dmaengine: Create a generic dma_slave_caps callback
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / include / linux / dmaengine.h
1 /*
2  * Copyright(c) 2004 - 2006 Intel Corporation. All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
5  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
6  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
7  * any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
12  * more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59
16  * Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
17  *
18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in the
19  * file called COPYING.
20  */
21 #ifndef LINUX_DMAENGINE_H
22 #define LINUX_DMAENGINE_H
23
24 #include <linux/device.h>
25 #include <linux/err.h>
26 #include <linux/uio.h>
27 #include <linux/bug.h>
28 #include <linux/scatterlist.h>
29 #include <linux/bitmap.h>
30 #include <linux/types.h>
31 #include <asm/page.h>
32
33 /**
34  * typedef dma_cookie_t - an opaque DMA cookie
35  *
36  * if dma_cookie_t is >0 it's a DMA request cookie, <0 it's an error code
37  */
38 typedef s32 dma_cookie_t;
39 #define DMA_MIN_COOKIE  1
40
41 static inline int dma_submit_error(dma_cookie_t cookie)
42 {
43         return cookie < 0 ? cookie : 0;
44 }
45
46 /**
47  * enum dma_status - DMA transaction status
48  * @DMA_COMPLETE: transaction completed
49  * @DMA_IN_PROGRESS: transaction not yet processed
50  * @DMA_PAUSED: transaction is paused
51  * @DMA_ERROR: transaction failed
52  */
53 enum dma_status {
54         DMA_COMPLETE,
55         DMA_IN_PROGRESS,
56         DMA_PAUSED,
57         DMA_ERROR,
58 };
59
60 /**
61  * enum dma_transaction_type - DMA transaction types/indexes
62  *
63  * Note: The DMA_ASYNC_TX capability is not to be set by drivers.  It is
64  * automatically set as dma devices are registered.
65  */
66 enum dma_transaction_type {
67         DMA_MEMCPY,
68         DMA_XOR,
69         DMA_PQ,
70         DMA_XOR_VAL,
71         DMA_PQ_VAL,
72         DMA_INTERRUPT,
73         DMA_SG,
74         DMA_PRIVATE,
75         DMA_ASYNC_TX,
76         DMA_SLAVE,
77         DMA_CYCLIC,
78         DMA_INTERLEAVE,
79 /* last transaction type for creation of the capabilities mask */
80         DMA_TX_TYPE_END,
81 };
82
83 /**
84  * enum dma_transfer_direction - dma transfer mode and direction indicator
85  * @DMA_MEM_TO_MEM: Async/Memcpy mode
86  * @DMA_MEM_TO_DEV: Slave mode & From Memory to Device
87  * @DMA_DEV_TO_MEM: Slave mode & From Device to Memory
88  * @DMA_DEV_TO_DEV: Slave mode & From Device to Device
89  */
90 enum dma_transfer_direction {
91         DMA_MEM_TO_MEM,
92         DMA_MEM_TO_DEV,
93         DMA_DEV_TO_MEM,
94         DMA_DEV_TO_DEV,
95         DMA_TRANS_NONE,
96 };
97
98 /**
99  * Interleaved Transfer Request
100  * ----------------------------
101  * A chunk is collection of contiguous bytes to be transfered.
102  * The gap(in bytes) between two chunks is called inter-chunk-gap(ICG).
103  * ICGs may or maynot change between chunks.
104  * A FRAME is the smallest series of contiguous {chunk,icg} pairs,
105  *  that when repeated an integral number of times, specifies the transfer.
106  * A transfer template is specification of a Frame, the number of times
107  *  it is to be repeated and other per-transfer attributes.
108  *
109  * Practically, a client driver would have ready a template for each
110  *  type of transfer it is going to need during its lifetime and
111  *  set only 'src_start' and 'dst_start' before submitting the requests.
112  *
113  *
114  *  |      Frame-1        |       Frame-2       | ~ |       Frame-'numf'  |
115  *  |====....==.===...=...|====....==.===...=...| ~ |====....==.===...=...|
116  *
117  *    ==  Chunk size
118  *    ... ICG
119  */
120
121 /**
122  * struct data_chunk - Element of scatter-gather list that makes a frame.
123  * @size: Number of bytes to read from source.
124  *        size_dst := fn(op, size_src), so doesn't mean much for destination.
125  * @icg: Number of bytes to jump after last src/dst address of this
126  *       chunk and before first src/dst address for next chunk.
127  *       Ignored for dst(assumed 0), if dst_inc is true and dst_sgl is false.
128  *       Ignored for src(assumed 0), if src_inc is true and src_sgl is false.
129  */
130 struct data_chunk {
131         size_t size;
132         size_t icg;
133 };
134
135 /**
136  * struct dma_interleaved_template - Template to convey DMAC the transfer pattern
137  *       and attributes.
138  * @src_start: Bus address of source for the first chunk.
139  * @dst_start: Bus address of destination for the first chunk.
140  * @dir: Specifies the type of Source and Destination.
141  * @src_inc: If the source address increments after reading from it.
142  * @dst_inc: If the destination address increments after writing to it.
143  * @src_sgl: If the 'icg' of sgl[] applies to Source (scattered read).
144  *              Otherwise, source is read contiguously (icg ignored).
145  *              Ignored if src_inc is false.
146  * @dst_sgl: If the 'icg' of sgl[] applies to Destination (scattered write).
147  *              Otherwise, destination is filled contiguously (icg ignored).
148  *              Ignored if dst_inc is false.
149  * @numf: Number of frames in this template.
150  * @frame_size: Number of chunks in a frame i.e, size of sgl[].
151  * @sgl: Array of {chunk,icg} pairs that make up a frame.
152  */
153 struct dma_interleaved_template {
154         dma_addr_t src_start;
155         dma_addr_t dst_start;
156         enum dma_transfer_direction dir;
157         bool src_inc;
158         bool dst_inc;
159         bool src_sgl;
160         bool dst_sgl;
161         size_t numf;
162         size_t frame_size;
163         struct data_chunk sgl[0];
164 };
165
166 /**
167  * enum dma_ctrl_flags - DMA flags to augment operation preparation,
168  *  control completion, and communicate status.
