sys/ia64/ia64/busdma_machdep.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 Justin T. Gibbs.
   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
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/mbuf.h>
  35 #include <sys/lock.h>
  36 #include <sys/mutex.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/interrupt.h>
  39 #include <sys/proc.h>
  40 #include <sys/uio.h>
  41 #include <sys/sysctl.h>
  42
  43 #include <vm/vm.h>
  44 #include <vm/vm_page.h>
  45 #include <vm/vm_map.h>
  46
  47 #include <machine/atomic.h>
  48 #include <machine/bus.h>
  49 #include <machine/md_var.h>
  50
  51 #define MAX_BPAGES      1024
  52
  53 struct bus_dma_tag {
  54         bus_dma_tag_t   parent;
  55         bus_size_t      alignment;
  56         bus_size_t      boundary;
  57         bus_addr_t      lowaddr;
  58         bus_addr_t      highaddr;
  59         bus_dma_filter_t *filter;
  60         void            *filterarg;
  61         bus_size_t      maxsize;
  62         u_int           nsegments;
  63         bus_size_t      maxsegsz;
  64         int             flags;
  65         int             ref_count;
  66         int             map_count;
  67         bus_dma_lock_t  *lockfunc;
  68         void            *lockfuncarg;
  69         bus_dma_segment_t *segments;
  70 };
  71
  72 struct bounce_page {
  73         vm_offset_t     vaddr;          /* kva of bounce buffer */
  74         bus_addr_t      busaddr;        /* Physical address */
  75         vm_offset_t     datavaddr;      /* kva of client data */
  76         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
  77         STAILQ_ENTRY(bounce_page) links;
  78 };
  79
  80 u_int busdma_swi_pending;
  81
  82 static struct mtx bounce_lock;
  83 static STAILQ_HEAD(bp_list, bounce_page) bounce_page_list;
  84 static int free_bpages;
  85 static int reserved_bpages;
  86 static int active_bpages;
  87 static int total_bpages;
  88 static int total_bounced;
  89 static int total_deferred;
  90
  91 SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, busdma, CTLFLAG_RD, 0, "Busdma parameters");
  92 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, free_bpages, CTLFLAG_RD, &free_bpages, 0,
  93     "Free bounce pages");
  94 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, reserved_bpages, CTLFLAG_RD, &reserved_bpages,
  95     0, "Reserved bounce pages");
  96 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, active_bpages, CTLFLAG_RD, &active_bpages, 0,
  97     "Active bounce pages");
  98 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bpages, CTLFLAG_RD, &total_bpages, 0,
  99     "Total bounce pages");
 100 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bounced, CTLFLAG_RD, &total_bounced, 0,
 101     "Total bounce requests");
 102 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_deferred, CTLFLAG_RD, &total_deferred,
 103     0, "Total bounce requests that were deferred");
 104
 105 struct bus_dmamap {
 106         struct bp_list  bpages;
 107         int             pagesneeded;
 108         int             pagesreserved;
 109         bus_dma_tag_t   dmat;
 110         void            *buf;           /* unmapped buffer pointer */
 111         bus_size_t      buflen;         /* unmapped buffer length */
 112         bus_dmamap_callback_t *callback;
 113         void            *callback_arg;
 114         STAILQ_ENTRY(bus_dmamap) links;
 115 };
 116
 117 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_waitinglist;
 118 static STAILQ_HEAD(, bus_dmamap) bounce_map_callbacklist;
 119 static struct bus_dmamap nobounce_dmamap;
 120
 121 static void init_bounce_pages(void *dummy);
 122 static int alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages);
 123 static int reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 124     int commit);
 125 static bus_addr_t add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 126     vm_offset_t vaddr, bus_size_t size);
 127 static void free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage);
 128 static __inline int run_filter(bus_dma_tag_t dmat, bus_addr_t paddr,
 129     bus_size_t len);
 130
 131 /*
 132  * Return true if a match is made.
 133  *
 134  * To find a match walk the chain of bus_dma_tag_t's looking for 'paddr'.
 135  *
 136  * If paddr is within the bounds of the dma tag then call the filter callback
 137  * to check for a match, if there is no filter callback then assume a match.
