Quelle  cx18-queue.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 *  cx18 buffer queues
 *
 *  Derived from ivtv-queue.c
 *
 *  Copyright (C) 2007  Hans Verkuil <hverkuil@xs4all.nl>
 *  Copyright (C) 2008  Andy Walls <awalls@md.metrocast.net>
 */

#include "cx18-driver.h"
#include "cx18-queue.h"
#include "cx18-streams.h"
#include "cx18-scb.h"
#include "cx18-io.h"

void cx18_buf_swap(struct cx18_buffer *buf)
{
 int i;

 for (i = 0; i < buf->bytesused; i += 4)
  swab32s((u32 *)(buf->buf + i));
}

void _cx18_mdl_swap(struct cx18_mdl *mdl)
{
 struct cx18_buffer *buf;

 list_for_each_entry(buf, &mdl->buf_list, list) {
  if (buf->bytesused == 0)
   break;
  cx18_buf_swap(buf);
 }
}

void cx18_queue_init(struct cx18_queue *q)
{
 INIT_LIST_HEAD(&q->list);
 atomic_set(&q->depth, 0);
 q->bytesused = 0;
}

struct cx18_queue *_cx18_enqueue(struct cx18_stream *s, struct cx18_mdl *mdl,
     struct cx18_queue *q, int to_front)
{
 /* clear the mdl if it is not to be enqueued to the full queue */
 if (q != &s->q_full) {
  mdl->bytesused = 0;
  mdl->readpos = 0;
  mdl->m_flags = 0;
  mdl->skipped = 0;
  mdl->curr_buf = NULL;
 }

 /* q_busy is restricted to a max buffer count imposed by firmware */
 if (q == &s->q_busy &&
     atomic_read(&q->depth) >= CX18_MAX_FW_MDLS_PER_STREAM)
  q = &s->q_free;

 spin_lock(&q->lock);

 if (to_front)
  list_add(&mdl->list, &q->list); /* LIFO */
 else
  list_add_tail(&mdl->list, &q->list); /* FIFO */
 q->bytesused += mdl->bytesused - mdl->readpos;
 atomic_inc(&q->depth);

 spin_unlock(&q->lock);
 return q;
}

struct cx18_mdl *cx18_dequeue(struct cx18_stream *s, struct cx18_queue *q)
{
 struct cx18_mdl *mdl = NULL;

 spin_lock(&q->lock);
 if (!list_empty(&q->list)) {
  mdl = list_first_entry(&q->list, struct cx18_mdl, list);
  list_del_init(&mdl->list);
  q->bytesused -= mdl->bytesused - mdl->readpos;
  mdl->skipped = 0;
  atomic_dec(&q->depth);
 }
 spin_unlock(&q->lock);
 return mdl;
}

static void _cx18_mdl_update_bufs_for_cpu(struct cx18_stream *s,
       struct cx18_mdl *mdl)
{
 struct cx18_buffer *buf;
 u32 buf_size = s->buf_size;
 u32 bytesused = mdl->bytesused;

 list_for_each_entry(buf, &mdl->buf_list, list) {
  buf->readpos = 0;
  if (bytesused >= buf_size) {
   buf->bytesused = buf_size;
   bytesused -= buf_size;
  } else {
   buf->bytesused = bytesused;
   bytesused = 0;
  }
  cx18_buf_sync_for_cpu(s, buf);
 }
}

static inline void cx18_mdl_update_bufs_for_cpu(struct cx18_stream *s,
      struct cx18_mdl *mdl)
{
 struct cx18_buffer *buf;

 if (list_is_singular(&mdl->buf_list)) {
  buf = list_first_entry(&mdl->buf_list, struct cx18_buffer,
           list);
  buf->bytesused = mdl->bytesused;
  buf->readpos = 0;
  cx18_buf_sync_for_cpu(s, buf);
 } else {
  _cx18_mdl_update_bufs_for_cpu(s, mdl);
 }
}

struct cx18_mdl *cx18_queue_get_mdl(struct cx18_stream *s, u32 id,
 u32 bytesused)
{
 struct cx18 *cx = s->cx;
 struct cx18_mdl *mdl;
 struct cx18_mdl *tmp;
 struct cx18_mdl *ret = NULL;
 LIST_HEAD(sweep_up);

 /*
  * We don't have to acquire multiple q locks here, because we are
  * serialized by the single threaded work handler.
  * MDLs from the firmware will thus remain in order as
  * they are moved from q_busy to q_full or to the dvb ring buffer.
 */
 spin_lock(&s->q_busy.lock);
 list_for_each_entry_safe(mdl, tmp, &s->q_busy.list, list) {
  /*
   * We should find what the firmware told us is done,
   * right at the front of the queue.  If we don't, we likely have
   * missed an mdl done message from the firmware.
   * Once we skip an mdl repeatedly, relative to the size of
   * q_busy, we have high confidence we've missed it.
 */
  if (mdl->id != id) {
   mdl->skipped++;
   if (mdl->skipped >= atomic_read(&s->q_busy.depth)-1) {
    /* mdl must have fallen out of rotation */
    CX18_WARN("Skipped %s, MDL %d, %d times - it must have dropped out of rotation\n",
       s->name, mdl->id,
       mdl->skipped);
    /* Sweep it up to put it back into rotation */
    list_move_tail(&mdl->list, &sweep_up);
    atomic_dec(&s->q_busy.depth);
   }
   continue;
  }
  /*
   * We pull the desired mdl off of the queue here.  Something
   * will have to put it back on a queue later.
 */
  list_del_init(&mdl->list);
  atomic_dec(&s->q_busy.depth);
  ret = mdl;
  break;
 }
 spin_unlock(&s->q_busy.lock);