169  * @DMA_PREP_INTERRUPT - trigger an interrupt (callback) upon completion of
170  *  this transaction
171  * @DMA_CTRL_ACK - if clear, the descriptor cannot be reused until the client
172  *  acknowledges receipt, i.e. has has a chance to establish any dependency
173  *  chains
174  * @DMA_PREP_PQ_DISABLE_P - prevent generation of P while generating Q
175  * @DMA_PREP_PQ_DISABLE_Q - prevent generation of Q while generating P
176  * @DMA_PREP_CONTINUE - indicate to a driver that it is reusing buffers as
177  *  sources that were the result of a previous operation, in the case of a PQ
178  *  operation it continues the calculation with new sources
179  * @DMA_PREP_FENCE - tell the driver that subsequent operations depend
180  *  on the result of this operation
181  */
182 enum dma_ctrl_flags {
183         DMA_PREP_INTERRUPT = (1 << 0),
184         DMA_CTRL_ACK = (1 << 1),
185         DMA_PREP_PQ_DISABLE_P = (1 << 2),
186         DMA_PREP_PQ_DISABLE_Q = (1 << 3),
187         DMA_PREP_CONTINUE = (1 << 4),
188         DMA_PREP_FENCE = (1 << 5),
189 };
190
191 /**
192  * enum dma_ctrl_cmd - DMA operations that can optionally be exercised
193  * on a running channel.
194  * @DMA_TERMINATE_ALL: terminate all ongoing transfers
195  * @DMA_PAUSE: pause ongoing transfers
196  * @DMA_RESUME: resume paused transfer
197  * @DMA_SLAVE_CONFIG: this command is only implemented by DMA controllers
198  * that need to runtime reconfigure the slave channels (as opposed to passing
199  * configuration data in statically from the platform). An additional
200  * argument of struct dma_slave_config must be passed in with this
201  * command.
202  */
203 enum dma_ctrl_cmd {
204         DMA_TERMINATE_ALL,
205         DMA_PAUSE,
206         DMA_RESUME,
207         DMA_SLAVE_CONFIG,
208 };
209
210 /**
211  * enum sum_check_bits - bit position of pq_check_flags
212  */
213 enum sum_check_bits {
214         SUM_CHECK_P = 0,
215         SUM_CHECK_Q = 1,
216 };
217
218 /**
219  * enum pq_check_flags - result of async_{xor,pq}_zero_sum operations
220  * @SUM_CHECK_P_RESULT - 1 if xor zero sum error, 0 otherwise
221  * @SUM_CHECK_Q_RESULT - 1 if reed-solomon zero sum error, 0 otherwise
222  */
223 enum sum_check_flags {
224         SUM_CHECK_P_RESULT = (1 << SUM_CHECK_P),
225         SUM_CHECK_Q_RESULT = (1 << SUM_CHECK_Q),
226 };
227
228
229 /**
230  * dma_cap_mask_t - capabilities bitmap modeled after cpumask_t.
231  * See linux/cpumask.h
232  */
233 typedef struct { DECLARE_BITMAP(bits, DMA_TX_TYPE_END); } dma_cap_mask_t;
234
235 /**
236  * struct dma_chan_percpu - the per-CPU part of struct dma_chan
237  * @memcpy_count: transaction counter
238  * @bytes_transferred: byte counter
239  */
240
241 struct dma_chan_percpu {
242         /* stats */
243         unsigned long memcpy_count;
244         unsigned long bytes_transferred;
245 };
246
247 /**
248  * struct dma_chan - devices supply DMA channels, clients use them
249  * @device: ptr to the dma device who supplies this channel, always !%NULL
250  * @cookie: last cookie value returned to client
251  * @completed_cookie: last completed cookie for this channel
252  * @chan_id: channel ID for sysfs
253  * @dev: class device for sysfs
254  * @device_node: used to add this to the device chan list
255  * @local: per-cpu pointer to a struct dma_chan_percpu
256  * @client_count: how many clients are using this channel
257  * @table_count: number of appearances in the mem-to-mem allocation table
258  * @private: private data for certain client-channel associations
259  */
260 struct dma_chan {
261         struct dma_device *device;
262         dma_cookie_t cookie;
263         dma_cookie_t completed_cookie;
264
265         /* sysfs */
266         int chan_id;
267         struct dma_chan_dev *dev;
268
269         struct list_head device_node;
270         struct dma_chan_percpu __percpu *local;
271         int client_count;
272         int table_count;
273         void *private;
274 };
275
276 /**
277  * struct dma_chan_dev - relate sysfs device node to backing channel device
278  * @chan: driver channel device
279  * @device: sysfs device
280  * @dev_id: parent dma_device dev_id
281  * @idr_ref: reference count to gate release of dma_device dev_id
282  */
283 struct dma_chan_dev {
284         struct dma_chan *chan;
285         struct device device;
286         int dev_id;
287         atomic_t *idr_ref;
288 };
289
290 /**
291  * enum dma_slave_buswidth - defines bus width of the DMA slave
292  * device, source or target buses
293  */
294 enum dma_slave_buswidth {
295         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_UNDEFINED = 0,
296         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE = 1,
297         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_2_BYTES = 2,
298         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_3_BYTES = 3,
299         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES = 4,
300         DMA_SLAVE_BUSWIDTH_8_BYTES = 8,
301 };
302
303 /**
304  * struct dma_slave_config - dma slave channel runtime config
305  * @direction: whether the data shall go in or out on this slave
306  * channel, right now. DMA_MEM_TO_DEV and DMA_DEV_TO_MEM are
307  * legal values. DEPRECATED, drivers should use the direction argument
308  * to the device_prep_slave_sg and device_prep_dma_cyclic functions or
309  * the dir field in the dma_interleaved_template structure.