 138  */
 139 static __inline int
 140 run_filter(bus_dma_tag_t dmat, bus_addr_t paddr, bus_size_t len)
 141 {
 142         bus_size_t bndy;
 143         int retval;
 144
 145         retval = 0;
 146         bndy = dmat->boundary;
 147         do {
 148                 if (((paddr > dmat->lowaddr && paddr <= dmat->highaddr) ||
 149                     (paddr & (dmat->alignment - 1)) != 0 ||
 150                     (paddr & bndy) != ((paddr + len) & bndy)) &&
 151                     (dmat->filter == NULL ||
 152                     (*dmat->filter)(dmat->filterarg, paddr) != 0))
 153                         retval = 1;
 154                 dmat = dmat->parent;
 155         } while (retval == 0 && dmat != NULL);
 156         return (retval);
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Convenience function for manipulating driver locks from busdma (during
 161  * busdma_swi, for example).  Drivers that don't provide their own locks
 162  * should specify &Giant to dmat->lockfuncarg.  Drivers that use their own
 163  * non-mutex locking scheme don't have to use this at all.
 164  */
 165 void
 166 busdma_lock_mutex(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 167 {
 168         struct mtx *dmtx;
 169
 170         dmtx = (struct mtx *)arg;
 171         switch (op) {
 172         case BUS_DMA_LOCK:
 173                 mtx_lock(dmtx);
 174                 break;
 175         case BUS_DMA_UNLOCK:
 176                 mtx_unlock(dmtx);
 177                 break;
 178         default:
 179                 panic("Unknown operation 0x%x for busdma_lock_mutex!", op);
 180         }
 181 }
 182
 183 /*
 184  * dflt_lock should never get called.  It gets put into the dma tag when
 185  * lockfunc == NULL, which is only valid if the maps that are associated
 186  * with the tag are meant to never be defered.
 187  * XXX Should have a way to identify which driver is responsible here.
 188  */
 189 static void
 190 dflt_lock(void *arg, bus_dma_lock_op_t op)
 191 {
 192         panic("driver error: busdma dflt_lock called");
 193 }
 194
 195 #define BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP BUS_DMA_BUS4
 196
 197 /*
 198  * Allocate a device specific dma_tag.
 199  */
 200 int
 201 bus_dma_tag_create(bus_dma_tag_t parent, bus_size_t alignment,
 202     bus_size_t boundary, bus_addr_t lowaddr, bus_addr_t highaddr,
 203     bus_dma_filter_t *filter, void *filterarg, bus_size_t maxsize,
 204     int nsegments, bus_size_t maxsegsz, int flags, bus_dma_lock_t *lockfunc,
 205     void *lockfuncarg, bus_dma_tag_t *dmat)
 206 {
 207         bus_dma_tag_t newtag;
 208         int error = 0;
 209
 210         /* Basic sanity checking */
 211         if (boundary != 0 && boundary < maxsegsz)
 212                 maxsegsz = boundary;
 213
 214         /* Return a NULL tag on failure */
 215         *dmat = NULL;
 216
 217         newtag = (bus_dma_tag_t)malloc(sizeof(*newtag), M_DEVBUF, M_NOWAIT);
 218         if (newtag == NULL)
 219                 return (ENOMEM);
 220
 221         newtag->parent = parent;
 222         newtag->alignment = alignment;
 223         newtag->boundary = boundary;
 224         newtag->lowaddr = trunc_page(lowaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 225         newtag->highaddr = trunc_page(highaddr) + (PAGE_SIZE - 1);
 226         newtag->filter = filter;
 227         newtag->filterarg = filterarg;
 228         newtag->maxsize = maxsize;
 229         newtag->nsegments = nsegments;
 230         newtag->maxsegsz = maxsegsz;
 231         newtag->flags = flags;
 232         newtag->ref_count = 1; /* Count ourself */
 233         newtag->map_count = 0;
 234         if (lockfunc != NULL) {
 235                 newtag->lockfunc = lockfunc;
 236                 newtag->lockfuncarg = lockfuncarg;
 237         } else {
 238                 newtag->lockfunc = dflt_lock;
 239                 newtag->lockfuncarg = NULL;
 240         }
 241         newtag->segments = NULL;
 242
 243         /* Take into account any restrictions imposed by our parent tag */
 244         if (parent != NULL) {
 245                 newtag->lowaddr = MIN(parent->lowaddr, newtag->lowaddr);
 246                 newtag->highaddr = MAX(parent->highaddr, newtag->highaddr);
 247                 if (newtag->boundary == 0)
 248                         newtag->boundary = parent->boundary;
 249                 else if (parent->boundary != 0)
 250                         newtag->boundary = MIN(parent->boundary,
 251                             newtag->boundary);
 252                 if (newtag->filter == NULL) {
 253                         /*
 254                          * Short circuit looking at our parent directly
 255                          * since we have encapsulated all of its information
 256                          */
 257                         newtag->filter = parent->filter;
 258                         newtag->filterarg = parent->filterarg;
