/*
 * Copyright 2017 Red Hat Inc.
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
 * all copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
 * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
 * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
 * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
 * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 */
#define nvkm_mem(p) container_of((p), struct nvkm_mem, memory)
#include "mem.h"

#include <core/memory.h>

#include <nvif/if000a.h>
#include <nvif/unpack.h>

struct nvkm_mem {
 struct nvkm_memory memory;
 enum nvkm_memory_target target;
 struct nvkm_mmu *mmu;
 u64 pages;
 struct page **mem;
 union {
  struct scatterlist *sgl;
  dma_addr_t *dma;
 };
};

static enum nvkm_memory_target
nvkm_mem_target(struct nvkm_memory *memory)
{
 return nvkm_mem(memory)->target;
}

static u8
nvkm_mem_page(struct nvkm_memory *memory)
{
 return PAGE_SHIFT;
}

static u64
nvkm_mem_addr(struct nvkm_memory *memory)
{
 struct nvkm_mem *mem = nvkm_mem(memory);
 if (mem->pages == 1 && mem->mem)
  return mem->dma[0];
 return ~0ULL;
}

static u64
nvkm_mem_size(struct nvkm_memory *memory)
{
 return nvkm_mem(memory)->pages << PAGE_SHIFT;
}

static int
nvkm_mem_map_dma(struct nvkm_memory *memory, u64 offset, struct nvkm_vmm *vmm,
   struct nvkm_vma *vma, void *argv, u32 argc)
{
 struct nvkm_mem *mem = nvkm_mem(memory);
 struct nvkm_vmm_map map = {
  .memory = &mem->memory,
  .offset = offset,
  .dma = mem->dma,
 };
 return nvkm_vmm_map(vmm, vma, argv, argc, &map);
}

static void *
nvkm_mem_dtor(struct nvkm_memory *memory)
{
 struct nvkm_mem *mem = nvkm_mem(memory);
 if (mem->mem) {
  while (mem->pages--) {
   dma_unmap_page(mem->mmu->subdev.device->dev,
           mem->dma[mem->pages], PAGE_SIZE,
           DMA_BIDIRECTIONAL);
   __free_page(mem->mem[mem->pages]);
  }
  kvfree(mem->dma);
  kvfree(mem->mem);
 }
 return mem;
}

static const struct nvkm_memory_func
nvkm_mem_dma = {
 .dtor = nvkm_mem_dtor,
 .target = nvkm_mem_target,
 .page = nvkm_mem_page,
 .addr = nvkm_mem_addr,
 .size = nvkm_mem_size,
 .map = nvkm_mem_map_dma,
};

static int
nvkm_mem_map_sgl(struct nvkm_memory *memory, u64 offset, struct nvkm_vmm *vmm,
   struct nvkm_vma *vma, void *argv, u32 argc)
{
 struct nvkm_mem *mem = nvkm_mem(memory);
 struct nvkm_vmm_map map = {
  .memory = &mem->memory,
  .offset = offset,
  .sgl = mem->sgl,
 };
 return nvkm_vmm_map(vmm, vma, argv, argc, &map);
}

static const struct nvkm_memory_func
nvkm_mem_sgl = {
 .dtor = nvkm_mem_dtor,
 .target = nvkm_mem_target,
 .page = nvkm_mem_page,
 .addr = nvkm_mem_addr,
 .size = nvkm_mem_size,
 .map = nvkm_mem_map_sgl,
};

int
nvkm_mem_map_host(struct nvkm_memory *memory, void **pmap)
{
 struct nvkm_mem *mem = nvkm_mem(memory);
 if (mem->mem) {
  *pmap = vmap(mem->mem, mem->pages, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
  return *pmap ? 0 : -EFAULT;
 }
 return -EINVAL;
}

static int
nvkm_mem_new_host(struct nvkm_mmu *mmu, int type, u8 page, u64 size,
    void *argv, u32 argc, struct nvkm_memory **pmemory)
{
 struct device *dev = mmu->subdev.device->dev;
 union {
  struct nvif_mem_ram_vn vn;
  struct nvif_mem_ram_v0 v0;
 } *args = argv;
 int ret = -ENOSYS;
 enum nvkm_memory_target target;
 struct nvkm_mem *mem;
 gfp_t gfp = GFP_USER | __GFP_ZERO;

 if ( (mmu->type[type].type & NVKM_MEM_COHERENT) &&
     !(mmu->type[type].type & NVKM_MEM_UNCACHED))
  target = NVKM_MEM_TARGET_HOST;
 else
  target = NVKM_MEM_TARGET_NCOH;

 if (page != PAGE_SHIFT)
  return -EINVAL;

 if (!(mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL)))
  return -ENOMEM;
 mem->target = target;
 mem->mmu = mmu;
 *pmemory = &mem->memory;

 if (!(ret = nvif_unpack(ret, &argv, &argc, args->v0, 0, 0, false))) {
  if (args->v0.dma) {
   nvkm_memory_ctor(&nvkm_mem_dma, &mem->memory);
   mem->dma = args->v0.dma;
  } else {
   nvkm_memory_ctor(&nvkm_mem_sgl, &mem->memory);
   mem->sgl = args->v0.sgl;
  }

  if (!IS_ALIGNED(size, PAGE_SIZE))
   return -EINVAL;
  mem->pages = size >> PAGE_SHIFT;
  return 0;
 } else
 if ( (ret = nvif_unvers(ret, &argv, &argc, args->vn))) {
  kfree(mem);
  return ret;
 }

 nvkm_memory_ctor(&nvkm_mem_dma, &mem->memory);
 size = ALIGN(size, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;

 if (!(mem->mem = kvmalloc_array(size, sizeof(*mem->mem), GFP_KERNEL)))
  return -ENOMEM;
 if (!(mem->dma = kvmalloc_array(size, sizeof(*mem->dma), GFP_KERNEL)))
  return -ENOMEM;

 if (mmu->dma_bits > 32)
  gfp |= GFP_HIGHUSER;
 else
  gfp |= GFP_DMA32;

 for (mem->pages = 0; size; size--, mem->pages++) {
  struct page *p = alloc_page(gfp);
  if (!p)
   return -ENOMEM;

  mem->dma[mem->pages] = dma_map_page(mmu->subdev.device->dev,
          p, 0, PAGE_SIZE,
          DMA_BIDIRECTIONAL);
  if (dma_mapping_error(dev, mem->dma[mem->pages])) {
   __free_page(p);
   return -ENOMEM;
  }

  mem->mem[mem->pages] = p;
 }

 return 0;
}

int
nvkm_mem_new_type(struct nvkm_mmu *mmu, int type, u8 page, u64 size,
    void *argv, u32 argc, struct nvkm_memory **pmemory)
{
 struct nvkm_memory *memory = NULL;
 int ret;

 if (mmu->type[type].type & NVKM_MEM_VRAM) {
  ret = mmu->func->mem.vram(mmu, type, page, size,
       argv, argc, &memory);
 } else {
  ret = nvkm_mem_new_host(mmu, type, page, size,
     argv, argc, &memory);
 }

 if (ret)
  nvkm_memory_unref(&memory);
 *pmemory = memory;
 return ret;
}