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/lock.h>
  35 #include <sys/mutex.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37 #include <sys/interrupt.h>
  38 #include <sys/memdesc.h>
  39 #include <sys/proc.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <sys/uio.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_addr_t      dataaddr;       /* client physical address */
  77         bus_size_t      datacount;      /* client data count */
  78         STAILQ_ENTRY(bounce_page) links;
  79 };
  80
  81 u_int busdma_swi_pending;
  82
  83 static struct mtx bounce_lock;
  84 static STAILQ_HEAD(bp_list, bounce_page) bounce_page_list;
  85 static int free_bpages;
  86 static int reserved_bpages;
  87 static int active_bpages;
  88 static int total_bpages;
  89 static int total_bounced;
  90 static int total_deferred;
  91
  92 static SYSCTL_NODE(_hw, OID_AUTO, busdma, CTLFLAG_RD, 0, "Busdma parameters");
  93 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, free_bpages, CTLFLAG_RD, &free_bpages, 0,
  94     "Free bounce pages");
  95 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, reserved_bpages, CTLFLAG_RD, &reserved_bpages,
  96     0, "Reserved bounce pages");
  97 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, active_bpages, CTLFLAG_RD, &active_bpages, 0,
  98     "Active bounce pages");
  99 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bpages, CTLFLAG_RD, &total_bpages, 0,
 100     "Total bounce pages");
 101 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_bounced, CTLFLAG_RD, &total_bounced, 0,
 102     "Total bounce requests");
 103 SYSCTL_INT(_hw_busdma, OID_AUTO, total_deferred, CTLFLAG_RD, &total_deferred,
 104     0, "Total bounce requests that were deferred");
 105
 106 struct bus_dmamap {
 107         struct bp_list  bpages;
 108         int             pagesneeded;
 109         int             pagesreserved;
 110         bus_dma_tag_t   dmat;
 111         struct memdesc  mem;
 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_addr_t addr, 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 < paddr_max && (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 < paddr_max) {
 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, atop(paddr_max - 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 >= paddr_max) {
 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 >= paddr_max)
 477                 free(vaddr, M_DEVBUF);
 478         else {
 479                 contigfree(vaddr, dmat->maxsize, M_DEVBUF);
 480         }
 481 }
 482
 483 static void
 484 _bus_dmamap_count_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_paddr_t buf,
 485     bus_size_t buflen, int flags)
 486 {
 487         bus_addr_t curaddr;
 488         bus_size_t sgsize;
 489
 490         if ((dmat->lowaddr < paddr_max || dmat->boundary > 0 ||
 491             dmat->alignment > 1) && map != &nobounce_dmamap &&
 492             map->pagesneeded == 0) {
 493                 /*
 494                  * Count the number of bounce pages
 495                  * needed in order to complete this transfer
 496                  */
 497                 curaddr = buf;
 498                 while (buflen != 0) {
 499                         sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 500                         if (run_filter(dmat, curaddr, 0) != 0) {
 501                                 sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 502                                 map->pagesneeded++;
 503                         }
 504                         curaddr += sgsize;
 505                         buflen -= sgsize;
 506                 }
 507         }
 508 }
 509
 510 static void
 511 _bus_dmamap_count_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, pmap_t pmap,
 512     void *buf, bus_size_t buflen, int flags)
 513 {
 514         vm_offset_t vaddr;
 515         vm_offset_t vendaddr;
 516         bus_addr_t paddr;
 517
 518         if ((dmat->lowaddr < paddr_max || dmat->boundary > 0 ||
 519             dmat->alignment > 1) && map != &nobounce_dmamap &&
 520             map->pagesneeded == 0) {
 521                 /*
 522                  * Count the number of bounce pages
 523                  * needed in order to complete this transfer
 524                  */
 525                 vaddr = trunc_page((vm_offset_t)buf);
 526                 vendaddr = (vm_offset_t)buf + buflen;
 527
 528                 while (vaddr < vendaddr) {
 529                         if (pmap == kernel_pmap)
 530                                 paddr = pmap_kextract(vaddr);
 531                         else
 532                                 paddr = pmap_extract(pmap, vaddr);