 259                         newtag->parent = parent->parent;
 260                 }
 261                 if (newtag->parent != NULL)
 262                         atomic_add_int(&parent->ref_count, 1);
 263         }
 264
 265         if (newtag->lowaddr < ptoa(Maxmem) && (flags & BUS_DMA_ALLOCNOW) != 0) {
 266                 /* Must bounce */
 267
 268                 if (ptoa(total_bpages) < maxsize) {
 269                         int pages;
 270
 271                         pages = atop(maxsize) - total_bpages;
 272
 273                         /* Add pages to our bounce pool */
 274                         if (alloc_bounce_pages(newtag, pages) < pages)
 275                                 error = ENOMEM;
 276                 }
 277                 /* Performed initial allocation */
 278                 newtag->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 279         }
 280
 281         if (error != 0) {
 282                 free(newtag, M_DEVBUF);
 283         } else {
 284                 *dmat = newtag;
 285         }
 286         return (error);
 287 }
 288
 289 int
 290 bus_dma_tag_destroy(bus_dma_tag_t dmat)
 291 {
 292         if (dmat != NULL) {
 293
 294                 if (dmat->map_count != 0)
 295                         return (EBUSY);
 296
 297                 while (dmat != NULL) {
 298                         bus_dma_tag_t parent;
 299
 300                         parent = dmat->parent;
 301                         atomic_subtract_int(&dmat->ref_count, 1);
 302                         if (dmat->ref_count == 0) {
 303                                 if (dmat->segments != NULL)
 304                                         free(dmat->segments, M_DEVBUF);
 305                                 free(dmat, M_DEVBUF);
 306                                 /*
 307                                  * Last reference count, so
 308                                  * release our reference
 309                                  * count on our parent.
 310                                  */
 311                                 dmat = parent;
 312                         } else
 313                                 dmat = NULL;
 314                 }
 315         }
 316         return (0);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Allocate a handle for mapping from kva/uva/physical
 321  * address space into bus device space.
 322  */
 323 int
 324 bus_dmamap_create(bus_dma_tag_t dmat, int flags, bus_dmamap_t *mapp)
 325 {
 326         int error;
 327
 328         error = 0;
 329
 330         if (dmat->segments == NULL) {
 331                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 332                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_DEVBUF,
 333                     M_NOWAIT);
 334                 if (dmat->segments == NULL)
 335                         return (ENOMEM);
 336         }
 337
 338         /*
 339          * Bouncing might be required if the driver asks for an active
 340          * exclusion region, a data alignment that is stricter than 1, and/or
 341          * an active address boundary.
 342          */
 343         if (dmat->lowaddr < ptoa(Maxmem)) {
 344                 /* Must bounce */
 345                 int maxpages;
 346
 347                 *mapp = (bus_dmamap_t)malloc(sizeof(**mapp), M_DEVBUF,
 348                     M_NOWAIT | M_ZERO);
 349                 if (*mapp == NULL)
 350                         return (ENOMEM);
 351
 352                 /* Initialize the new map */
 353                 STAILQ_INIT(&((*mapp)->bpages));
 354
 355                 /*
 356                  * Attempt to add pages to our pool on a per-instance
 357                  * basis up to a sane limit.
 358                  */
 359                 maxpages = MIN(MAX_BPAGES, Maxmem - atop(dmat->lowaddr));
 360                 if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0
 361                  || (dmat->map_count > 0 && total_bpages < maxpages)) {
 362                         int pages;
 363
 364                         pages = MAX(atop(dmat->maxsize), 1);
 365                         pages = MIN(maxpages - total_bpages, pages);
 366                         if (alloc_bounce_pages(dmat, pages) < pages)
 367                                 error = ENOMEM;
 368
 369                         if ((dmat->flags & BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP) == 0) {
 370                                 if (error == 0)
 371                                         dmat->flags |= BUS_DMA_MIN_ALLOC_COMP;
 372                         } else {
 373                                 error = 0;
 374                         }
 375                 }
 376         } else {
 377                 *mapp = NULL;
 378         }
 379         if (error == 0)
 380                 dmat->map_count++;
 381         return (error);
 382 }
 383
 384 /*
 385  * Destroy a handle for mapping from kva/uva/physical
 386  * address space into bus device space.