310  * @src_addr: this is the physical address where DMA slave data
311  * should be read (RX), if the source is memory this argument is
312  * ignored.
313  * @dst_addr: this is the physical address where DMA slave data
314  * should be written (TX), if the source is memory this argument
315  * is ignored.
316  * @src_addr_width: this is the width in bytes of the source (RX)
317  * register where DMA data shall be read. If the source
318  * is memory this may be ignored depending on architecture.
319  * Legal values: 1, 2, 4, 8.
320  * @dst_addr_width: same as src_addr_width but for destination
321  * target (TX) mutatis mutandis.
322  * @src_maxburst: the maximum number of words (note: words, as in
323  * units of the src_addr_width member, not bytes) that can be sent
324  * in one burst to the device. Typically something like half the
325  * FIFO depth on I/O peripherals so you don't overflow it. This
326  * may or may not be applicable on memory sources.
327  * @dst_maxburst: same as src_maxburst but for destination target
328  * mutatis mutandis.
329  * @device_fc: Flow Controller Settings. Only valid for slave channels. Fill
330  * with 'true' if peripheral should be flow controller. Direction will be
331  * selected at Runtime.
332  * @slave_id: Slave requester id. Only valid for slave channels. The dma
333  * slave peripheral will have unique id as dma requester which need to be
334  * pass as slave config.
335  *
336  * This struct is passed in as configuration data to a DMA engine
337  * in order to set up a certain channel for DMA transport at runtime.
338  * The DMA device/engine has to provide support for an additional
339  * command in the channel config interface, DMA_SLAVE_CONFIG
340  * and this struct will then be passed in as an argument to the
341  * DMA engine device_control() function.
342  *
343  * The rationale for adding configuration information to this struct is as
344  * follows: if it is likely that more than one DMA slave controllers in
345  * the world will support the configuration option, then make it generic.
346  * If not: if it is fixed so that it be sent in static from the platform
347  * data, then prefer to do that.
348  */
349 struct dma_slave_config {
350         enum dma_transfer_direction direction;
351         dma_addr_t src_addr;
352         dma_addr_t dst_addr;
353         enum dma_slave_buswidth src_addr_width;
354         enum dma_slave_buswidth dst_addr_width;
355         u32 src_maxburst;
356         u32 dst_maxburst;
357         bool device_fc;
358         unsigned int slave_id;
359 };
360
361 /**
362  * enum dma_residue_granularity - Granularity of the reported transfer residue
363  * @DMA_RESIDUE_GRANULARITY_DESCRIPTOR: Residue reporting is not support. The
364  *  DMA channel is only able to tell whether a descriptor has been completed or
365  *  not, which means residue reporting is not supported by this channel. The
366  *  residue field of the dma_tx_state field will always be 0.
367  * @DMA_RESIDUE_GRANULARITY_SEGMENT: Residue is updated after each successfully
368  *  completed segment of the transfer (For cyclic transfers this is after each
369  *  period). This is typically implemented by having the hardware generate an
370  *  interrupt after each transferred segment and then the drivers updates the
371  *  outstanding residue by the size of the segment. Another possibility is if
372  *  the hardware supports scatter-gather and the segment descriptor has a field
373  *  which gets set after the segment has been completed. The driver then counts
374  *  the number of segments without the flag set to compute the residue.
375  * @DMA_RESIDUE_GRANULARITY_BURST: Residue is updated after each transferred
376  *  burst. This is typically only supported if the hardware has a progress
377  *  register of some sort (E.g. a register with the current read/write address
378  *  or a register with the amount of bursts/beats/bytes that have been
379  *  transferred or still need to be transferred).
380  */
381 enum dma_residue_granularity {
382         DMA_RESIDUE_GRANULARITY_DESCRIPTOR = 0,
383         DMA_RESIDUE_GRANULARITY_SEGMENT = 1,
384         DMA_RESIDUE_GRANULARITY_BURST = 2,
385 };
386
387 /* struct dma_slave_caps - expose capabilities of a slave channel only
388  *
389  * @src_addr_widths: bit mask of src addr widths the channel supports
390  * @dst_addr_widths: bit mask of dstn addr widths the channel supports
391  * @directions: bit mask of slave direction the channel supported
392  *      since the enum dma_transfer_direction is not defined as bits for each
393  *      type of direction, the dma controller should fill (1 << <TYPE>) and same
394  *      should be checked by controller as well
395  * @cmd_pause: true, if pause and thereby resume is supported
396  * @cmd_terminate: true, if terminate cmd is supported
397  * @residue_granularity: granularity of the reported transfer residue
398  */
399 struct dma_slave_caps {
400         u32 src_addr_widths;
401         u32 dst_addr_widths;
402         u32 directions;
403         bool cmd_pause;
404         bool cmd_terminate;
405         enum dma_residue_granularity residue_granularity;
406 };
407
408 static inline const char *dma_chan_name(struct dma_chan *chan)
409 {
410         return dev_name(&chan->dev->device);
411 }
412
413 void dma_chan_cleanup(struct kref *kref);
414
415 /**
416  * typedef dma_filter_fn - callback filter for dma_request_channel
417  * @chan: channel to be reviewed
418  * @filter_param: opaque parameter passed through dma_request_channel
419  *
420  * When this optional parameter is specified in a call to dma_request_channel a
421  * suitable channel is passed to this routine for further dispositioning before
422  * being returned.  Where 'suitable' indicates a non-busy channel that
423  * satisfies the given capability mask.  It returns 'true' to indicate that the
424  * channel is suitable.