 533                         if (run_filter(dmat, paddr, 0) != 0)
 534                                 map->pagesneeded++;
 535                         vaddr += PAGE_SIZE;
 536                 }
 537         }
 538 }
 539
 540 static int
 541 _bus_dmamap_reserve_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, int flags)
 542 {
 543
 544         /* Reserve Necessary Bounce Pages */
 545         mtx_lock(&bounce_lock);
 546         if (flags & BUS_DMA_NOWAIT) {
 547                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 0) != 0) {
 548                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 549                         return (ENOMEM);
 550                 }
 551         } else {
 552                 if (reserve_bounce_pages(dmat, map, 1) != 0) {
 553                         /* Queue us for resources */
 554                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_waitinglist,
 555                             map, links);
 556                         mtx_unlock(&bounce_lock);
 557                         return (EINPROGRESS);
 558                 }
 559         }
 560         mtx_unlock(&bounce_lock);
 561
 562         return (0);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Add a single contiguous physical range to the segment list.
 567  */
 568 static int
 569 _bus_dmamap_addseg(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_addr_t curaddr,
 570     bus_size_t sgsize, bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 571 {
 572         bus_addr_t baddr, bmask;
 573         int seg;
 574
 575         /*
 576          * Make sure we don't cross any boundaries.
 577          */
 578         bmask = ~(dmat->boundary - 1);
 579         if (dmat->boundary > 0) {
 580                 baddr = (curaddr + dmat->boundary) & bmask;
 581                 if (sgsize > (baddr - curaddr))
 582                         sgsize = (baddr - curaddr);
 583         }
 584
 585         /*
 586          * Insert chunk into a segment, coalescing with
 587          * previous segment if possible.
 588          */
 589         seg = *segp;
 590         if (seg == -1) {
 591                 seg = 0;
 592                 segs[seg].ds_addr = curaddr;
 593                 segs[seg].ds_len = sgsize;
 594         } else {
 595                 if (curaddr == segs[seg].ds_addr + segs[seg].ds_len &&
 596                     (segs[seg].ds_len + sgsize) <= dmat->maxsegsz &&
 597                     (dmat->boundary == 0 ||
 598                     (segs[seg].ds_addr & bmask) == (curaddr & bmask)))
 599                         segs[seg].ds_len += sgsize;
 600                 else {
 601                         if (++seg >= dmat->nsegments)
 602                                 return (0);
 603                         segs[seg].ds_addr = curaddr;
 604                         segs[seg].ds_len = sgsize;
 605                 }
 606         }
 607         *segp = seg;
 608         return (sgsize);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Utility function to load a physical buffer.  segp contains
 613  * the starting segment on entrace, and the ending segment on exit.
 614  */
 615 int
 616 _bus_dmamap_load_phys(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 617     vm_paddr_t buf, bus_size_t buflen, int flags, bus_dma_segment_t *segs,
 618     int *segp)
 619 {
 620         bus_addr_t curaddr;
 621         bus_size_t sgsize;
 622         int error;
 623
 624         if (map == NULL)
 625                 map = &nobounce_dmamap;
 626
 627         if (segs == NULL)
 628                 segs = dmat->segments;
 629
 630         if (map != &nobounce_dmamap) {
 631                 _bus_dmamap_count_phys(dmat, map, buf, buflen, flags);
 632                 if (map->pagesneeded != 0) {
 633                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 634                         if (error)
 635                                 return (error);
 636                 }
 637         }
 638
 639         while (buflen > 0) {
 640                 curaddr = buf;
 641                 sgsize = MIN(buflen, dmat->maxsegsz);
 642                 if (map->pagesneeded != 0 &&
 643                     run_filter(dmat, curaddr, sgsize)) {
 644                         sgsize = MIN(sgsize, PAGE_SIZE);
 645                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, 0, curaddr,
 646                             sgsize);
 647                 }
 648                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
 649                     segp);
 650                 if (sgsize == 0)
 651                         break;
 652                 buf += sgsize;
 653                 buflen -= sgsize;
 654         }
 655
 656         /*
 657          * Did we fit?