 387  */
 388 int
 389 bus_dmamap_destroy(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 390 {
 391
 392         if (map != NULL && map != &nobounce_dmamap) {
 393                 if (STAILQ_FIRST(&map->bpages) != NULL)
 394                         return (EBUSY);
 395                 free(map, M_DEVBUF);
 396         }
 397         dmat->map_count--;
 398         return (0);
 399 }
 400
 401
 402 /*
 403  * Allocate a piece of memory that can be efficiently mapped into
 404  * bus device space based on the constraints lited in the dma tag.
 405  * A dmamap to for use with dmamap_load is also allocated.
 406  */
 407 int
 408 bus_dmamem_alloc(bus_dma_tag_t dmat, void** vaddr, int flags,
 409     bus_dmamap_t *mapp)
 410 {
 411         int mflags;
 412
 413         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT)
 414                 mflags = M_NOWAIT;
 415         else
 416                 mflags = M_WAITOK;
 417
 418         /* If we succeed, no mapping/bouncing will be required */
 419         *mapp = NULL;
 420
 421         if (dmat->segments == NULL) {
 422                 dmat->segments = (bus_dma_segment_t *)malloc(
 423                     sizeof(bus_dma_segment_t) * dmat->nsegments, M_DEVBUF,
 424                     mflags);
 425                 if (dmat->segments == NULL)
 426                         return (ENOMEM);
 427         }
 428         if (flags & BUS_DMA_ZERO)
 429                 mflags |= M_ZERO;
 430
 431         /*
 432          * XXX:
 433          * (dmat->alignment < dmat->maxsize) is just a quick hack; the exact
 434          * alignment guarantees of malloc need to be nailed down, and the
 435          * code below should be rewritten to take that into account.
 436          *
 437          * In the meantime, we'll warn the user if malloc gets it wrong.
 438          */
 439         if ((dmat->maxsize <= PAGE_SIZE) &&
 440            (dmat->alignment < dmat->maxsize) &&
 441             dmat->lowaddr >= ptoa(Maxmem)) {
 442                 *vaddr = malloc(dmat->maxsize, M_DEVBUF, mflags);
 443         } else {
 444                 /*
 445                  * XXX Use Contigmalloc until it is merged into this facility
 446                  *     and handles multi-seg allocations.  Nobody is doing
 447                  *     multi-seg allocations yet though.
 448                  * XXX Certain AGP hardware does.
 449                  */
 450                 *vaddr = contigmalloc(dmat->maxsize, M_DEVBUF, mflags,
 451                     0ul, dmat->lowaddr, dmat->alignment? dmat->alignment : 1ul,
 452                     dmat->boundary);
 453         }
 454         if (*vaddr == NULL)
 455                 return (ENOMEM);
 456         else if (vtophys(*vaddr) & (dmat->alignment - 1))
 457                 printf("bus_dmamem_alloc failed to align memory properly.\n");
 458         return (0);
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Free a piece of memory and it's allociated dmamap, that was allocated
 463  * via bus_dmamem_alloc.  Make the same choice for free/contigfree.
 464  */
 465 void
 466 bus_dmamem_free(bus_dma_tag_t dmat, void *vaddr, bus_dmamap_t map)
 467 {
 468         /*
 469          * dmamem does not need to be bounced, so the map should be
 470          * NULL
 471          */
 472         if (map != NULL)
 473                 panic("bus_dmamem_free: Invalid map freed\n");
 474         if ((dmat->maxsize <= PAGE_SIZE) &&
 475            (dmat->alignment < dmat->maxsize) &&
 476             dmat->lowaddr >= ptoa(Maxmem))
 477                 free(vaddr, M_DEVBUF);
 478         else {
 479                 contigfree(vaddr, dmat->maxsize, M_DEVBUF);
 480         }
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Utility function to load a linear buffer.  lastaddrp holds state
 485  * between invocations (for multiple-buffer loads).  segp contains
 486  * the starting segment on entrace, and the ending segment on exit.
