounce pages");
1336         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1337             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1338             "active_bpages", CTLFLAG_RD, &bz->active_bpages, 0,
1339             "Active bounce pages");
1340         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1341             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1342             "total_bounced", CTLFLAG_RD, &bz->total_bounced, 0,
1343             "Total bounce requests");
1344         SYSCTL_ADD_INT(busdma_sysctl_tree(bz),
1345             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1346             "total_deferred", CTLFLAG_RD, &bz->total_deferred, 0,
1347             "Total bounce requests that were deferred");
1348         SYSCTL_ADD_STRING(busdma_sysctl_tree(bz),
1349             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1350             "lowaddr", CTLFLAG_RD, bz->lowaddrid, 0, "");
1351         SYSCTL_ADD_UAUTO(busdma_sysctl_tree(bz),
1352             SYSCTL_CHILDREN(busdma_sysctl_tree_top(bz)), OID_AUTO,
1353             "alignment", CTLFLAG_RD, &bz->alignment, "");
1354
1355         return (0);
1356 }
1357
1358 static int
1359 alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages)
1360 {
1361         struct bounce_zone *bz;
1362         int count;
1363
1364         bz = dmat->bounce_zone;
1365         count = 0;
1366         while (numpages > 0) {
1367                 struct bounce_page *bpage;
1368
1369                 bpage = (struct bounce_page *)malloc(sizeof(*bpage), M_BUSDMA,
1370                                                      M_NOWAIT | M_ZERO);
1371
1372                 if (bpage == NULL)
1373                         break;
1374                 bpage->vaddr = (vm_offset_t)contigmalloc(PAGE_SIZE, M_BOUNCE,
1375                                                          M_NOWAIT, 0ul,
1376                                                          bz->lowaddr,
1377                                                          PAGE_SIZE,
1378                                                          0);
1379                 if (bpage->vaddr == 0) {
1380                         free(bpage, M_BUSDMA);
1381                         break;
1382                 }
1383                 bpage->busaddr = pmap_kextract(bpage->vaddr);
1384                 bpage->vaddr_nocache =
1385                     (vm_offset_t)pmap_mapdev(bpage->busaddr, PAGE_SIZE);
1386                 mtx_lock(&bounce_lock);
1387                 STAILQ_INSERT_TAIL(&bz->bounce_page_list, bpage, links);
1388                 total_bpages++;
1389                 bz->total_bpages++;
1390                 bz->free_bpages++;
1391                 mtx_unlock(&bounce_lock);
1392                 count++;
1393                 numpages--;
1394         }
1395         return (count);
1396 }
1397
1398 static int
1399 reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, int commit)
1400 {
1401         struct bounce_zone *bz;
1402         int pages;
1403
1404         mtx_assert(&bounce_lock, MA_OWNED);
1405         bz = dmat->bounce_zone;
1406         pages = MIN(bz->free_bpages, map->pagesneeded - map->pagesreserved);
1407         if (commit == 0 && map->pagesneeded > (map->pagesreserved + pages))
1408                 return (map->pagesneeded - (map->pagesreserved + pages));
1409         bz->free_bpages -= pages;
1410         bz->reserved_bpages += pages;
1411         map->pagesreserved += pages;
1412         pages = map->pagesneeded - map->pagesreserved;
1413
1414         return (pages);
1415 }
1416
1417 static bus_addr_t
1418 add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_offset_t vaddr,
1419                 bus_addr_t addr, bus_size_t size)
1420 {
1421         struct bounce_zone *bz;
1422         struct bounce_page *bpage;
1423
1424         KASSERT(dmat->bounce_zone != NULL, ("no bounce zone in dma tag"));
1425         KASSERT(map != NULL, ("add_bounce_page: bad map %p", map));
1426
1427         bz = dmat->bounce_zone;
1428         if (map->pagesneeded == 0)
1429                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
1430         map->pagesneeded--;
1431
1432         if (map->pagesreserved == 0)
1433                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
1434         map->pagesreserved--;
1435
1436         mtx_lock(&bounce_lock);
1437         bpage = STAILQ_FIRST(&bz->bounce_page_list);
1438         if (bpage == NULL)
1439                 panic("add_bounce_page: free page list is empty");
1440
1441         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bz->bounce_page_list, links);
1442         bz->reserved_bpages--;
1443         bz->active_bpages++;
1444         mtx_unlock(&bounce_lock);
1445
1446         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
1447                 /* Page offset needs to be preserved. */
1448                 bpage->vaddr |= addr & PAGE_MASK;
1449                 bpage->busaddr |= addr & PAGE_MASK;
1450         }
1451         bpage->datavaddr = vaddr;
1452         bpage->dataaddr = addr;
1453         bpage->datacount = size;
1454         STAILQ_INSERT_TAIL(&(map->bpages), bpage, links);
1455         return (bpage->busaddr);
1456 }
1457
1458 static void
1459 free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage)
1460 {
1461         struct bus_dmamap *map;
1462         struct bounce_zone *bz;
1463
1464         bz = dmat->bounce_zone;
1465         bpage->datavaddr = 0;
1466         bpage->datacount = 0;
1467         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
1468                 /*
1469                  * Reset the bounce page to start at offset 0.  Other uses
1470                  * of this bounce page may need to store a full page of
1471                  * data and/or assume it starts on a page boundary.
1472                  */
1473                 bpage->vaddr &= ~PAGE_MASK;
1474                 bpage->busaddr &= ~PAGE_MASK;
1475         }
1476
1477         mtx_lock(&bounce_lock);
1478         STAILQ_INSERT_HEAD(&bz->bounce_page_list, bpage, links);
1479         bz->free_bpages++;
1480         bz->active_bpages--;
1481         if ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_waitinglist)) != NULL) {
1482                 if (reserve_bounce_pages(map->dmat, map, 1) == 0) {
1483                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_waitinglist, links);
1484                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_callbacklist,
1485                                            map, links);
1486                         busdma_swi_pending = 1;
1487                         bz->total_deferred++;
1488                         swi_sched(vm_ih, 0);
1489                 }
1490         }
1491         mtx_unlock(&bounce_lock);
1492 }
1493
1494 void
1495 busdma_swi(void)
1496 {
1497         bus_dma_tag_t dmat;
1498         struct bus_dmamap *map;
1499
1500         mtx_lock(&bounce_lock);
1501         while ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_callbacklist)) != NULL) {
1502                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_callbacklist, links);
1503                 mtx_unlock(&bounce_lock);
1504                 dmat = map->dmat;
1505                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_LOCK);
1506                 bus_dmamap_load_mem(map->dmat, map, &map->mem, map->callback,
1507                     map->callback_arg, BUS_DMA_WAITOK);
1508                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_UNLOCK);
1509                 mtx_lock(&bounce_lock);
1510         }
1511         mtx_unlock(&bounce_lock);
1512 }