 658          */
 659         return (buflen != 0 ? EFBIG : 0); /* XXX better return value here? */
 660 }
 661 /*
 662  * Utility function to load a linear buffer.  segp contains
 663  * the starting segment on entrace, and the ending segment on exit.
 664  */
 665 int
 666 _bus_dmamap_load_buffer(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, void *buf,
 667     bus_size_t buflen, pmap_t pmap, int flags,
 668     bus_dma_segment_t *segs, int *segp)
 669 {
 670         bus_size_t sgsize;
 671         bus_addr_t curaddr;
 672         vm_offset_t vaddr;
 673         int error;
 674
 675         if (map == NULL)
 676                 map = &nobounce_dmamap;
 677
 678         if (segs == NULL)
 679                 segs = dmat->segments;
 680
 681         if (map != &nobounce_dmamap) {
 682                 _bus_dmamap_count_pages(dmat, map, pmap, buf, buflen, flags);
 683                 if (map->pagesneeded != 0) {
 684                         error = _bus_dmamap_reserve_pages(dmat, map, flags);
 685                         if (error)
 686                                 return (error);
 687                 }
 688         }
 689
 690         vaddr = (vm_offset_t)buf;
 691
 692         while (buflen > 0) {
 693                 /*
 694                  * Get the physical address for this segment.
 695                  */
 696                 if (pmap == kernel_pmap)
 697                         curaddr = pmap_kextract(vaddr);
 698                 else
 699                         curaddr = pmap_extract(pmap, vaddr);
 700
 701                 /*
 702                  * Compute the segment size, and adjust counts.
 703                  */
 704                 sgsize = PAGE_SIZE - ((u_long)curaddr & PAGE_MASK);
 705                 if (sgsize > dmat->maxsegsz)
 706                         sgsize = dmat->maxsegsz;
 707                 if (buflen < sgsize)
 708                         sgsize = buflen;
 709
 710                 if (map->pagesneeded != 0 && run_filter(dmat, curaddr, sgsize))
 711                         curaddr = add_bounce_page(dmat, map, vaddr, curaddr,
 712                             sgsize);
 713
 714                 sgsize = _bus_dmamap_addseg(dmat, map, curaddr, sgsize, segs,
 715                     segp);
 716                 if (sgsize == 0)
 717                         break;
 718
 719                 vaddr += sgsize;
 720                 buflen -= sgsize;
 721         }
 722
 723         /*
 724          * Did we fit?
 725          */
 726         return (buflen != 0 ? EFBIG : 0); /* XXX better return value here? */
 727 }
 728
 729
 730 void
 731 __bus_dmamap_waitok(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 732     struct memdesc *mem, bus_dmamap_callback_t *callback, void *callback_arg)
 733 {
 734         if (map != NULL) {
 735                 map->dmat = dmat;
 736                 map->mem = *mem;
 737                 map->callback = callback;
 738                 map->callback_arg = callback_arg;
 739         }
 740 }
 741
 742 bus_dma_segment_t *
 743 _bus_dmamap_complete(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map,
 744     bus_dma_segment_t *segs, int nsegs, int error)
 745 {
 746
 747         if (segs == NULL)
 748                 segs = dmat->segments;
 749         return (segs);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Release the mapping held by map.