425  */
426 typedef bool (*dma_filter_fn)(struct dma_chan *chan, void *filter_param);
427
428 typedef void (*dma_async_tx_callback)(void *dma_async_param);
429
430 struct dmaengine_unmap_data {
431         u8 map_cnt;
432         u8 to_cnt;
433         u8 from_cnt;
434         u8 bidi_cnt;
435         struct device *dev;
436         struct kref kref;
437         size_t len;
438         dma_addr_t addr[0];
439 };
440
441 /**
442  * struct dma_async_tx_descriptor - async transaction descriptor
443  * ---dma generic offload fields---
444  * @cookie: tracking cookie for this transaction, set to -EBUSY if
445  *      this tx is sitting on a dependency list
446  * @flags: flags to augment operation preparation, control completion, and
447  *      communicate status
448  * @phys: physical address of the descriptor
449  * @chan: target channel for this operation
450  * @tx_submit: accept the descriptor, assign ordered cookie and mark the
451  * descriptor pending. To be pushed on .issue_pending() call
452  * @callback: routine to call after this operation is complete
453  * @callback_param: general parameter to pass to the callback routine
454  * ---async_tx api specific fields---
455  * @next: at completion submit this descriptor
456  * @parent: pointer to the next level up in the dependency chain
457  * @lock: protect the parent and next pointers
458  */
459 struct dma_async_tx_descriptor {
460         dma_cookie_t cookie;
461         enum dma_ctrl_flags flags; /* not a 'long' to pack with cookie */
462         dma_addr_t phys;
463         struct dma_chan *chan;
464         dma_cookie_t (*tx_submit)(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
465         dma_async_tx_callback callback;
466         void *callback_param;
467         struct dmaengine_unmap_data *unmap;
468 #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH
469         struct dma_async_tx_descriptor *next;
470         struct dma_async_tx_descriptor *parent;
471         spinlock_t lock;
472 #endif
473 };
474
475 #ifdef CONFIG_DMA_ENGINE
476 static inline void dma_set_unmap(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
477                                  struct dmaengine_unmap_data *unmap)
478 {
479         kref_get(&unmap->kref);
480         tx->unmap = unmap;
481 }
482
483 struct dmaengine_unmap_data *
484 dmaengine_get_unmap_data(struct device *dev, int nr, gfp_t flags);
485 void dmaengine_unmap_put(struct dmaengine_unmap_data *unmap);
486 #else
487 static inline void dma_set_unmap(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
488                                  struct dmaengine_unmap_data *unmap)
489 {
490 }
491 static inline struct dmaengine_unmap_data *
492 dmaengine_get_unmap_data(struct device *dev, int nr, gfp_t flags)
493 {
494         return NULL;
495 }
496 static inline void dmaengine_unmap_put(struct dmaengine_unmap_data *unmap)
497 {
498 }
499 #endif
500
501 static inline void dma_descriptor_unmap(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
502 {
503         if (tx->unmap) {
504                 dmaengine_unmap_put(tx->unmap);
505                 tx->unmap = NULL;
506         }
507 }
508
509 #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH
510 static inline void txd_lock(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
511 {
512 }
513 static inline void txd_unlock(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
514 {
515 }
516 static inline void txd_chain(struct dma_async_tx_descriptor *txd, struct dma_async_tx_descriptor *next)
517 {
518         BUG();
519 }
520 static inline void txd_clear_parent(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
521 {
522 }
523 static inline void txd_clear_next(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
524 {
525 }
526 static inline struct dma_async_tx_descriptor *txd_next(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
527 {
528         return NULL;
529 }
530 static inline struct dma_async_tx_descriptor *txd_parent(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
531 {
532         return NULL;
533 }
534
535 #else
536 static inline void txd_lock(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
537 {
538         spin_lock_bh(&txd->lock);
539 }
540 static inline void txd_unlock(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
541 {
542         spin_unlock_bh(&txd->lock);
543 }
544 static inline void txd_chain(struct dma_async_tx_descriptor *txd, struct dma_async_tx_descriptor *next)
545 {
546         txd->next = next;
547         next->parent = txd;
548 }
549 static inline void txd_clear_parent(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
550 {
551         txd->parent = NULL;
552 }
553 static inline void txd_clear_next(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
554 {
555         txd->next = NULL;
556 }
557 static inline struct dma_async_tx_descriptor *txd_parent(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
558 {
559         return txd->parent;
560 }
561 static inline struct dma_async_tx_descriptor *txd_next(struct dma_async_tx_descriptor *txd)
562 {
563         return txd->next;
564 }
565 #endif
566
567 /**
568  * struct dma_tx_state - filled in to report the status of
569  * a transfer.
570  * @last: last completed DMA cookie
571  * @used: last issued DMA cookie (i.e. the one in progress)
572  * @residue: the remaining number of bytes left to transmit
573  *      on the selected transfer for states DMA_IN_PROGRESS and
574  *      DMA_PAUSED if this is implemented in the driver, else 0
575  */
576 struct dma_tx_state {
577         dma_cookie_t last;
578         dma_cookie_t used;
579         u32 residue;
580 };
581
582 /**
583  * struct dma_device - info on the entity supplying DMA services
584  * @chancnt: how many DMA channels are supported
585  * @privatecnt: how many DMA channels are requested by dma_request_channel
586  * @channels: the list of struct dma_chan
587  * @global_node: list_head for global dma_device_list
588  * @cap_mask: one or more dma_capability flags
589  * @max_xor: maximum number of xor sources, 0 if no capability
590  * @max_pq: maximum number of PQ sources and PQ-continue capability
591  * @copy_align: alignment shift for memcpy operations
592  * @xor_align: alignment shift for xor operations
593  * @pq_align: alignment shift for pq operations
594  * @fill_align: alignment shift for memset operations
595  * @dev_id: unique device ID
596  * @dev: struct device reference for dma mapping api
597  * @src_addr_widths: bit mask of src addr widths the device supports
598  * @dst_addr_widths: bit mask of dst addr widths the device supports
599  * @directions: bit mask of slave direction the device supports since
600  *      the enum dma_transfer_direction is not defined as bits for
601  *      each type of direction, the dma controller should fill (1 <<
602  *      <TYPE>) and same should be checked by controller as well
603  * @residue_granularity: granularity of the transfer residue reported
604  *      by tx_status
605  * @device_alloc_chan_resources: allocate resources and return the
606  *      number of allocated descriptors
607  * @device_free_chan_resources: release DMA channel's resources
608  * @device_prep_dma_memcpy: prepares a memcpy operation
609  * @device_prep_dma_xor: prepares a xor operation
610  * @device_prep_dma_xor_val: prepares a xor validation operation
611  * @device_prep_dma_pq: prepares a pq operation
612  * @device_prep_dma_pq_val: prepares a pqzero_sum operation
613  * @device_prep_dma_interrupt: prepares an end of chain interrupt operation
614  * @device_prep_slave_sg: prepares a slave dma operation
615  * @device_prep_dma_cyclic: prepare a cyclic dma operation suitable for audio.
