Quelle  pci-epc-mem.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * PCI Endpoint *Controller* Address Space Management
 *
 * Copyright (C) 2017 Texas Instruments
 * Author: Kishon Vijay Abraham I <kishon@ti.com>
 */

#include <linux/io.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>

#include <linux/pci-epc.h>

/**
 * pci_epc_mem_get_order() - determine the allocation order of a memory size
 * @mem: address space of the endpoint controller
 * @size: the size for which to get the order
 *
 * Reimplement get_order() for mem->page_size since the generic get_order
 * always gets order with a constant PAGE_SIZE.
 */
static int pci_epc_mem_get_order(struct pci_epc_mem *mem, size_t size)
{
 int order;
 unsigned int page_shift = ilog2(mem->window.page_size);

 size--;
 size >>= page_shift;
#if BITS_PER_LONG == 32
 order = fls(size);
#else
 order = fls64(size);
#endif
 return order;
}

/**
 * pci_epc_multi_mem_init() - initialize the pci_epc_mem structure
 * @epc: the EPC device that invoked pci_epc_mem_init
 * @windows: pointer to windows supported by the device
 * @num_windows: number of windows device supports
 *
 * Invoke to initialize the pci_epc_mem structure used by the
 * endpoint functions to allocate mapped PCI address.
 */
int pci_epc_multi_mem_init(struct pci_epc *epc,
      struct pci_epc_mem_window *windows,
      unsigned int num_windows)
{
 struct pci_epc_mem *mem = NULL;
 unsigned long *bitmap = NULL;
 unsigned int page_shift;
 size_t page_size;
 int bitmap_size;
 int pages;
 int ret;
 int i;

 epc->num_windows = 0;

 if (!windows || !num_windows)
  return -EINVAL;

 epc->windows = kcalloc(num_windows, sizeof(*epc->windows), GFP_KERNEL);
 if (!epc->windows)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0; i < num_windows; i++) {
  page_size = windows[i].page_size;
  if (page_size < PAGE_SIZE)
   page_size = PAGE_SIZE;
  page_shift = ilog2(page_size);
  pages = windows[i].size >> page_shift;
  bitmap_size = BITS_TO_LONGS(pages) * sizeof(long);

  mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
  if (!mem) {
   ret = -ENOMEM;
   i--;
   goto err_mem;
  }

  bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
  if (!bitmap) {
   ret = -ENOMEM;
   kfree(mem);
   i--;
   goto err_mem;
  }

  mem->window.phys_base = windows[i].phys_base;
  mem->window.size = windows[i].size;
  mem->window.page_size = page_size;
  mem->bitmap = bitmap;
  mem->pages = pages;
  mutex_init(&mem->lock);
  epc->windows[i] = mem;
 }

 epc->mem = epc->windows[0];
 epc->num_windows = num_windows;

 return 0;

err_mem:
 for (; i >= 0; i--) {
  mem = epc->windows[i];
  kfree(mem->bitmap);
  kfree(mem);
 }
 kfree(epc->windows);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_epc_multi_mem_init);

/**
 * pci_epc_mem_init() - Initialize the pci_epc_mem structure
 * @epc: the EPC device that invoked pci_epc_mem_init
 * @base: Physical address of the window region
 * @size: Total Size of the window region
 * @page_size: Page size of the window region
 *
 * Invoke to initialize a single pci_epc_mem structure used by the
 * endpoint functions to allocate memory for mapping the PCI host memory
 */
int pci_epc_mem_init(struct pci_epc *epc, phys_addr_t base,
       size_t size, size_t page_size)
{
 struct pci_epc_mem_window mem_window;

 mem_window.phys_base = base;
 mem_window.size = size;
 mem_window.page_size = page_size;

 return pci_epc_multi_mem_init(epc, &mem_window, 1);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_epc_mem_init);