 754  */
 755 void
 756 _bus_dmamap_unload(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map)
 757 {
 758         struct bounce_page *bpage;
 759
 760         while ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
 761                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&map->bpages, links);
 762                 free_bounce_page(dmat, bpage);
 763         }
 764 }
 765
 766 void
 767 _bus_dmamap_sync(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, bus_dmasync_op_t op)
 768 {
 769         struct bounce_page *bpage;
 770
 771         if ((bpage = STAILQ_FIRST(&map->bpages)) != NULL) {
 772                 /*
 773                  * Handle data bouncing.  We might also
 774                  * want to add support for invalidating
 775                  * the caches on broken hardware
 776                  */
 777
 778                 if (op & BUS_DMASYNC_PREWRITE) {
 779                         while (bpage != NULL) {
 780                                 if (bpage->datavaddr != 0)
 781                                         bcopy((void *)bpage->datavaddr,
 782                                             (void *)bpage->vaddr,
 783                                             bpage->datacount);
 784                                 else
 785                                         physcopyout(bpage->dataaddr,
 786                                             (void *)bpage->vaddr,
 787                                             bpage->datacount);
 788                                 bpage = STAILQ_NEXT(bpage, links);
 789                         }
 790                         total_bounced++;
 791                 }
 792
 793                 if (op & BUS_DMASYNC_POSTREAD) {
 794                         while (bpage != NULL) {
 795                                 if (bpage->datavaddr != 0)
 796                                         bcopy((void *)bpage->vaddr,
 797                                             (void *)bpage->datavaddr,
 798                                             bpage->datacount);
 799                                 else
 800                                         physcopyin((void *)bpage->vaddr,
 801                                             bpage->dataaddr,
 802                                             bpage->datacount);
 803                                 bpage = STAILQ_NEXT(bpage, links);
 804                         }
 805                         total_bounced++;
 806                 }
 807         }
 808 }
 809
 810 static void
 811 init_bounce_pages(void *dummy __unused)
 812 {
 813
 814         free_bpages = 0;
 815         reserved_bpages = 0;
 816         active_bpages = 0;
 817         total_bpages = 0;
 818         STAILQ_INIT(&bounce_page_list);
 819         STAILQ_INIT(&bounce_map_waitinglist);
 820         STAILQ_INIT(&bounce_map_callbacklist);
 821         mtx_init(&bounce_lock, "bounce pages lock", NULL, MTX_DEF);
 822 }
 823 SYSINIT(bpages, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_ANY, init_bounce_pages, NULL);
 824
 825 static int
 826 alloc_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, u_int numpages)
 827 {
 828         int count;
 829
 830         count = 0;
 831         while (numpages > 0) {
 832                 struct bounce_page *bpage;
 833
 834                 bpage = (struct bounce_page *)malloc(sizeof(*bpage), M_DEVBUF,
 835                     M_NOWAIT | M_ZERO);
 836                 if (bpage == NULL)
 837                         break;
 838                 bpage->vaddr = (vm_offset_t)contigmalloc(PAGE_SIZE, M_DEVBUF,
 839                     M_NOWAIT, 0ul, dmat->lowaddr, PAGE_SIZE, dmat->boundary);
 840                 if (bpage->vaddr == 0) {
 841                         free(bpage, M_DEVBUF);
 842                         break;
 843                 }
 844                 bpage->busaddr = pmap_kextract(bpage->vaddr);
 845                 mtx_lock(&bounce_lock);
 846                 STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_page_list, bpage, links);
 847                 total_bpages++;
 848                 free_bpages++;
 849                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 850                 count++;
 851                 numpages--;
 852         }
 853         return (count);
 854 }
 855
 856 static int
 857 reserve_bounce_pages(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, int commit)