 487  * first indicates if this is the first invocation of this function.
 488  */
 489 static int
 490 _bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 491     bus_size_t buflen, struct thread *td, int flags, bus_addr_t *lastaddrp,
 492     bus_dma_segment_t *segs, int *segp, int first)
 493 {
 494         bus_size_t sgsize;
 495         bus_addr_t curaddr, lastaddr, baddr, bmask;
 496         vm_offset_t vaddr;
 497         bus_addr_t paddr;
 498         int seg;
 499         pmap_t pmap;
 500
 501         if (map == NULL)
 502                 map = &nobounce_dmamap;
 503
 504         if (td != NULL)
 505                 pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 506         else
 507                 pmap = NULL;
 508
 509         if ((dmat->lowaddr < ptoa(Maxmem) || dmat->boundary > 0 ||
 510             dmat->alignment > 1) && map != &nobounce_dmamap &&
 511             map->pagesneeded == 0) {
 512                 vm_offset_t vendaddr;
 513
 514                 /*
 515                  * Count the number of bounce pages
 516                  * needed in order to complete this transfer
 517                  */
 518                 vaddr = trunc_page((vm_offset_t)buf);
 519                 vendaddr = (vm_offset_t)buf + buflen;
 520
 521                 while (vaddr < vendaddr) {
 522                         if (pmap != NULL)
 523                                 paddr = pmap_extract(pmap, vaddr);
 524                         else
 525                                 paddr = pmap_kextract(vaddr);
 526                         if (run_filter(dmat, paddr, 0) != 0)
 527                                 map->pagesneeded++;
 528                         vaddr += PAGE_SIZE;
 529                 }
 530         }
 531
 532         vaddr = (vm_offset_t)buf;
 533
 534         /* Reserve Necessary Bounce Pages */
 535         if (map->pagesneeded != 0) {
 536                 mtx_lock(&bounce_lock);
 537                 if (flags & BUS_DMA_NOWAIT) {
 538                         if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 0) != 0) {
 539                                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 540                                 return (ENOMEM);
 541                         }
 542                 } else {
 543                         if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 1) != 0) {
 544                                 /* Queue us for resources */
 545                                 map->dmat = dmat;
 546                                 map->buf = buf;
 547                                 map->buflen = buflen;
 548                                 STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_waitinglist,
 549                                     map, links);
 550                                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 551                                 return (EINPROGRESS);
 552                         }
 553                 }
 554                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 555         }
 556
 557         lastaddr = *lastaddrp;
 558         bmask = ~(dmat->boundary - 1);
 559
 560         for (seg = *segp; buflen > 0 ; ) {
 561                 /*
 562                  * Get the physical address for this segment.
 563                  */
 564                 if (pmap)
 565                         curaddr = pmap_extract(pmap, vaddr);
 566                 else
 567                         curaddr = pmap_kextract(vaddr);
 568
 569                 /*
 570                  * Compute the segment size, and adjust counts.
 571                  */
 572                 sgsize = PAGE_SIZE - ((u_long)curaddr & PAGE_MASK);
 573                 if (sgsize > dmat->maxsegsz)
 574                         sgsize = dmat->maxsegsz;
 575                 if (buflen < sgsize)
 576                         sgsize = buflen;
 577
 578                 /*
 579                  * Make sure we don't cross any boundaries.
 580                  */
 581                 if (dmat->boundary > 0) {
 582                         baddr = (curaddr + dmat->boundary) & bmask;
 583                         if (sgsize > (baddr - curaddr))
 584                                 sgsize = (baddr - curaddr);
 585                 }
 586
 587                 if (map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr, sgsize))
 588                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, vaddr, sgsize);
 589
 590                 /*
 591                  * Insert chunk into a segment, coalescing with
 592                  * previous segment if possible.