 /*
  * We found the mdl for which we were looking.  Get it ready for
  * the caller to put on q_full or in the dvb ring buffer.
 */
 if (ret != NULL) {
  ret->bytesused = bytesused;
  ret->skipped = 0;
  /* 0'ed readpos, m_flags & curr_buf when mdl went on q_busy */
  cx18_mdl_update_bufs_for_cpu(s, ret);
  if (s->type != CX18_ENC_STREAM_TYPE_TS)
   set_bit(CX18_F_M_NEED_SWAP, &ret->m_flags);
 }

 /* Put any mdls the firmware is ignoring back into normal rotation */
 list_for_each_entry_safe(mdl, tmp, &sweep_up, list) {
  list_del_init(&mdl->list);
  cx18_enqueue(s, mdl, &s->q_free);
 }
 return ret;
}

/* Move all mdls of a queue, while flushing the mdl */
static void cx18_queue_flush(struct cx18_stream *s,
        struct cx18_queue *q_src, struct cx18_queue *q_dst)
{
 struct cx18_mdl *mdl;

 /* It only makes sense to flush to q_free or q_idle */
 if (q_src == q_dst || q_dst == &s->q_full || q_dst == &s->q_busy)
  return;

 spin_lock(&q_src->lock);
 spin_lock(&q_dst->lock);
 while (!list_empty(&q_src->list)) {
  mdl = list_first_entry(&q_src->list, struct cx18_mdl, list);
  list_move_tail(&mdl->list, &q_dst->list);
  mdl->bytesused = 0;
  mdl->readpos = 0;
  mdl->m_flags = 0;
  mdl->skipped = 0;
  mdl->curr_buf = NULL;
  atomic_inc(&q_dst->depth);
 }
 cx18_queue_init(q_src);
 spin_unlock(&q_src->lock);
 spin_unlock(&q_dst->lock);
}

void cx18_flush_queues(struct cx18_stream *s)
{
 cx18_queue_flush(s, &s->q_busy, &s->q_free);
 cx18_queue_flush(s, &s->q_full, &s->q_free);
}

/*
 * Note, s->buf_pool is not protected by a lock,
 * the stream better not have *anything* going on when calling this
 */
void cx18_unload_queues(struct cx18_stream *s)
{
 struct cx18_queue *q_idle = &s->q_idle;
 struct cx18_mdl *mdl;
 struct cx18_buffer *buf;

 /* Move all MDLS to q_idle */
 cx18_queue_flush(s, &s->q_busy, q_idle);
 cx18_queue_flush(s, &s->q_full, q_idle);
 cx18_queue_flush(s, &s->q_free, q_idle);

 /* Reset MDL id's and move all buffers back to the stream's buf_pool */
 spin_lock(&q_idle->lock);
 list_for_each_entry(mdl, &q_idle->list, list) {
  while (!list_empty(&mdl->buf_list)) {
   buf = list_first_entry(&mdl->buf_list,
            struct cx18_buffer, list);
   list_move_tail(&buf->list, &s->buf_pool);
   buf->bytesused = 0;
   buf->readpos = 0;
  }
  mdl->id = s->mdl_base_idx; /* reset id to a "safe" value */
  /* all other mdl fields were cleared by cx18_queue_flush() */
 }
 spin_unlock(&q_idle->lock);
}

/*
 * Note, s->buf_pool is not protected by a lock,
 * the stream better not have *anything* going on when calling this
 */
void cx18_load_queues(struct cx18_stream *s)
{
 struct cx18 *cx = s->cx;
 struct cx18_mdl *mdl;
 struct cx18_buffer *buf;
 int mdl_id;
 int i;
 u32 partial_buf_size;

 /*
  * Attach buffers to MDLs, give the MDLs ids, and add MDLs to q_free
  * Excess MDLs are left on q_idle
  * Excess buffers are left in buf_pool and/or on an MDL in q_idle
 */
 mdl_id = s->mdl_base_idx;
 for (mdl = cx18_dequeue(s, &s->q_idle), i = s->bufs_per_mdl;
      mdl != NULL && i == s->bufs_per_mdl;
      mdl = cx18_dequeue(s, &s->q_idle)) {

  mdl->id = mdl_id;

  for (i = 0; i < s->bufs_per_mdl; i++) {
   if (list_empty(&s->buf_pool))
    break;

   buf = list_first_entry(&s->buf_pool, struct cx18_buffer,
            list);
   list_move_tail(&buf->list, &mdl->buf_list);