616  *      The function takes a buffer of size buf_len. The callback function will
617  *      be called after period_len bytes have been transferred.
618  * @device_prep_interleaved_dma: Transfer expression in a generic way.
619  * @device_config: Pushes a new configuration to a channel, return 0 or an error
620  *      code
621  * @device_control: manipulate all pending operations on a channel, returns
622  *      zero or error code
623  * @device_pause: Pauses any transfer happening on a channel. Returns
624  *      0 or an error code
625  * @device_resume: Resumes any transfer on a channel previously
626  *      paused. Returns 0 or an error code
627  * @device_terminate_all: Aborts all transfers on a channel. Returns 0
628  *      or an error code
629  * @device_tx_status: poll for transaction completion, the optional
630  *      txstate parameter can be supplied with a pointer to get a
631  *      struct with auxiliary transfer status information, otherwise the call
632  *      will just return a simple status code
633  * @device_issue_pending: push pending transactions to hardware
634  * @device_slave_caps: return the slave channel capabilities
635  */
636 struct dma_device {
637
638         unsigned int chancnt;
639         unsigned int privatecnt;
640         struct list_head channels;
641         struct list_head global_node;
642         dma_cap_mask_t  cap_mask;
643         unsigned short max_xor;
644         unsigned short max_pq;
645         u8 copy_align;
646         u8 xor_align;
647         u8 pq_align;
648         u8 fill_align;
649         #define DMA_HAS_PQ_CONTINUE (1 << 15)
650
651         int dev_id;
652         struct device *dev;
653
654         u32 src_addr_widths;
655         u32 dst_addr_widths;
656         u32 directions;
657         enum dma_residue_granularity residue_granularity;
658
659         int (*device_alloc_chan_resources)(struct dma_chan *chan);
660         void (*device_free_chan_resources)(struct dma_chan *chan);
661
662         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_memcpy)(
663                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dst, dma_addr_t src,
664                 size_t len, unsigned long flags);
665         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_xor)(
666                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t dst, dma_addr_t *src,
667                 unsigned int src_cnt, size_t len, unsigned long flags);
668         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_xor_val)(
669                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t *src, unsigned int src_cnt,
670                 size_t len, enum sum_check_flags *result, unsigned long flags);
671         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_pq)(
672                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t *dst, dma_addr_t *src,
673                 unsigned int src_cnt, const unsigned char *scf,
674                 size_t len, unsigned long flags);
675         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_pq_val)(
676                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t *pq, dma_addr_t *src,
677                 unsigned int src_cnt, const unsigned char *scf, size_t len,
678                 enum sum_check_flags *pqres, unsigned long flags);
679         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_interrupt)(
680                 struct dma_chan *chan, unsigned long flags);
681         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_sg)(
682                 struct dma_chan *chan,
683                 struct scatterlist *dst_sg, unsigned int dst_nents,
684                 struct scatterlist *src_sg, unsigned int src_nents,
685                 unsigned long flags);
686
687         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_slave_sg)(
688                 struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
689                 unsigned int sg_len, enum dma_transfer_direction direction,
690                 unsigned long flags, void *context);
691         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_dma_cyclic)(
692                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t buf_addr, size_t buf_len,
693                 size_t period_len, enum dma_transfer_direction direction,
694                 unsigned long flags);
695         struct dma_async_tx_descriptor *(*device_prep_interleaved_dma)(
696                 struct dma_chan *chan, struct dma_interleaved_template *xt,
697                 unsigned long flags);
698
699         int (*device_config)(struct dma_chan *chan,
700                              struct dma_slave_config *config);
701         int (*device_control)(struct dma_chan *chan, enum dma_ctrl_cmd cmd,
702                 unsigned long arg);
703         int (*device_pause)(struct dma_chan *chan);
704         int (*device_resume)(struct dma_chan *chan);
705         int (*device_terminate_all)(struct dma_chan *chan);
706
707         enum dma_status (*device_tx_status)(struct dma_chan *chan,
708                                             dma_cookie_t cookie,
709                                             struct dma_tx_state *txstate);
710         void (*device_issue_pending)(struct dma_chan *chan);
711         int (*device_slave_caps)(struct dma_chan *chan, struct dma_slave_caps *caps);
712 };
713
714 static inline int dmaengine_device_control(struct dma_chan *chan,
715                                            enum dma_ctrl_cmd cmd,
716                                            unsigned long arg)
717 {
718         if (chan->device->device_control)
719                 return chan->device->device_control(chan, cmd, arg);
720
721         return -ENOSYS;
722 }
723
724 static inline int dmaengine_slave_config(struct dma_chan *chan,
725                                           struct dma_slave_config *config)
726 {
727         if (chan->device->device_config)
728                 return chan->device->device_config(chan, config);
729
