/*
 * SPDX-License-Identifier: MIT
 *
 * Copyright © 2016 Intel Corporation
 */

#include "i915_scatterlist.h"
#include "i915_ttm_buddy_manager.h"

#include <drm/drm_buddy.h>
#include <drm/drm_mm.h>

#include <linux/slab.h>

bool i915_sg_trim(struct sg_table *orig_st)
{
 struct sg_table new_st;
 struct scatterlist *sg, *new_sg;
 unsigned int i;

 if (orig_st->nents == orig_st->orig_nents)
  return false;

 if (sg_alloc_table(&new_st, orig_st->nents, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN))
  return false;

 new_sg = new_st.sgl;
 for_each_sg(orig_st->sgl, sg, orig_st->nents, i) {
  sg_set_page(new_sg, sg_page(sg), sg->length, 0);
  sg_dma_address(new_sg) = sg_dma_address(sg);
  sg_dma_len(new_sg) = sg_dma_len(sg);

  new_sg = sg_next(new_sg);
 }
 GEM_BUG_ON(new_sg); /* Should walk exactly nents and hit the end */

 sg_free_table(orig_st);

 *orig_st = new_st;
 return true;
}

static void i915_refct_sgt_release(struct kref *ref)
{
 struct i915_refct_sgt *rsgt =
  container_of(ref, typeof(*rsgt), kref);

 sg_free_table(&rsgt->table);
 kfree(rsgt);
}

static const struct i915_refct_sgt_ops rsgt_ops = {
 .release = i915_refct_sgt_release
};

/**
 * i915_refct_sgt_init - Initialize a struct i915_refct_sgt with default ops
 * @rsgt: The struct i915_refct_sgt to initialize.
 * @size: The size of the underlying memory buffer.
 */
void i915_refct_sgt_init(struct i915_refct_sgt *rsgt, size_t size)
{
 __i915_refct_sgt_init(rsgt, size, &rsgt_ops);
}

/**
 * i915_rsgt_from_mm_node - Create a refcounted sg_table from a struct
 * drm_mm_node
 * @node: The drm_mm_node.
 * @region_start: An offset to add to the dma addresses of the sg list.
 * @page_alignment: Required page alignment for each sg entry. Power of two.
 *
 * Create a struct sg_table, initializing it from a struct drm_mm_node,
 * taking a maximum segment length into account, splitting into segments
 * if necessary.
 *
 * Return: A pointer to a kmalloced struct i915_refct_sgt on success, negative
 * error code cast to an error pointer on failure.
 */
struct i915_refct_sgt *i915_rsgt_from_mm_node(const struct drm_mm_node *node,
           u64 region_start,
           u32 page_alignment)
{
 const u32 max_segment = round_down(UINT_MAX, page_alignment);
 const u32 segment_pages = max_segment >> PAGE_SHIFT;
 u64 block_size, offset, prev_end;
 struct i915_refct_sgt *rsgt;
 struct sg_table *st;
 struct scatterlist *sg;

 GEM_BUG_ON(!max_segment);

 rsgt = kmalloc(sizeof(*rsgt), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 if (!rsgt)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 i915_refct_sgt_init(rsgt, node->size << PAGE_SHIFT);
 st = &rsgt->table;
 /* restricted by sg_alloc_table */
 if (WARN_ON(overflows_type(DIV_ROUND_UP_ULL(node->size, segment_pages),
       unsigned int))) {
  i915_refct_sgt_put(rsgt);
  return ERR_PTR(-E2BIG);
 }

 if (sg_alloc_table(st, DIV_ROUND_UP_ULL(node->size, segment_pages),
      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN)) {
  i915_refct_sgt_put(rsgt);
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 }

 sg = st->sgl;
 st->nents = 0;
 prev_end = (resource_size_t)-1;
 block_size = node->size << PAGE_SHIFT;
 offset = node->start << PAGE_SHIFT;

 while (block_size) {
  u64 len;

  if (offset != prev_end || sg->length >= max_segment) {
   if (st->nents)
    sg = __sg_next(sg);

   sg_dma_address(sg) = region_start + offset;
   GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(sg_dma_address(sg),
            page_alignment));
   sg_dma_len(sg) = 0;
   sg->length = 0;
   st->nents++;
  }

  len = min_t(u64, block_size, max_segment - sg->length);
  sg->length += len;
  sg_dma_len(sg) += len;

  offset += len;
  block_size -= len;

  prev_end = offset;
 }

 sg_mark_end(sg);
 i915_sg_trim(st);

 return rsgt;
}

/**
 * i915_rsgt_from_buddy_resource - Create a refcounted sg_table from a struct
 * i915_buddy_block list
 * @res: The struct i915_ttm_buddy_resource.
 * @region_start: An offset to add to the dma addresses of the sg list.
 * @page_alignment: Required page alignment for each sg entry. Power of two.
 *
 * Create a struct sg_table, initializing it from struct i915_buddy_block list,
 * taking a maximum segment length into account, splitting into segments
 * if necessary.
 *
 * Return: A pointer to a kmalloced struct i915_refct_sgts on success, negative
 * error code cast to an error pointer on failure.
 */
struct i915_refct_sgt *i915_rsgt_from_buddy_resource(struct ttm_resource *res,
           u64 region_start,
           u32 page_alignment)
{
 struct i915_ttm_buddy_resource *bman_res = to_ttm_buddy_resource(res);
 const u64 size = res->size;
 const u32 max_segment = round_down(UINT_MAX, page_alignment);
 struct drm_buddy *mm = bman_res->mm;
 struct list_head *blocks = &bman_res->blocks;
 struct drm_buddy_block *block;
 struct i915_refct_sgt *rsgt;
 struct scatterlist *sg;
 struct sg_table *st;
 resource_size_t prev_end;

 GEM_BUG_ON(list_empty(blocks));
 GEM_BUG_ON(!max_segment);

 rsgt = kmalloc(sizeof(*rsgt), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 if (!rsgt)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 i915_refct_sgt_init(rsgt, size);
 st = &rsgt->table;
 /* restricted by sg_alloc_table */
 if (WARN_ON(overflows_type(PFN_UP(res->size), unsigned int))) {
  i915_refct_sgt_put(rsgt);
  return ERR_PTR(-E2BIG);
 }

 if (sg_alloc_table(st, PFN_UP(res->size), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN)) {
  i915_refct_sgt_put(rsgt);
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 }

 sg = st->sgl;
 st->nents = 0;
 prev_end = (resource_size_t)-1;

 list_for_each_entry(block, blocks, link) {
  u64 block_size, offset;

  block_size = min_t(u64, size, drm_buddy_block_size(mm, block));
  offset = drm_buddy_block_offset(block);

  while (block_size) {
   u64 len;

   if (offset != prev_end || sg->length >= max_segment) {
    if (st->nents)
     sg = __sg_next(sg);

    sg_dma_address(sg) = region_start + offset;
    GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(sg_dma_address(sg),
             page_alignment));
    sg_dma_len(sg) = 0;
    sg->length = 0;
    st->nents++;
   }

   len = min_t(u64, block_size, max_segment - sg->length);
   sg->length += len;
   sg_dma_len(sg) += len;

   offset += len;
   block_size -= len;

   prev_end = offset;
  }
 }

 sg_mark_end(sg);
 i915_sg_trim(st);

 return rsgt;
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
#include "selftests/scatterlist.c"
#endif