Linux-libre 5.7.6-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / staging / kpc2000 / kpc_dma / fileops.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/init.h>
4 #include <linux/mm.h>
5 #include <linux/kernel.h>   /* printk() */
6 #include <linux/slab.h>     /* kmalloc() */
7 #include <linux/fs.h>       /* everything... */
8 #include <linux/errno.h>    /* error codes */
9 #include <linux/types.h>    /* size_t */
10 #include <linux/cdev.h>
11 #include <linux/uaccess.h>  /* copy_*_user */
12 #include <linux/highmem.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include "kpc_dma_driver.h"
15 #include "uapi.h"
16
17 /**********  Helper Functions  **********/
18 static inline
19 unsigned int  count_pages(unsigned long iov_base, size_t iov_len)
20 {
21         unsigned long first = (iov_base                 & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
22         unsigned long last  = ((iov_base + iov_len - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT;
23
24         return last - first + 1;
25 }
26
27 static inline
28 unsigned int  count_parts_for_sge(struct scatterlist *sg)
29 {
30         return DIV_ROUND_UP(sg_dma_len(sg), 0x80000);
31 }
32
33 /**********  Transfer Helpers  **********/
34 static int kpc_dma_transfer(struct dev_private_data *priv,
35                             unsigned long iov_base, size_t iov_len)
36 {
37         unsigned int i = 0;
38         long rv = 0;
39         struct kpc_dma_device *ldev;
40         struct aio_cb_data *acd;
41         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
42         u32 desc_needed = 0;
43         struct scatterlist *sg;
44         u32 num_descrs_avail;
45         struct kpc_dma_descriptor *desc;
46         unsigned int pcnt;
47         unsigned int p;
48         u64 card_addr;
49         u64 dma_addr;
50         u64 user_ctl;
51
52         ldev = priv->ldev;
53
54         acd = kzalloc(sizeof(*acd), GFP_KERNEL);
55         if (!acd) {
56                 dev_err(&priv->ldev->pldev->dev, "Couldn't kmalloc space for for the aio data\n");
57                 return -ENOMEM;
58         }
59         memset(acd, 0x66, sizeof(struct aio_cb_data));
60
61         acd->priv = priv;
62         acd->ldev = priv->ldev;
63         acd->cpl = &done;
64         acd->flags = 0;
65         acd->len = iov_len;
66         acd->page_count = count_pages(iov_base, iov_len);
67
68         // Allocate an array of page pointers
69         acd->user_pages = kcalloc(acd->page_count, sizeof(struct page *),
70                                   GFP_KERNEL);
71         if (!acd->user_pages) {
72                 dev_err(&priv->ldev->pldev->dev, "Couldn't kmalloc space for for the page pointers\n");
73                 rv = -ENOMEM;
74                 goto err_alloc_userpages;
75         }
76
77         // Lock the user buffer pages in memory, and hold on to the page pointers (for the sglist)
78         down_read(&current->mm->mmap_sem);      /*  get memory map semaphore */
79         rv = get_user_pages(iov_base, acd->page_count, FOLL_TOUCH | FOLL_WRITE | FOLL_GET, acd->user_pages, NULL);
80         up_read(&current->mm->mmap_sem);        /*  release the semaphore */
81         if (rv != acd->page_count) {
82                 dev_err(&priv->ldev->pldev->dev, "Couldn't get_user_pages (%ld)\n", rv);
83                 goto err_get_user_pages;
84         }
85
86         // Allocate and setup the sg_table (scatterlist entries)
87         rv = sg_alloc_table_from_pages(&acd->sgt, acd->user_pages, acd->page_count, iov_base & (PAGE_SIZE - 1), iov_len, GFP_KERNEL);
88         if (rv) {
89                 dev_err(&priv->ldev->pldev->dev, "Couldn't alloc sg_table (%ld)\n", rv);
90                 goto err_alloc_sg_table;
91         }
92
93         // Setup the DMA mapping for all the sg entries
94         acd->mapped_entry_count = dma_map_sg(&ldev->pldev->dev, acd->sgt.sgl, acd->sgt.nents, ldev->dir);
95         if (acd->mapped_entry_count <= 0) {
96                 dev_err(&priv->ldev->pldev->dev, "Couldn't dma_map_sg (%d)\n", acd->mapped_entry_count);
97                 goto err_dma_map_sg;
98         }
99
100         // Calculate how many descriptors are actually needed for this transfer.
