include/linux/dmaengine.h

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2004 - 2006 Intel Corporation. All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   6  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
   7  * any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59
  16  * Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  17  *
  18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in the
  19  * file called COPYING.
  20  */
  21 #ifndef DMAENGINE_H
  22 #define DMAENGINE_H
  23
  24 #include <linux/device.h>
  25 #include <linux/uio.h>
  26 #include <linux/kref.h>
  27 #include <linux/completion.h>
  28 #include <linux/rcupdate.h>
  29 #include <linux/dma-mapping.h>
  30
  31 /**
  32  * typedef dma_cookie_t - an opaque DMA cookie
  33  *
  34  * if dma_cookie_t is >0 it's a DMA request cookie, <0 it's an error code
  35  */
  36 typedef s32 dma_cookie_t;
  37
  38 #define dma_submit_error(cookie) ((cookie) < 0 ? 1 : 0)
  39
  40 /**
  41  * enum dma_status - DMA transaction status
  42  * @DMA_SUCCESS: transaction completed successfully
  43  * @DMA_IN_PROGRESS: transaction not yet processed
  44  * @DMA_ERROR: transaction failed
  45  */
  46 enum dma_status {
  47         DMA_SUCCESS,
  48         DMA_IN_PROGRESS,
  49         DMA_ERROR,
  50 };
  51
  52 /**
  53  * enum dma_transaction_type - DMA transaction types/indexes
  54  */
  55 enum dma_transaction_type {
  56         DMA_MEMCPY,
  57         DMA_XOR,
  58         DMA_PQ_XOR,
  59         DMA_DUAL_XOR,
  60         DMA_PQ_UPDATE,
  61         DMA_ZERO_SUM,
  62         DMA_PQ_ZERO_SUM,
  63         DMA_MEMSET,
  64         DMA_MEMCPY_CRC32C,
  65         DMA_INTERRUPT,
  66         DMA_PRIVATE,
  67         DMA_SLAVE,
  68 };
  69
  70 /* last transaction type for creation of the capabilities mask */
  71 #define DMA_TX_TYPE_END (DMA_SLAVE + 1)
  72
  73
  74 /**
  75  * enum dma_ctrl_flags - DMA flags to augment operation preparation,
  76  *      control completion, and communicate status.
  77  * @DMA_PREP_INTERRUPT - trigger an interrupt (callback) upon completion of
  78  *      this transaction
  79  * @DMA_CTRL_ACK - the descriptor cannot be reused until the client
  80  *      acknowledges receipt, i.e. has has a chance to establish any
  81  *      dependency chains
  82  * @DMA_COMPL_SKIP_SRC_UNMAP - set to disable dma-unmapping the source buffer(s)
  83  * @DMA_COMPL_SKIP_DEST_UNMAP - set to disable dma-unmapping the destination(s)
  84  */
  85 enum dma_ctrl_flags {
  86         DMA_PREP_INTERRUPT = (1 << 0),
  87         DMA_CTRL_ACK = (1 << 1),
  88         DMA_COMPL_SKIP_SRC_UNMAP = (1 << 2),
  89         DMA_COMPL_SKIP_DEST_UNMAP = (1 << 3),
  90 };
  91
  92 /**
  93  * dma_cap_mask_t - capabilities bitmap modeled after cpumask_t.