 593                  */
 594                 if (first) {
 595                         segs[seg].ds_addr = curaddr;
 596                         segs[seg].ds_len = sgsize;
 597                         first = 0;
 598                 } else {
 599                         if (curaddr == lastaddr &&
 600                             (segs[seg].ds_len + sgsize) <= dmat->maxsegsz &&
 601                             (dmat->boundary == 0 ||
 602                             (segs[seg].ds_addr & bmask) == (curaddr & bmask)))
 603                                 segs[seg].ds_len += sgsize;
 604                         else {
 605                                 if (++seg >= dmat->nsegments)
 606                                         break;
 607                                 segs[seg].ds_addr = curaddr;
 608                                 segs[seg].ds_len = sgsize;
 609                         }
 610                 }
 611
 612                 lastaddr = curaddr + sgsize;
 613                 vaddr += sgsize;
 614                 buflen -= sgsize;
 615         }
 616
 617         *segp = seg;
 618         *lastaddrp = lastaddr;
 619
 620         /*
 621          * Did we fit?
 622          */
 623         return (buflen != 0 ? EFBIG : 0); /* XXX better return value here? */
 624 }
 625
 626 /*
 627  * Map the buffer buf into bus space using the dmamap map.
 628  */
 629 int
 630 bus_dmamap_load(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 631     bus_size_t buflen, bus_dmamap_callback_t *callback, void *callback_arg,
 632     int flags)
 633 {
 634         bus_addr_t lastaddr = 0;
 635         int error, nsegs = 0;
 636
 637         if (map != NULL) {
 638                 flags |= BUS_DMA_WAITOK;
 639                 map->callback = callback;
 640                 map->callback_arg = callback_arg;
 641         }
 642
 643         error = _bus_dmamap_load_buffer(dmat, map, buf, buflen, NULL, flags,
 644             &lastaddr, dmat->segments, &nsegs, 1);
 645
 646         if (error == EINPROGRESS)
 647                 return (error);
 648
 649         if (error)
 650                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, 0, error);
 651         else
 652                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, nsegs + 1, 0);
 653
 654         return (0);
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Like _bus_dmamap_load(), but for mbufs.
 659  */
 660 int
 661 bus_dmamap_load_mbuf(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, struct mbuf *m0,
 662     bus_dmamap_callback2_t *callback, void *callback_arg, int flags)
 663 {
 664         int nsegs, error;
 665
 666         M_ASSERTPKTHDR(m0);
 667
 668         flags |= BUS_DMA_NOWAIT;
 669         nsegs = 0;
 670         error = 0;
 671         if (m0->m_pkthdr.len <= dmat->maxsize) {
 672                 int first = 1;
 673                 bus_addr_t lastaddr = 0;
 674                 struct mbuf *m;
 675
 676                 for (m = m0; m != NULL && error == 0; m = m->m_next) {
 677                         if (m->m_len > 0) {
 678                                 error = _bus_dmamap_load_buffer(dmat, map,
 679                                     m->m_data, m->m_len, NULL, flags,
 680                                     &lastaddr, dmat->segments, &nsegs, first);
 681                                 first = 0;
 682                         }
 683                 }
 684         } else {
 685                 error = EINVAL;
 686         }
 687
 688         if (error) {
 689                 /* force "no valid mappings" in callback */
 690                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, 0, 0, error);
 691         } else {
 692                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, nsegs + 1,
 693                     m0->m_pkthdr.len, error);
 694         }
 695         return (error);
 696 }
 697
 698 int
 699 bus_dmamap_load_mbuf_sg(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, struct mbuf *m0,
 700     bus_dma_segment_t *segs, int *nsegs, int flags)
 701 {
 702         int error;
 703
 704         M_ASSERTPKTHDR(m0);
 705
 706         flags |= BUS_DMA_NOWAIT;
 707         *nsegs = 0;
 708         error = 0;
 709         if (m0->m_pkthdr.len <= dmat->maxsize) {
 710                 int first = 1;
 711                 bus_addr_t lastaddr = 0;
 712                 struct mbuf *m;
 713
 714                 for (m = m0; m != NULL && error == 0; m = m->m_next) {
 715                         if (m->m_len > 0) {
 716                                 error = _bus_dmamap_load_buffer(dmat, map,
 717                                     m->m_data, m->m_len, NULL, flags,
 718                                     &lastaddr, segs, nsegs, first);
 719                                 first = 0;
 720                         }
 721                 }
 722                 ++*nsegs;
 723         } else {
 724                 error = EINVAL;
 725         }
 726
 727         return (error);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Like _bus_dmamap_load(), but for uios.