/**
 * pci_epc_mem_exit() - cleanup the pci_epc_mem structure
 * @epc: the EPC device that invoked pci_epc_mem_exit
 *
 * Invoke to cleanup the pci_epc_mem structure allocated in
 * pci_epc_mem_init().
 */
void pci_epc_mem_exit(struct pci_epc *epc)
{
 struct pci_epc_mem *mem;
 int i;

 if (!epc->num_windows)
  return;

 for (i = 0; i < epc->num_windows; i++) {
  mem = epc->windows[i];
  kfree(mem->bitmap);
  kfree(mem);
 }
 kfree(epc->windows);

 epc->windows = NULL;
 epc->mem = NULL;
 epc->num_windows = 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_epc_mem_exit);

/**
 * pci_epc_mem_alloc_addr() - allocate memory address from EPC addr space
 * @epc: the EPC device on which memory has to be allocated
 * @phys_addr: populate the allocated physical address here
 * @size: the size of the address space that has to be allocated
 *
 * Invoke to allocate memory address from the EPC address space. This
 * is usually done to map the remote RC address into the local system.
 */
void __iomem *pci_epc_mem_alloc_addr(struct pci_epc *epc,
         phys_addr_t *phys_addr, size_t size)
{
 void __iomem *virt_addr;
 struct pci_epc_mem *mem;
 unsigned int page_shift;
 size_t align_size;
 int pageno;
 int order;
 int i;

 for (i = 0; i < epc->num_windows; i++) {
  mem = epc->windows[i];
  if (size > mem->window.size)
   continue;

  align_size = ALIGN(size, mem->window.page_size);
  order = pci_epc_mem_get_order(mem, align_size);

  mutex_lock(&mem->lock);
  pageno = bitmap_find_free_region(mem->bitmap, mem->pages,
       order);
  if (pageno >= 0) {
   page_shift = ilog2(mem->window.page_size);
   *phys_addr = mem->window.phys_base +
    ((phys_addr_t)pageno << page_shift);
   virt_addr = ioremap(*phys_addr, align_size);
   if (!virt_addr) {
    bitmap_release_region(mem->bitmap,
            pageno, order);
    mutex_unlock(&mem->lock);
    continue;
   }
   mutex_unlock(&mem->lock);
   return virt_addr;
  }
  mutex_unlock(&mem->lock);
 }

 return NULL;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_epc_mem_alloc_addr);

static struct pci_epc_mem *pci_epc_get_matching_window(struct pci_epc *epc,
             phys_addr_t phys_addr)
{
 struct pci_epc_mem *mem;
 int i;

 for (i = 0; i < epc->num_windows; i++) {
  mem = epc->windows[i];

  if (phys_addr >= mem->window.phys_base &&
      phys_addr < (mem->window.phys_base + mem->window.size))
   return mem;
 }

 return NULL;
}

/**
 * pci_epc_mem_free_addr() - free the allocated memory address
 * @epc: the EPC device on which memory was allocated
 * @phys_addr: the allocated physical address
 * @virt_addr: virtual address of the allocated mem space
 * @size: the size of the allocated address space
 *
 * Invoke to free the memory allocated using pci_epc_mem_alloc_addr.
 */
void pci_epc_mem_free_addr(struct pci_epc *epc, phys_addr_t phys_addr,
      void __iomem *virt_addr, size_t size)
{
 struct pci_epc_mem *mem;
 unsigned int page_shift;
 size_t page_size;
 int pageno;
 int order;

 mem = pci_epc_get_matching_window(epc, phys_addr);
 if (!mem) {
  pr_err("failed to get matching window\n");
  return;
 }

 page_size = mem->window.page_size;
 page_shift = ilog2(page_size);
 iounmap(virt_addr);
 pageno = (phys_addr - mem->window.phys_base) >> page_shift;
 size = ALIGN(size, page_size);
 order = pci_epc_mem_get_order(mem, size);
 mutex_lock(&mem->lock);
 bitmap_release_region(mem->bitmap, pageno, order);
 mutex_unlock(&mem->lock);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_epc_mem_free_addr);

MODULE_DESCRIPTION("PCI EPC Address Space Management");
MODULE_AUTHOR("Kishon Vijay Abraham I ");