  94  * See linux/cpumask.h
  95  */
  96 typedef struct { DECLARE_BITMAP(bits, DMA_TX_TYPE_END); } dma_cap_mask_t;
  97
  98 /**
  99  * struct dma_chan_percpu - the per-CPU part of struct dma_chan
 100  * @refcount: local_t used for open-coded "bigref" counting
 101  * @memcpy_count: transaction counter
 102  * @bytes_transferred: byte counter
 103  */
 104
 105 struct dma_chan_percpu {
 106         /* stats */
 107         unsigned long memcpy_count;
 108         unsigned long bytes_transferred;
 109 };
 110
 111 /**
 112  * struct dma_chan - devices supply DMA channels, clients use them
 113  * @device: ptr to the dma device who supplies this channel, always !%NULL
 114  * @cookie: last cookie value returned to client
 115  * @chan_id: channel ID for sysfs
 116  * @dev: class device for sysfs
 117  * @refcount: kref, used in "bigref" slow-mode
 118  * @slow_ref: indicates that the DMA channel is free
 119  * @rcu: the DMA channel's RCU head
 120  * @device_node: used to add this to the device chan list
 121  * @local: per-cpu pointer to a struct dma_chan_percpu
 122  * @client-count: how many clients are using this channel
 123  * @table_count: number of appearances in the mem-to-mem allocation table
 124  */
 125 struct dma_chan {
 126         struct dma_device *device;
 127         dma_cookie_t cookie;
 128
 129         /* sysfs */
 130         int chan_id;
 131         struct dma_chan_dev *dev;
 132
 133         struct list_head device_node;
 134         struct dma_chan_percpu *local;
 135         int client_count;
 136         int table_count;
 137 };
 138
 139 /**
 140  * struct dma_chan_dev - relate sysfs device node to backing channel device
 141  * @chan - driver channel device
 142  * @device - sysfs device
 143  */
 144 struct dma_chan_dev {
 145         struct dma_chan *chan;
 146         struct device device;
 147 };
 148
 149 static inline const char *dma_chan_name(struct dma_chan *chan)
 150 {
 151         return dev_name(&chan->dev->device);
 152 }
 153
 154 void dma_chan_cleanup(struct kref *kref);
 155
 156 /**
 157  * typedef dma_filter_fn - callback filter for dma_request_channel
 158  * @chan: channel to be reviewed
 159  * @filter_param: opaque parameter passed through dma_request_channel
 160  *
 161  * When this optional parameter is specified in a call to dma_request_channel a
 162  * suitable channel is passed to this routine for further dispositioning before
 163  * being returned.  Where 'suitable' indicates a non-busy channel that
 164  * satisfies the given capability mask.  It returns 'true' to indicate that the
 165  * channel is suitable.
 166  */
 167 typedef bool (*dma_filter_fn)(struct dma_chan *chan, void *filter_param);
 168
 169 typedef void (*dma_async_tx_callback)(void *dma_async_param);
 170 /**
 171  * struct dma_async_tx_descriptor - async transaction descriptor
 172  * ---dma generic offload fields---
 173  * @cookie: tracking cookie for this transaction, set to -EBUSY if
 174  *      this tx is sitting on a dependency list
 175  * @flags: flags to augment operation preparation, control completion, and
 176  *      communicate status
 177  * @phys: physical address of the descriptor
 178  * @tx_list: driver common field for operations that require multiple
 179  *      descriptors
 180  * @chan: target channel for this operation
 181  * @tx_submit: set the prepared descriptor(s) to be executed by the engine
 182  * @callback: routine to call after this operation is complete
 183  * @callback_param: general parameter to pass to the callback routine
 184  * ---async_tx api specific fields---
 185  * @next: at completion submit this descriptor
 186  * @parent: pointer to the next level up in the dependency chain
 187  * @lock: protect the parent and next pointers
 188  */
 189 struct dma_async_tx_descriptor {
 190         dma_cookie_t cookie;
 191         enum dma_ctrl_flags flags; /* not a 'long' to pack with cookie */
 192         dma_addr_t phys;
 193         struct list_head tx_list;
 194         struct dma_chan *chan;
 195         dma_cookie_t (*tx_submit)(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
 196         dma_async_tx_callback callback;
 197         void *callback_param;
 198         struct dma_async_tx_descriptor *next;
 199         struct dma_async_tx_descriptor *parent;
 200         spinlock_t lock;
 201 };
 202
 203 /**
 204  * struct dma_device - info on the entity supplying DMA services
 205  * @chancnt: how many DMA channels are supported
 206  * @channels: the list of struct dma_chan
 207  * @global_node: list_head for global dma_device_list
 208  * @cap_mask: one or more dma_capability flags
 209  * @max_xor: maximum number of xor sources, 0 if no capability
 210  * @refcount: reference count
 211  * @done: IO completion struct
 212  * @dev_id: unique device ID
 213  * @dev: struct device reference for dma mapping api
 214  * @device_alloc_chan_resources: allocate resources and return the
 215  *      number of allocated descriptors
 216  * @device_free_chan_resources: release DMA channel's resources
 217  * @device_prep_dma_memcpy: prepares a memcpy operation
 218  * @device_prep_dma_xor: prepares a xor operation