 732  */
 733 int
 734 bus_dmamap_load_uio(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, struct uio *uio,
 735     bus_dmamap_callback2_t *callback, void *callback_arg, int flags)
 736 {
 737         bus_addr_t lastaddr;
 738         int nsegs, error, first, i;
 739         bus_size_t resid;
 740         struct iovec *iov;
 741         struct thread *td = NULL;
 742
 743         flags |= BUS_DMA_NOWAIT;
 744         resid = uio->uio_resid;
 745         iov = uio->uio_iov;
 746
 747         if (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE) {
 748                 td = uio->uio_td;
 749                 KASSERT(td != NULL,
 750                         ("bus_dmamap_load_uio: USERSPACE but no proc"));
 751         }
 752
 753         nsegs = 0;
 754         error = 0;
 755         first = 1;
 756         for (i = 0; i < uio->uio_iovcnt && resid != 0 && !error; i++) {
 757                 /*
 758                  * Now at the first iovec to load.  Load each iovec
 759                  * until we have exhausted the residual count.
 760                  */
 761                 bus_size_t minlen =
 762                         resid < iov[i].iov_len ? resid : iov[i].iov_len;
 763                 caddr_t addr = (caddr_t) iov[i].iov_base;
 764
 765                 if (minlen > 0) {
 766                         error = _bus_dmamap_load_buffer(dmat, map, addr,
 767                             minlen, td, flags, &lastaddr, dmat->segments,
 768                             &nsegs, first);
 769                         first = 0;
 770
 771                         resid -= minlen;
 772                 }
 773         }
 774
 775         if (error) {
 776                 /* force "no valid mappings" in callback */
 777                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, 0, 0, error);
 778         } else {
 779                 (*callback)(callback_arg, dmat->segments, nsegs + 1,
 780                     uio->uio_resid, error);
 781         }
 782         return (error);
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Release the mapping held by map.
 787  */
 788 void
 789 _bus_dmamap_unload(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 790 {
 791         struct bounce_page *bpage;
 792
 793         while ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
 794                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&map->bpages, links);
 795                 free_bounce_page(dmat, bpage);
 796         }
 797 }
 798
 799 void
 800 _bus_dmamap_sync(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
 801 {
 802         struct bounce_page *bpage;
 803
 804         if ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
 805                 /*
 806                  * Handle data bouncing.  We might also
 807                  * want to add support for invalidating
 808                  * the caches on broken hardware
 809                  */
 810
 811                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE) {
 812                         while (bpage != NULL) {
 813                                 bcopy((void *)bpage->datavaddr,
 814                                     (void *)bpage->vaddr, bpage->datacount);
 815                                 bpage = STAILQ_NEXT(bpage, links);
 816                         }
 817                         total_bounced++;
 818                 }
 819
 820                 if (op & BUS_DMASYNC_POSTREAD) {
 821                         while (bpage != NULL) {
 822                                 bcopy((void *)bpage->vaddr,
 823                                     (void *)bpage->datavaddr, bpage->datacount);
 824                                 bpage = STAILQ_NEXT(bpage, links);
 825                         }
 826                         total_bounced++;
 827                 }
 828         }
 829 }
 830
 831 static void
 832 init_bounce_pages(void *dummy __unused)
 833 {
 834
 835         free_bpages = 0;
 836         reserved_bpages = 0;
 837         active_bpages = 0;
 838         total_bpages = 0;
 839         STAILQ_INIT(&bounce_page_list);
 840         STAILQ_INIT(&bounce_map_waitinglist);
 841         STAILQ_INIT(&bounce_map_callbacklist);
 842         mtx_init(&bounce_lock, "bounce pages lock", NULL, MTX_DEF);
 843 }
 844 SYSINIT(bpages, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_ANY, init_bounce_pages, NULL);
 845
 846 static int
 847 alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages)
 848 {
 849         int count;
 850
 851         count = 0;
 852         while (numpages > 0) {
 853                 struct bounce_page *bpage;
 854
 855                 bpage = (struct bounce_page *)malloc(sizeof(*bpage), M_DEVBUF,
 856                     M_NOWAIT | M_ZERO);
 857                 if (bpage == NULL)
 858                         break;
 859                 bpage->vaddr = (vm_offset_t)contigmalloc(PAGE_SIZE, M_DEVBUF,
 860                     M_NOWAIT, 0ul, dmat->lowaddr, PAGE_SIZE, dmat->boundary);
 861                 if (bpage->vaddr == 0) {