730         return dmaengine_device_control(chan, DMA_SLAVE_CONFIG,
731                         (unsigned long)config);
732 }
733
734 static inline bool is_slave_direction(enum dma_transfer_direction direction)
735 {
736         return (direction == DMA_MEM_TO_DEV) || (direction == DMA_DEV_TO_MEM);
737 }
738
739 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_slave_single(
740         struct dma_chan *chan, dma_addr_t buf, size_t len,
741         enum dma_transfer_direction dir, unsigned long flags)
742 {
743         struct scatterlist sg;
744         sg_init_table(&sg, 1);
745         sg_dma_address(&sg) = buf;
746         sg_dma_len(&sg) = len;
747
748         return chan->device->device_prep_slave_sg(chan, &sg, 1,
749                                                   dir, flags, NULL);
750 }
751
752 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_slave_sg(
753         struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl, unsigned int sg_len,
754         enum dma_transfer_direction dir, unsigned long flags)
755 {
756         return chan->device->device_prep_slave_sg(chan, sgl, sg_len,
757                                                   dir, flags, NULL);
758 }
759
760 #ifdef CONFIG_RAPIDIO_DMA_ENGINE
761 struct rio_dma_ext;
762 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_rio_sg(
763         struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl, unsigned int sg_len,
764         enum dma_transfer_direction dir, unsigned long flags,
765         struct rio_dma_ext *rio_ext)
766 {
767         return chan->device->device_prep_slave_sg(chan, sgl, sg_len,
768                                                   dir, flags, rio_ext);
769 }
770 #endif
771
772 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_dma_cyclic(
773                 struct dma_chan *chan, dma_addr_t buf_addr, size_t buf_len,
774                 size_t period_len, enum dma_transfer_direction dir,
775                 unsigned long flags)
776 {
777         return chan->device->device_prep_dma_cyclic(chan, buf_addr, buf_len,
778                                                 period_len, dir, flags);
779 }
780
781 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_interleaved_dma(
782                 struct dma_chan *chan, struct dma_interleaved_template *xt,
783                 unsigned long flags)
784 {
785         return chan->device->device_prep_interleaved_dma(chan, xt, flags);
786 }
787
788 static inline struct dma_async_tx_descriptor *dmaengine_prep_dma_sg(
789                 struct dma_chan *chan,
790                 struct scatterlist *dst_sg, unsigned int dst_nents,
791                 struct scatterlist *src_sg, unsigned int src_nents,
792                 unsigned long flags)
793 {
794         return chan->device->device_prep_dma_sg(chan, dst_sg, dst_nents,
795                         src_sg, src_nents, flags);
796 }
797
798 static inline int dma_get_slave_caps(struct dma_chan *chan, struct dma_slave_caps *caps)
799 {
800         struct dma_device *device;
801
802         if (!chan || !caps)
803                 return -EINVAL;
804
805         device = chan->device;
806
807         /* check if the channel supports slave transactions */
808         if (!test_bit(DMA_SLAVE, device->cap_mask.bits))
809                 return -ENXIO;
810
811         if (device->device_slave_caps)
812                 return device->device_slave_caps(chan, caps);
813
814         /*
815          * Check whether it reports it uses the generic slave
816          * capabilities, if not, that means it doesn't support any
817          * kind of slave capabilities reporting.
818          */
819         if (!device->directions)
820                 return -ENXIO;
821
822         caps->src_addr_widths = device->src_addr_widths;
823         caps->dst_addr_widths = device->dst_addr_widths;
824         caps->directions = device->directions;
825         caps->residue_granularity = device->residue_granularity;
826
827         caps->cmd_pause = !!device->device_pause;
828         caps->cmd_terminate = !!device->device_terminate_all;
829
830         return 0;
831 }
832
833 static inline int dmaengine_terminate_all(struct dma_chan *chan)
834 {
835         if (chan->device->device_terminate_all)
836                 return chan->device->device_terminate_all(chan);
837
838         return dmaengine_device_control(chan, DMA_TERMINATE_ALL, 0);
839 }
840
841 static inline int dmaengine_pause(struct dma_chan *chan)
842 {
843         if (chan->device->device_pause)
844                 return chan->device->device_pause(chan);
845
846         return dmaengine_device_control(chan, DMA_PAUSE, 0);
847 }
848
849 static inline int dmaengine_resume(struct dma_chan *chan)
850 {
851         if (chan->device->device_resume)
852                 return chan->device->device_resume(chan);
853
854         return dmaengine_device_control(chan, DMA_RESUME, 0);
855 }
856
857 static inline enum dma_status dmaengine_tx_status(struct dma_chan *chan,
858         dma_cookie_t cookie, struct dma_tx_state *state)
859 {
860         return chan->device->device_tx_status(chan, cookie, state);
861 }
862
863 static inline dma_cookie_t dmaengine_submit(struct dma_async_tx_descriptor *desc)
864 {
865         return desc->tx_submit(desc);
866 }
867
868 static inline bool dmaengine_check_align(u8 align, size_t off1, size_t off2, size_t len)
869 {
870         size_t mask;
871
872         if (!align)
873                 return true;
874         mask = (1 << align) - 1;
875         if (mask & (off1 | off2 | len))
876                 return false;
877         return true;
878 }
879
880 static inline bool is_dma_copy_aligned(struct dma_device *dev, size_t off1,
881                                        size_t off2, size_t len)
882 {
883         return dmaengine_check_align(dev->copy_align, off1, off2, len);
884 }
885
886 static inline bool is_dma_xor_aligned(struct dma_device *dev, size_t off1,
887                                       size_t off2, size_t len)
888 {
889         return dmaengine_check_align(dev->xor_align, off1, off2, len);