101         for_each_sg(acd->sgt.sgl, sg, acd->mapped_entry_count, i) {
102                 desc_needed += count_parts_for_sge(sg);
103         }
104
105         lock_engine(ldev);
106
107         // Figoure out how many descriptors are available and return an error if there aren't enough
108         num_descrs_avail = count_descriptors_available(ldev);
109         dev_dbg(&priv->ldev->pldev->dev, "    mapped_entry_count = %d    num_descrs_needed = %d    num_descrs_avail = %d\n", acd->mapped_entry_count, desc_needed, num_descrs_avail);
110         if (desc_needed >= ldev->desc_pool_cnt) {
111                 dev_warn(&priv->ldev->pldev->dev, "    mapped_entry_count = %d    num_descrs_needed = %d    num_descrs_avail = %d    TOO MANY to ever complete!\n", acd->mapped_entry_count, desc_needed, num_descrs_avail);
112                 rv = -EAGAIN;
113                 goto err_descr_too_many;
114         }
115         if (desc_needed > num_descrs_avail) {
116                 dev_warn(&priv->ldev->pldev->dev, "    mapped_entry_count = %d    num_descrs_needed = %d    num_descrs_avail = %d    Too many to complete right now.\n", acd->mapped_entry_count, desc_needed, num_descrs_avail);
117                 rv = -EMSGSIZE;
118                 goto err_descr_too_many;
119         }
120
121         // Loop through all the sg table entries and fill out a descriptor for each one.
122         desc = ldev->desc_next;
123         card_addr = acd->priv->card_addr;
124         for_each_sg(acd->sgt.sgl, sg, acd->mapped_entry_count, i) {
125                 pcnt = count_parts_for_sge(sg);
126                 for (p = 0 ; p < pcnt ; p++) {
127                         // Fill out the descriptor
128                         BUG_ON(!desc);
129                         clear_desc(desc);
130                         if (p != pcnt - 1)
131                                 desc->DescByteCount = 0x80000;
132                         else
133                                 desc->DescByteCount = sg_dma_len(sg) - (p * 0x80000);
134
135                         desc->DescBufferByteCount = desc->DescByteCount;
136
137                         desc->DescControlFlags |= DMA_DESC_CTL_IRQONERR;
138                         if (i == 0 && p == 0)
139                                 desc->DescControlFlags |= DMA_DESC_CTL_SOP;
140                         if (i == acd->mapped_entry_count - 1 && p == pcnt - 1)
141                                 desc->DescControlFlags |= DMA_DESC_CTL_EOP | DMA_DESC_CTL_IRQONDONE;
142
143                         desc->DescCardAddrLS = (card_addr & 0xFFFFFFFF);
144                         desc->DescCardAddrMS = (card_addr >> 32) & 0xF;
145                         card_addr += desc->DescByteCount;
146
147                         dma_addr  = sg_dma_address(sg) + (p * 0x80000);
148                         desc->DescSystemAddrLS = (dma_addr & 0x00000000FFFFFFFFUL) >>  0;
149                         desc->DescSystemAddrMS = (dma_addr & 0xFFFFFFFF00000000UL) >> 32;
150
151                         user_ctl = acd->priv->user_ctl;
152                         if (i == acd->mapped_entry_count - 1 && p == pcnt - 1)
153                                 user_ctl = acd->priv->user_ctl_last;
154
155                         desc->DescUserControlLS = (user_ctl & 0x00000000FFFFFFFFUL) >>  0;
156                         desc->DescUserControlMS = (user_ctl & 0xFFFFFFFF00000000UL) >> 32;
157
158                         if (i == acd->mapped_entry_count - 1 && p == pcnt - 1)
159                                 desc->acd = acd;
160
161                         dev_dbg(&priv->ldev->pldev->dev, "  Filled descriptor %p (acd = %p)\n", desc, desc->acd);
162
163                         ldev->desc_next = desc->Next;
164                         desc = desc->Next;
165                 }
166         }
167
168         // Send the filled descriptors off to the hardware to process!