   /* update the firmware's MDL array with this buffer */
   cx18_writel(cx, buf->dma_handle,
        &cx->scb->cpu_mdl[mdl_id + i].paddr);
   cx18_writel(cx, s->buf_size,
        &cx->scb->cpu_mdl[mdl_id + i].length);
  }

  if (i == s->bufs_per_mdl) {
   /*
    * The encoder doesn't honor s->mdl_size.  So in the
    * case of a non-integral number of buffers to meet
    * mdl_size, we lie about the size of the last buffer
    * in the MDL to get the encoder to really only send
    * us mdl_size bytes per MDL transfer.
 */
   partial_buf_size = s->mdl_size % s->buf_size;
   if (partial_buf_size) {
    cx18_writel(cx, partial_buf_size,
          &cx->scb->cpu_mdl[mdl_id + i - 1].length);
   }
   cx18_enqueue(s, mdl, &s->q_free);
  } else {
   /* Not enough buffers for this MDL; we won't use it */
   cx18_push(s, mdl, &s->q_idle);
  }
  mdl_id += i;
 }
}

void _cx18_mdl_sync_for_device(struct cx18_stream *s, struct cx18_mdl *mdl)
{
 int dma = s->dma;
 u32 buf_size = s->buf_size;
 struct pci_dev *pci_dev = s->cx->pci_dev;
 struct cx18_buffer *buf;

 list_for_each_entry(buf, &mdl->buf_list, list)
  dma_sync_single_for_device(&pci_dev->dev, buf->dma_handle,
        buf_size, dma);
}

int cx18_stream_alloc(struct cx18_stream *s)
{
 struct cx18 *cx = s->cx;
 int i;

 if (s->buffers == 0)
  return 0;

 CX18_DEBUG_INFO("Allocate %s stream: %d x %d buffers (%d.%02d kB total)\n",
  s->name, s->buffers, s->buf_size,
  s->buffers * s->buf_size / 1024,
  (s->buffers * s->buf_size * 100 / 1024) % 100);

 if (((char __iomem *)&cx->scb->cpu_mdl[cx->free_mdl_idx + s->buffers] -
    (char __iomem *)cx->scb) > SCB_RESERVED_SIZE) {
  unsigned bufsz = (((char __iomem *)cx->scb) + SCB_RESERVED_SIZE -
     ((char __iomem *)cx->scb->cpu_mdl));

  CX18_ERR("Too many buffers, cannot fit in SCB area\n");
  CX18_ERR("Max buffers = %zu\n",
   bufsz / sizeof(struct cx18_mdl_ent));
  return -ENOMEM;
 }

 s->mdl_base_idx = cx->free_mdl_idx;

 /* allocate stream buffers and MDLs */
 for (i = 0; i < s->buffers; i++) {
  struct cx18_mdl *mdl;
  struct cx18_buffer *buf;

  /* 1 MDL per buffer to handle the worst & also default case */
  mdl = kzalloc(sizeof(struct cx18_mdl), GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
  if (mdl == NULL)
   break;

  buf = kzalloc(sizeof(struct cx18_buffer),
    GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
  if (buf == NULL) {
   kfree(mdl);
   break;
  }

  buf->buf = kmalloc(s->buf_size, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
  if (buf->buf == NULL) {
   kfree(mdl);
   kfree(buf);
   break;
  }

  buf->dma_handle = dma_map_single(&s->cx->pci_dev->dev,
       buf->buf, s->buf_size,
       s->dma);
  if (dma_mapping_error(&s->cx->pci_dev->dev, buf->dma_handle)) {
   kfree(buf->buf);
   kfree(mdl);
   kfree(buf);
   break;
  }

  INIT_LIST_HEAD(&mdl->list);
  INIT_LIST_HEAD(&mdl->buf_list);
  mdl->id = s->mdl_base_idx; /* a somewhat safe value */
  cx18_enqueue(s, mdl, &s->q_idle);

  INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
  cx18_buf_sync_for_cpu(s, buf);
  list_add_tail(&buf->list, &s->buf_pool);
 }
 if (i == s->buffers) {
  cx->free_mdl_idx += s->buffers;
  return 0;
 }
 CX18_ERR("Couldn't allocate buffers for %s stream\n", s->name);
 cx18_stream_free(s);
 return -ENOMEM;
}

void cx18_stream_free(struct cx18_stream *s)
{
 struct cx18_mdl *mdl;
 struct cx18_buffer *buf;
 struct cx18 *cx = s->cx;

 CX18_DEBUG_INFO("Deallocating buffers for %s stream\n", s->name);

 /* move all buffers to buf_pool and all MDLs to q_idle */
 cx18_unload_queues(s);

 /* empty q_idle */
 while ((mdl = cx18_dequeue(s, &s->q_idle)))
  kfree(mdl);

 /* empty buf_pool */
 while (!list_empty(&s->buf_pool)) {
  buf = list_first_entry(&s->buf_pool, struct cx18_buffer, list);
  list_del_init(&buf->list);

  dma_unmap_single(&s->cx->pci_dev->dev, buf->dma_handle,
     s->buf_size, s->dma);
  kfree(buf->buf);
  kfree(buf);
 }
}