890 }
891
892 static inline bool is_dma_pq_aligned(struct dma_device *dev, size_t off1,
893                                      size_t off2, size_t len)
894 {
895         return dmaengine_check_align(dev->pq_align, off1, off2, len);
896 }
897
898 static inline bool is_dma_fill_aligned(struct dma_device *dev, size_t off1,
899                                        size_t off2, size_t len)
900 {
901         return dmaengine_check_align(dev->fill_align, off1, off2, len);
902 }
903
904 static inline void
905 dma_set_maxpq(struct dma_device *dma, int maxpq, int has_pq_continue)
906 {
907         dma->max_pq = maxpq;
908         if (has_pq_continue)
909                 dma->max_pq |= DMA_HAS_PQ_CONTINUE;
910 }
911
912 static inline bool dmaf_continue(enum dma_ctrl_flags flags)
913 {
914         return (flags & DMA_PREP_CONTINUE) == DMA_PREP_CONTINUE;
915 }
916
917 static inline bool dmaf_p_disabled_continue(enum dma_ctrl_flags flags)
918 {
919         enum dma_ctrl_flags mask = DMA_PREP_CONTINUE | DMA_PREP_PQ_DISABLE_P;
920
921         return (flags & mask) == mask;
922 }
923
924 static inline bool dma_dev_has_pq_continue(struct dma_device *dma)
925 {
926         return (dma->max_pq & DMA_HAS_PQ_CONTINUE) == DMA_HAS_PQ_CONTINUE;
927 }
928
929 static inline unsigned short dma_dev_to_maxpq(struct dma_device *dma)
930 {
931         return dma->max_pq & ~DMA_HAS_PQ_CONTINUE;
932 }
933
934 /* dma_maxpq - reduce maxpq in the face of continued operations
935  * @dma - dma device with PQ capability
936  * @flags - to check if DMA_PREP_CONTINUE and DMA_PREP_PQ_DISABLE_P are set
937  *
938  * When an engine does not support native continuation we need 3 extra
939  * source slots to reuse P and Q with the following coefficients:
940  * 1/ {00} * P : remove P from Q', but use it as a source for P'
941  * 2/ {01} * Q : use Q to continue Q' calculation
942  * 3/ {00} * Q : subtract Q from P' to cancel (2)
943  *
944  * In the case where P is disabled we only need 1 extra source:
945  * 1/ {01} * Q : use Q to continue Q' calculation
946  */
947 static inline int dma_maxpq(struct dma_device *dma, enum dma_ctrl_flags flags)
948 {
949         if (dma_dev_has_pq_continue(dma) || !dmaf_continue(flags))
950                 return dma_dev_to_maxpq(dma);
951         else if (dmaf_p_disabled_continue(flags))
952                 return dma_dev_to_maxpq(dma) - 1;
953         else if (dmaf_continue(flags))
954                 return dma_dev_to_maxpq(dma) - 3;
955         BUG();
956 }
957
958 /* --- public DMA engine API --- */
959
960 #ifdef CONFIG_DMA_ENGINE
961 void dmaengine_get(void);
962 void dmaengine_put(void);
963 #else
964 static inline void dmaengine_get(void)
965 {
966 }
967 static inline void dmaengine_put(void)
968 {
969 }
970 #endif
971
972 #ifdef CONFIG_ASYNC_TX_DMA
973 #define async_dmaengine_get()   dmaengine_get()
974 #define async_dmaengine_put()   dmaengine_put()
975 #ifndef CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH
976 #define async_dma_find_channel(type) dma_find_channel(DMA_ASYNC_TX)
977 #else
978 #define async_dma_find_channel(type) dma_find_channel(type)
979 #endif /* CONFIG_ASYNC_TX_ENABLE_CHANNEL_SWITCH */
980 #else
981 static inline void async_dmaengine_get(void)
982 {
983 }
984 static inline void async_dmaengine_put(void)
985 {
986 }
987 static inline struct dma_chan *
988 async_dma_find_channel(enum dma_transaction_type type)
989 {
990         return NULL;
991 }
992 #endif /* CONFIG_ASYNC_TX_DMA */
993 void dma_async_tx_descriptor_init(struct dma_async_tx_descriptor *tx,
994                                   struct dma_chan *chan);
995
996 static inline void async_tx_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
997 {
998         tx->flags |= DMA_CTRL_ACK;
999 }
1000
1001 static inline void async_tx_clear_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1002 {
1003         tx->flags &= ~DMA_CTRL_ACK;
1004 }
1005
1006 static inline bool async_tx_test_ack(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1007 {
1008         return (tx->flags & DMA_CTRL_ACK) == DMA_CTRL_ACK;
1009 }
1010
1011 #define dma_cap_set(tx, mask) __dma_cap_set((tx), &(mask))
1012 static inline void
1013 __dma_cap_set(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *dstp)
1014 {
1015         set_bit(tx_type, dstp->bits);
1016 }
1017
1018 #define dma_cap_clear(tx, mask) __dma_cap_clear((tx), &(mask))
1019 static inline void
1020 __dma_cap_clear(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *dstp)
1021 {
1022         clear_bit(tx_type, dstp->bits);
1023 }
1024
1025 #define dma_cap_zero(mask) __dma_cap_zero(&(mask))
1026 static inline void __dma_cap_zero(dma_cap_mask_t *dstp)
1027 {
1028         bitmap_zero(dstp->bits, DMA_TX_TYPE_END);
1029 }
1030
1031 #define dma_has_cap(tx, mask) __dma_has_cap((tx), &(mask))
1032 static inline int
1033 __dma_has_cap(enum dma_transaction_type tx_type, dma_cap_mask_t *srcp)
1034 {
1035         return test_bit(tx_type, srcp->bits);
1036 }
1037
1038 #define for_each_dma_cap_mask(cap, mask) \
1039         for_each_set_bit(cap, mask.bits, DMA_TX_TYPE_END)
1040
1041 /**
1042  * dma_async_issue_pending - flush pending transactions to HW
1043  * @chan: target DMA channel
1044  *
1045  * This allows drivers to push copies to HW in batches,
1046  * reducing MMIO writes where possible.
1047  */
1048 static inline void dma_async_issue_pending(struct dma_chan *chan)
1049 {
1050         chan->device->device_issue_pending(chan);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * dma_async_is_tx_complete - poll for transaction completion
1055  * @chan: DMA channel
1056  * @cookie: transaction identifier to check status of
1057  * @last: returns last completed cookie, can be NULL
1058  * @used: returns last issued cookie, can be NULL
1059  *
1060  * If @last and @used are passed in, upon return they reflect the driver
1061  * internal state and can be used with dma_async_is_complete() to check
1062  * the status of multiple cookies without re-checking hardware state.