 862                         free(bpage, M_DEVBUF);
 863                         break;
 864                 }
 865                 bpage->busaddr = pmap_kextract(bpage->vaddr);
 866                 mtx_lock(&bounce_lock);
 867                 STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_page_list, bpage, links);
 868                 total_bpages++;
 869                 free_bpages++;
 870                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 871                 count++;
 872                 numpages--;
 873         }
 874         return (count);
 875 }
 876
 877 static int
 878 reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, int commit)
 879 {
 880         int pages;
 881
 882         mtx_assert(&bounce_lock, MA_OWNED);
 883         pages = MIN(free_bpages, map->pagesneeded - map->pagesreserved);
 884         if (commit == 0 && map->pagesneeded > (map->pagesreserved + pages))
 885                 return (map->pagesneeded - (map->pagesreserved + pages));
 886         free_bpages -= pages;
 887         reserved_bpages += pages;
 888         map->pagesreserved += pages;
 889         pages = map->pagesneeded - map->pagesreserved;
 890
 891         return (pages);
 892 }
 893
 894 static bus_addr_t
 895 add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_offset_t vaddr,
 896     bus_size_t size)
 897 {
 898         struct bounce_page *bpage;
 899
 900         KASSERT(map != NULL && map != &nobounce_dmamap,
 901             ("add_bounce_page: bad map %p", map));
 902
 903         if (map->pagesneeded == 0)
 904                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
 905         map->pagesneeded--;
 906
 907         if (map->pagesreserved == 0)
 908                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
 909         map->pagesreserved--;
 910
 911         mtx_lock(&bounce_lock);
 912         bpage = STAILQ_FIRST(&bounce_page_list);
 913         if (bpage == NULL)
 914                 panic("add_bounce_page: free page list is empty");
 915
 916         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_page_list, links);
 917         reserved_bpages--;
 918         active_bpages++;
 919         mtx_unlock(&bounce_lock);
 920
 921         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
 922                 /* Page offset needs to be preserved. */
 923                 bpage->vaddr |= vaddr & PAGE_MASK;
 924                 bpage->busaddr |= vaddr & PAGE_MASK;
 925         }
 926         bpage->datavaddr = vaddr;
 927         bpage->datacount = size;
 928         STAILQ_INSERT_TAIL(&(map->bpages), bpage, links);
 929         return (bpage->busaddr);
 930 }
 931
 932 static void
 933 free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage)
 934 {
 935         struct bus_dmamap *map;
 936
 937         bpage->datavaddr = 0;
 938         bpage->datacount = 0;
 939         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
 940                 /*
 941                  * Reset the bounce page to start at offset 0.  Other uses
 942                  * of this bounce page may need to store a full page of
 943                  * data and/or assume it starts on a page boundary.
 944                  */
 945                 bpage->vaddr &= ~PAGE_MASK;
 946                 bpage->busaddr &= ~PAGE_MASK;
 947         }
 948
 949         mtx_lock(&bounce_lock);
 950         STAILQ_INSERT_HEAD(&bounce_page_list, bpage, links);
 951         free_bpages++;
 952         active_bpages--;
 953         if ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_waitinglist)) != NULL) {
 954                 if (reserve_bounce_pages(map->dmat, map, 1) == 0) {
 955                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_waitinglist, links);
 956                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_callbacklist, map,
 957                             links);
 958                         busdma_swi_pending = 1;
 959                         total_deferred++;
 960                         swi_sched(vm_ih, 0);
 961                 }
 962         }
 963         mtx_unlock(&bounce_lock);
 964 }
 965
 966 void
 967 busdma_swi(void)
 968 {
 969         bus_dma_tag_t dmat;
 970         struct bus_dmamap *map;
 971
 972         mtx_lock(&bounce_lock);
 973         while ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_callbacklist)) != NULL) {
 974                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_callbacklist, links);
 975                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 976                 dmat = map->dmat;
 977                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_LOCK);
 978                 bus_dmamap_load(map->dmat, map, map->buf, map->buflen,
 979                     map->callback, map->callback_arg, /*flags*/0);
 980                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_UNLOCK);
 981                 mtx_lock(&bounce_lock);
 982         }
 983         mtx_unlock(&bounce_lock);
 984 }