 219  * @device_prep_dma_zero_sum: prepares a zero_sum operation
 220  * @device_prep_dma_memset: prepares a memset operation
 221  * @device_prep_dma_interrupt: prepares an end of chain interrupt operation
 222  * @device_prep_slave_sg: prepares a slave dma operation
 223  * @device_terminate_all: terminate all pending operations
 224  * @device_issue_pending: push pending transactions to hardware
 225  */
 226 struct dma_device {
 227
 228         unsigned int chancnt;
 229         struct list_head channels;
 230         struct list_head global_node;
 231         dma_cap_mask_t  cap_mask;
 232         int max_xor;
 233
 234         int dev_id;
 235         struct device *dev;
 236
 237         int (*device_alloc_chan_resources)(struct dma_chan *chan);
 238         void (*device_free_chan_resources)(struct dma_chan *chan);
 239
 240         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_memcpy)(
 241                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, dma_addr_t src,
 242                 size_t len, unsigned long flags);
 243         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_xor)(
 244                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, dma_addr_t *src,
 245                 unsigned int src_cnt, size_t len, unsigned long flags);
 246         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_zero_sum)(
 247                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t *src, unsigned int src_cnt,
 248                 size_t len, u32 *result, unsigned long flags);
 249         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_memset)(
 250                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dest, int value, size_t len,
 251                 unsigned long flags);
 252         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_interrupt)(
 253                 struct dma_chan *chan, unsigned long flags);
 254
 255         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_slave_sg)(
 256                 struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
 257                 unsigned int sg_len, enum dma_data_direction direction,
 258                 unsigned long flags);
 259         void (*device_terminate_all)(struct dma_chan *chan);
 260
 261         enum dma_status (*device_is_tx_complete)(struct dma_chan *chan,
 262                         dma_cookie_t cookie, dma_cookie_t *last,
 263                         dma_cookie_t *used);
 264         void (*device_issue_pending)(struct dma_chan *chan);
 265 };
 266
 267 /* --- public DMA engine API --- */
 268
 269 void dmaengine_get(void);
 270 void dmaengine_put(void);
 271 dma_cookie_t dma_async_memcpy_buf_to_buf(struct dma_chan *chan,
 272         void *dest, void *src, size_t len);
 273 dma_cookie_t dma_async_memcpy_buf_to_pg(struct dma_chan *chan,
 274         struct page *page, unsigned int offset, void *kdata, size_t len);
 275 dma_cookie_t dma_async_memcpy_pg_to_pg(struct dma_chan *chan,
 276         struct page *dest_pg, unsigned int dest_off, struct page *src_pg,
 277         unsigned int src_off, size_t len);
 278 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
 279         struct dma_chan *chan);
 280
 281 static inline void async_tx_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 282 {
 283         tx->flags |= DMA_CTRL_ACK;
 284 }
 285
 286 static inline bool async_tx_test_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 287 {
 288         return (tx->flags & DMA_CTRL_ACK) == DMA_CTRL_ACK;
 289 }
 290
 291 #define first_dma_cap(mask) __first_dma_cap(&(mask))
 292 static inline int __first_dma_cap(const dma_cap_mask_t *srcp)
 293 {
 294         return min_t(int, DMA_TX_TYPE_END,
 295                 find_first_bit(srcp->bits, DMA_TX_TYPE_END));
 296 }
 297
 298 #define next_dma_cap(n, mask) __next_dma_cap((n), &(mask))
 299 static inline int __next_dma_cap(int n, const dma_cap_mask_t *srcp)
 300 {
 301         return min_t(int, DMA_TX_TYPE_END,
 302                 find_next_bit(srcp->bits, DMA_TX_TYPE_END, n+1));
 303 }
 304
 305 #define dma_cap_set(tx, mask) __dma_cap_set((tx), &(mask))
 306 static inline void
 307 __dma_cap_set(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *dstp)
 308 {
 309         set_bit(tx_type, dstp->bits);
 310 }
 311
 312 #define dma_cap_zero(mask) __dma_cap_zero(&(mask))
 313 static inline void __dma_cap_zero(dma_cap_mask_t *dstp)
 314 {
 315         bitmap_zero(dstp->bits, DMA_TX_TYPE_END);
 316 }
 317
 318 #define dma_has_cap(tx, mask) __dma_has_cap((tx), &(mask))
 319 static inline int
 320 __dma_has_cap(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *srcp)
 321 {
 322         return test_bit(tx_type, srcp->bits);
 323 }
 324
 325 #define for_each_dma_cap_mask(cap, mask) \
 326         for ((cap) = first_dma_cap(mask);       \
 327                 (cap) < DMA_TX_TYPE_END;        \
 328                 (cap) = next_dma_cap((cap), (mask)))
 329
 330 /**
 331  * dma_async_issue_pending - flush pending transactions to HW
 332  * @chan: target DMA channel
 333  *
 334  * This allows drivers to push copies to HW in batches,
 335  * reducing MMIO writes where possible.