 858 {
 859         int pages;
 860
 861         mtx_assert(&bounce_lock, MA_OWNED);
 862         pages = MIN(free_bpages, map->pagesneeded - map->pagesreserved);
 863         if (commit == 0 && map->pagesneeded > (map->pagesreserved + pages))
 864                 return (map->pagesneeded - (map->pagesreserved + pages));
 865         free_bpages -= pages;
 866         reserved_bpages += pages;
 867         map->pagesreserved += pages;
 868         pages = map->pagesneeded - map->pagesreserved;
 869
 870         return (pages);
 871 }
 872
 873 static bus_addr_t
 874 add_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, bus_dmamap_t map, vm_offset_t vaddr,
 875     bus_addr_t addr, bus_size_t size)
 876 {
 877         struct bounce_page *bpage;
 878
 879         KASSERT(map != NULL && map != &nobounce_dmamap,
 880             ("add_bounce_page: bad map %p", map));
 881
 882         if (map->pagesneeded == 0)
 883                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
 884         map->pagesneeded--;
 885
 886         if (map->pagesreserved == 0)
 887                 panic("add_bounce_page: map doesn't need any pages");
 888         map->pagesreserved--;
 889
 890         mtx_lock(&bounce_lock);
 891         bpage = STAILQ_FIRST(&bounce_page_list);
 892         if (bpage == NULL)
 893                 panic("add_bounce_page: free page list is empty");
 894
 895         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_page_list, links);
 896         reserved_bpages--;
 897         active_bpages++;
 898         mtx_unlock(&bounce_lock);
 899
 900         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
 901                 /* Page offset needs to be preserved. */
 902                 bpage->vaddr |= vaddr & PAGE_MASK;
 903                 bpage->busaddr |= vaddr & PAGE_MASK;
 904         }
 905         bpage->datavaddr = vaddr;
 906         bpage->dataaddr = addr;
 907         bpage->datacount = size;
 908         STAILQ_INSERT_TAIL(&(map->bpages), bpage, links);
 909         return (bpage->busaddr);
 910 }
 911
 912 static void
 913 free_bounce_page(bus_dma_tag_t dmat, struct bounce_page *bpage)
 914 {
 915         struct bus_dmamap *map;
 916
 917         bpage->datavaddr = 0;
 918         bpage->datacount = 0;
 919         if (dmat->flags & BUS_DMA_KEEP_PG_OFFSET) {
 920                 /*
 921                  * Reset the bounce page to start at offset 0.  Other uses
 922                  * of this bounce page may need to store a full page of
 923                  * data and/or assume it starts on a page boundary.
 924                  */
 925                 bpage->vaddr &= ~PAGE_MASK;
 926                 bpage->busaddr &= ~PAGE_MASK;
 927         }
 928
 929         mtx_lock(&bounce_lock);
 930         STAILQ_INSERT_HEAD(&bounce_page_list, bpage, links);
 931         free_bpages++;
 932         active_bpages--;
 933         if ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_waitinglist)) != NULL) {
 934                 if (reserve_bounce_pages(map->dmat, map, 1) == 0) {
 935                         STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_waitinglist, links);
 936                         STAILQ_INSERT_TAIL(&bounce_map_callbacklist, map,
 937                             links);
 938                         busdma_swi_pending = 1;
 939                         total_deferred++;
 940                         swi_sched(vm_ih, 0);
 941                 }
 942         }
 943         mtx_unlock(&bounce_lock);
 944 }
 945
 946 void
 947 busdma_swi(void)
 948 {
 949         bus_dma_tag_t dmat;
 950         struct bus_dmamap *map;
 951
 952         mtx_lock(&bounce_lock);
 953         while ((map = STAILQ_FIRST(&bounce_map_callbacklist)) != NULL) {
 954                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&bounce_map_callbacklist, links);
 955                 mtx_unlock(&bounce_lock);
 956                 dmat = map->dmat;
 957                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_LOCK);
 958                 bus_dmamap_load_mem(map->dmat, map, &map->mem, map->callback,
 959                     map->callback_arg, BUS_DMA_WAITOK);
 960                 (dmat->lockfunc)(dmat->lockfuncarg, BUS_DMA_UNLOCK);
 961                 mtx_lock(&bounce_lock);
 962         }
 963         mtx_unlock(&bounce_lock);
 964 }