169         SetEngineSWPtr(ldev, ldev->desc_next);
170
171         unlock_engine(ldev);
172
173         rv = wait_for_completion_interruptible(&done);
174         /*
175          * If the user aborted (rv == -ERESTARTSYS), we're no longer responsible
176          * for cleaning up the acd
177          */
178         if (rv == -ERESTARTSYS)
179                 acd->cpl = NULL;
180         if (rv == 0) {
181                 rv = acd->len;
182                 kfree(acd);
183         }
184         return rv;
185
186  err_descr_too_many:
187         unlock_engine(ldev);
188         dma_unmap_sg(&ldev->pldev->dev, acd->sgt.sgl, acd->sgt.nents, ldev->dir);
189         sg_free_table(&acd->sgt);
190  err_dma_map_sg:
191  err_alloc_sg_table:
192         for (i = 0 ; i < acd->page_count ; i++)
193                 put_page(acd->user_pages[i]);
194
195  err_get_user_pages:
196         kfree(acd->user_pages);
197  err_alloc_userpages:
198         kfree(acd);
199         dev_dbg(&priv->ldev->pldev->dev, "%s returning with error %ld\n", __func__, rv);
200         return rv;
201 }
202
203 void  transfer_complete_cb(struct aio_cb_data *acd, size_t xfr_count, u32 flags)
204 {
205         unsigned int i;
206
207         BUG_ON(!acd);
208         BUG_ON(!acd->user_pages);
209         BUG_ON(!acd->sgt.sgl);
210         BUG_ON(!acd->ldev);
211         BUG_ON(!acd->ldev->pldev);
212
213         for (i = 0 ; i < acd->page_count ; i++) {
214                 if (!PageReserved(acd->user_pages[i]))
215                         set_page_dirty(acd->user_pages[i]);
216         }
217
218         dma_unmap_sg(&acd->ldev->pldev->dev, acd->sgt.sgl, acd->sgt.nents, acd->ldev->dir);
219
220         for (i = 0 ; i < acd->page_count ; i++)
221                 put_page(acd->user_pages[i]);
222
223         sg_free_table(&acd->sgt);
224
225         kfree(acd->user_pages);
226
227         acd->flags = flags;
228
229         if (acd->cpl) {
230                 complete(acd->cpl);
231         } else {
232                 /*
233                  * There's no completion, so we're responsible for cleaning up
234                  * the acd
235                  */
236                 kfree(acd);
237         }
238 }
239
240 /**********  Fileops  **********/
241 static
242 int  kpc_dma_open(struct inode *inode, struct file *filp)
243 {
244         struct dev_private_data *priv;
245         struct kpc_dma_device *ldev = kpc_dma_lookup_device(iminor(inode));
246
247         if (!ldev)
248                 return -ENODEV;
249
250         if (!atomic_dec_and_test(&ldev->open_count)) {
251                 atomic_inc(&ldev->open_count);
252                 return -EBUSY; /* already open */
253         }
254
255         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
256         if (!priv)
257                 return -ENOMEM;
258
259         priv->ldev = ldev;
260         filp->private_data = priv;
261
262         return 0;
263 }
264
265 static
266 int  kpc_dma_close(struct inode *inode, struct file *filp)
267 {
268         struct kpc_dma_descriptor *cur;
269         struct dev_private_data *priv = (struct dev_private_data *)filp->private_data;
270         struct kpc_dma_device *eng = priv->ldev;
271
272         lock_engine(eng);
273
274         stop_dma_engine(eng);
275
276         cur = eng->desc_completed->Next;
277         while (cur != eng->desc_next) {
278                 dev_dbg(&eng->pldev->dev, "Aborting descriptor %p (acd = %p)\n", cur, cur->acd);
279                 if (cur->DescControlFlags & DMA_DESC_CTL_EOP) {
280                         if (cur->acd)
281                                 transfer_complete_cb(cur->acd, 0, ACD_FLAG_ABORT);
282                 }
283
284                 clear_desc(cur);
285                 eng->desc_completed = cur;
286
287                 cur = cur->Next;
288         }
289
290         start_dma_engine(eng);
291
292         unlock_engine(eng);
293
294         atomic_inc(&priv->ldev->open_count); /* release the device */
295         kfree(priv);
296         return 0;
297 }
298
299 static
300 ssize_t  kpc_dma_read(struct file *filp,       char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
301 {
302         struct dev_private_data *priv = (struct dev_private_data *)filp->private_data;
303
304         if (priv->ldev->dir != DMA_FROM_DEVICE)
305                 return -EMEDIUMTYPE;
306
307         return kpc_dma_transfer(priv, (unsigned long)user_buf, count);
308 }
309
310 static
311 ssize_t  kpc_dma_write(struct file *filp, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
312 {
313         struct dev_private_data *priv = (struct dev_private_data *)filp->private_data;
314
315         if (priv->ldev->dir != DMA_TO_DEVICE)
316                 return -EMEDIUMTYPE;
317
318         return kpc_dma_transfer(priv, (unsigned long)user_buf, count);
319 }
320
321 static
322 long  kpc_dma_ioctl(struct file *filp, unsigned int ioctl_num, unsigned long ioctl_param)
323 {
324         struct dev_private_data *priv = (struct dev_private_data *)filp->private_data;
325
326         switch (ioctl_num) {
327         case KND_IOCTL_SET_CARD_ADDR:
328                 priv->card_addr  = ioctl_param; return priv->card_addr;
329         case KND_IOCTL_SET_USER_CTL:
330                 priv->user_ctl   = ioctl_param; return priv->user_ctl;
331         case KND_IOCTL_SET_USER_CTL_LAST:
332                 priv->user_ctl_last = ioctl_param; return priv->user_ctl_last;
333         case KND_IOCTL_GET_USER_STS:
334                 return priv->user_sts;
335         }
336
337         return -ENOTTY;
338 }
339
340 const struct file_operations  kpc_dma_fops = {
341         .owner      = THIS_MODULE,
342         .open           = kpc_dma_open,
343         .release        = kpc_dma_close,
344         .read           = kpc_dma_read,
345         .write          = kpc_dma_write,
346         .unlocked_ioctl = kpc_dma_ioctl,
347 };
348