 336  */
 337 static inline void dma_async_issue_pending(struct dma_chan *chan)
 338 {
 339         chan->device->device_issue_pending(chan);
 340 }
 341
 342 #define dma_async_memcpy_issue_pending(chan) dma_async_issue_pending(chan)
 343
 344 /**
 345  * dma_async_is_tx_complete - poll for transaction completion
 346  * @chan: DMA channel
 347  * @cookie: transaction identifier to check status of
 348  * @last: returns last completed cookie, can be NULL
 349  * @used: returns last issued cookie, can be NULL
 350  *
 351  * If @last and @used are passed in, upon return they reflect the driver
 352  * internal state and can be used with dma_async_is_complete() to check
 353  * the status of multiple cookies without re-checking hardware state.
 354  */
 355 static inline enum dma_status dma_async_is_tx_complete(struct dma_chan *chan,
 356         dma_cookie_t cookie, dma_cookie_t *last, dma_cookie_t *used)
 357 {
 358         return chan->device->device_is_tx_complete(chan, cookie, last, used);
 359 }
 360
 361 #define dma_async_memcpy_complete(chan, cookie, last, used)\
 362         dma_async_is_tx_complete(chan, cookie, last, used)
 363
 364 /**
 365  * dma_async_is_complete - test a cookie against chan state
 366  * @cookie: transaction identifier to test status of
 367  * @last_complete: last know completed transaction
 368  * @last_used: last cookie value handed out
 369  *
 370  * dma_async_is_complete() is used in dma_async_memcpy_complete()
 371  * the test logic is separated for lightweight testing of multiple cookies
 372  */
 373 static inline enum dma_status dma_async_is_complete(dma_cookie_t cookie,
 374                         dma_cookie_t last_complete, dma_cookie_t last_used)
 375 {
 376         if (last_complete <= last_used) {
 377                 if ((cookie <= last_complete) || (cookie > last_used))
 378                         return DMA_SUCCESS;
 379         } else {
 380                 if ((cookie <= last_complete) && (cookie > last_used))
 381                         return DMA_SUCCESS;
 382         }
 383         return DMA_IN_PROGRESS;
 384 }
 385
 386 enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie);
 387 #ifdef CONFIG_DMA_ENGINE
 388 enum dma_status dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
 389 #else
 390 static inline enum dma_status dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 391 {
 392         return DMA_SUCCESS;
 393 }
 394 #endif
 395
 396 /* --- DMA device --- */
 397
 398 int dma_async_device_register(struct dma_device *device);
 399 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device);
 400 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
 401 struct dma_chan *dma_find_channel(enum dma_transaction_type tx_type);
 402 void dma_issue_pending_all(void);
 403 #define dma_request_channel(mask, x, y) __dma_request_channel(&(mask), x, y)
 404 struct dma_chan *__dma_request_channel(dma_cap_mask_t *mask, dma_filter_fn fn, void *fn_param);
 405 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan);
 406
 407 /* --- Helper iov-locking functions --- */
 408
 409 struct dma_page_list {
 410         char __user *base_address;
 411         int nr_pages;
 412         struct page **pages;
 413 };
 414
 415 struct dma_pinned_list {
 416         int nr_iovecs;
 417         struct dma_page_list page_list[0];
 418 };
 419
 420 struct dma_pinned_list *dma_pin_iovec_pages(struct iovec *iov, size_t len);
 421 void dma_unpin_iovec_pages(struct dma_pinned_list* pinned_list);
 422
 423 dma_cookie_t dma_memcpy_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
 424         struct dma_pinned_list *pinned_list, unsigned char *kdata, size_t len);
 425 dma_cookie_t dma_memcpy_pg_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
 426         struct dma_pinned_list *pinned_list, struct page *page,
 427         unsigned int offset, size_t len);
 428
 429 #endif /* DMAENGINE_H */