1063  */
1064 static inline enum dma_status dma_async_is_tx_complete(struct dma_chan *chan,
1065         dma_cookie_t cookie, dma_cookie_t *last, dma_cookie_t *used)
1066 {
1067         struct dma_tx_state state;
1068         enum dma_status status;
1069
1070         status = chan->device->device_tx_status(chan, cookie, &state);
1071         if (last)
1072                 *last = state.last;
1073         if (used)
1074                 *used = state.used;
1075         return status;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * dma_async_is_complete - test a cookie against chan state
1080  * @cookie: transaction identifier to test status of
1081  * @last_complete: last know completed transaction
1082  * @last_used: last cookie value handed out
1083  *
1084  * dma_async_is_complete() is used in dma_async_is_tx_complete()
1085  * the test logic is separated for lightweight testing of multiple cookies
1086  */
1087 static inline enum dma_status dma_async_is_complete(dma_cookie_t cookie,
1088                         dma_cookie_t last_complete, dma_cookie_t last_used)
1089 {
1090         if (last_complete <= last_used) {
1091                 if ((cookie <= last_complete) || (cookie > last_used))
1092                         return DMA_COMPLETE;
1093         } else {
1094                 if ((cookie <= last_complete) && (cookie > last_used))
1095                         return DMA_COMPLETE;
1096         }
1097         return DMA_IN_PROGRESS;
1098 }
1099
1100 static inline void
1101 dma_set_tx_state(struct dma_tx_state *st, dma_cookie_t last, dma_cookie_t used, u32 residue)
1102 {
1103         if (st) {
1104                 st->last = last;
1105                 st->used = used;
1106                 st->residue = residue;
1107         }
1108 }
1109
1110 #ifdef CONFIG_DMA_ENGINE
1111 struct dma_chan *dma_find_channel(enum dma_transaction_type tx_type);
1112 enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie);
1113 enum dma_status dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
1114 void dma_issue_pending_all(void);
1115 struct dma_chan *__dma_request_channel(const dma_cap_mask_t *mask,
1116                                         dma_filter_fn fn, void *fn_param);
1117 struct dma_chan *dma_request_slave_channel_reason(struct device *dev,
1118                                                   const char *name);
1119 struct dma_chan *dma_request_slave_channel(struct device *dev, const char *name);
1120 void dma_release_channel(struct dma_chan *chan);
1121 #else
1122 static inline struct dma_chan *dma_find_channel(enum dma_transaction_type tx_type)
1123 {
1124         return NULL;
1125 }
1126 static inline enum dma_status dma_sync_wait(struct dma_chan *chan, dma_cookie_t cookie)
1127 {
1128         return DMA_COMPLETE;
1129 }
1130 static inline enum dma_status dma_wait_for_async_tx(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
1131 {
1132         return DMA_COMPLETE;
1133 }
1134 static inline void dma_issue_pending_all(void)
1135 {
1136 }
1137 static inline struct dma_chan *__dma_request_channel(const dma_cap_mask_t *mask,
1138                                               dma_filter_fn fn, void *fn_param)
1139 {
1140         return NULL;
1141 }
1142 static inline struct dma_chan *dma_request_slave_channel_reason(
1143                                         struct device *dev, const char *name)
1144 {
1145         return ERR_PTR(-ENODEV);
1146 }
1147 static inline struct dma_chan *dma_request_slave_channel(struct device *dev,
1148                                                          const char *name)
1149 {
1150         return NULL;
1151 }
1152 static inline void dma_release_channel(struct dma_chan *chan)
1153 {
1154 }
1155 #endif
1156
1157 /* --- DMA device --- */
1158
1159 int dma_async_device_register(struct dma_device *device);
1160 void dma_async_device_unregister(struct dma_device *device);
1161 void dma_run_dependencies(struct dma_async_tx_descriptor *tx);
1162 struct dma_chan *dma_get_slave_channel(struct dma_chan *chan);
1163 struct dma_chan *dma_get_any_slave_channel(struct dma_device *device);
1164 struct dma_chan *net_dma_find_channel(void);
1165 #define dma_request_channel(mask, x, y) __dma_request_channel(&(mask), x, y)
1166 #define dma_request_slave_channel_compat(mask, x, y, dev, name) \
1167         __dma_request_slave_channel_compat(&(mask), x, y, dev, name)
1168
1169 static inline struct dma_chan
1170 *__dma_request_slave_channel_compat(const dma_cap_mask_t *mask,
1171                                   dma_filter_fn fn, void *fn_param,
1172                                   struct device *dev, char *name)
1173 {
1174         struct dma_chan *chan;
1175
1176         chan = dma_request_slave_channel(dev, name);
1177         if (chan)
1178                 return chan;
1179
1180         return __dma_request_channel(mask, fn, fn_param);
1181 }
1182
1183 /* --- Helper iov-locking functions --- */
1184
1185 struct dma_page_list {
1186         char __user *base_address;
1187         int nr_pages;
1188         struct page **pages;
1189 };
1190
1191 struct dma_pinned_list {
1192         int nr_iovecs;
1193         struct dma_page_list page_list[0];
1194 };
1195
1196 struct dma_pinned_list *dma_pin_iovec_pages(struct iovec *iov, size_t len);
1197 void dma_unpin_iovec_pages(struct dma_pinned_list* pinned_list);
1198
1199 dma_cookie_t dma_memcpy_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
1200         struct dma_pinned_list *pinned_list, unsigned char *kdata, size_t len);
1201 dma_cookie_t dma_memcpy_pg_to_iovec(struct dma_chan *chan, struct iovec *iov,
1202         struct dma_pinned_list *pinned_list, struct page *page,
1203         unsigned int offset, size_t len);
1204
1205 #endif /* DMAENGINE_H */