drivers/dma/ioat/dma_v2.c

   1 /*
   2  * Intel I/OAT DMA Linux driver
   3  * Copyright(c) 2004 - 2009 Intel Corporation.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   7  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   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.,
  16  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  17  *
  18  * The full GNU General Public License is included in this distribution in
  19  * the file called "COPYING".
  20  *
  21  */
  22
  23 /*
  24  * This driver supports an Intel I/OAT DMA engine (versions >= 2), which
  25  * does asynchronous data movement and checksumming operations.
  26  */
  27
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/module.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32 #include <linux/interrupt.h>
  33 #include <linux/dmaengine.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/dma-mapping.h>
  36 #include <linux/workqueue.h>
  37 #include <linux/prefetch.h>
  38 #include <linux/i7300_idle.h>
  39 #include "dma.h"
  40 #include "dma_v2.h"
  41 #include "registers.h"
  42 #include "hw.h"
  43
  44 #include "../dmaengine.h"
  45
  46 int ioat_ring_alloc_order = 8;
  47 module_param(ioat_ring_alloc_order, int, 0644);
  48 MODULE_PARM_DESC(ioat_ring_alloc_order,
  49                  "ioat2+: allocate 2^n descriptors per channel"
  50                  " (default: 8 max: 16)");
  51 static int ioat_ring_max_alloc_order = IOAT_MAX_ORDER;
  52 module_param(ioat_ring_max_alloc_order, int, 0644);
  53 MODULE_PARM_DESC(ioat_ring_max_alloc_order,
  54                  "ioat2+: upper limit for ring size (default: 16)");
  55
  56 void __ioat2_issue_pending(struct ioat2_dma_chan *ioat)
  57 {
  58         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
  59
  60         ioat->dmacount += ioat2_ring_pending(ioat);
  61         ioat->issued = ioat->head;
  62         writew(ioat->dmacount, chan->reg_base + IOAT_CHAN_DMACOUNT_OFFSET);
  63         dev_dbg(to_dev(chan),
  64                 "%s: head: %#x tail: %#x issued: %#x count: %#x\n",
  65                 __func__, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued, ioat->dmacount);
  66 }
  67
  68 void ioat2_issue_pending(struct dma_chan *c)
  69 {
  70         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
  71
  72         if (ioat2_ring_pending(ioat)) {
  73                 spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
  74                 __ioat2_issue_pending(ioat);
  75                 spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
  76         }
  77 }
  78
  79 /**
  80  * ioat2_update_pending - log pending descriptors
  81  * @ioat: ioat2+ channel
  82  *
  83  * Check if the number of unsubmitted descriptors has exceeded the
  84  * watermark.  Called with prep_lock held
  85  */
  86 static void ioat2_update_pending(struct ioat2_dma_chan *ioat)
  87 {
  88         if (ioat2_ring_pending(ioat) > ioat_pending_level)
  89                 __ioat2_issue_pending(ioat);
  90 }
  91
  92 static void __ioat2_start_null_desc(struct ioat2_dma_chan *ioat)
  93 {
  94         struct ioat_ring_ent *desc;
  95         struct ioat_dma_descriptor *hw;
  96
  97         if (ioat2_ring_space(ioat) < 1) {
  98                 dev_err(to_dev(&ioat->base),
  99                         "Unable to start null desc - ring full\n");
 100                 return;
 101         }
 102
 103         dev_dbg(to_dev(&ioat->base), "%s: head: %#x tail: %#x issued: %#x\n",
 104                 __func__, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued);
 105         desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, ioat->head);
 106
 107         hw = desc->hw;
 108         hw->ctl = 0;
 109         hw->ctl_f.null = 1;
 110         hw->ctl_f.int_en = 1;
 111         hw->ctl_f.compl_write = 1;
 112         /* set size to non-zero value (channel returns error when size is 0) */
 113         hw->size = NULL_DESC_BUFFER_SIZE;
 114         hw->src_addr = 0;
 115         hw->dst_addr = 0;
 116         async_tx_ack(&desc->txd);
 117         ioat2_set_chainaddr(ioat, desc->txd.phys);
 118         dump_desc_dbg(ioat, desc);
 119         wmb();
 120         ioat->head += 1;
 121         __ioat2_issue_pending(ioat);
 122 }
 123
 124 static void ioat2_start_null_desc(struct ioat2_dma_chan *ioat)
 125 {
 126         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 127         __ioat2_start_null_desc(ioat);
 128         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 129 }
 130
 131 static void __cleanup(struct ioat2_dma_chan *ioat, dma_addr_t phys_complete)
 132 {
 133         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 134         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 135         struct ioat_ring_ent *desc;
 136         bool seen_current = false;
 137         u16 active;
 138         int idx = ioat->tail, i;
 139
 140         dev_dbg(to_dev(chan), "%s: head: %#x tail: %#x issued: %#x\n",
 141                 __func__, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued);
 142
 143         active = ioat2_ring_active(ioat);
 144         for (i = 0; i < active && !seen_current; i++) {
 145                 smp_read_barrier_depends();
 146                 prefetch(ioat2_get_ring_ent(ioat, idx + i + 1));
 147                 desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, idx + i);
 148                 tx = &desc->txd;
 149                 dump_desc_dbg(ioat, desc);
 150                 if (tx->cookie) {
 151                         ioat_dma_unmap(chan, tx->flags, desc->len, desc->hw);
 152                         dma_cookie_complete(tx);
 153                         if (tx->callback) {
 154                                 tx->callback(tx->callback_param);
 155                                 tx->callback = NULL;
 156                         }
 157                 }
 158
 159                 if (tx->phys == phys_complete)
 160                         seen_current = true;
 161         }
 162         smp_mb(); /* finish all descriptor reads before incrementing tail */
 163         ioat->tail = idx + i;
 164         BUG_ON(active && !seen_current); /* no active descs have written a completion? */
 165
 166         chan->last_completion = phys_complete;
 167         if (active - i == 0) {
 168                 dev_dbg(to_dev(chan), "%s: cancel completion timeout\n",
 169                         __func__);
 170                 clear_bit(IOAT_COMPLETION_PENDING, &chan->state);
 171                 mod_timer(&chan->timer, jiffies + IDLE_TIMEOUT);
 172         }
 173 }
 174
 175 /**
 176  * ioat2_cleanup - clean finished descriptors (advance tail pointer)
 177  * @chan: ioat channel to be cleaned up
 178  */
 179 static void ioat2_cleanup(struct ioat2_dma_chan *ioat)
 180 {
 181         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 182         dma_addr_t phys_complete;
 183
 184         spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 185         if (ioat_cleanup_preamble(chan, &phys_complete))
 186                 __cleanup(ioat, phys_complete);
 187         spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 188 }
 189
 190 void ioat2_cleanup_event(unsigned long data)
 191 {
 192         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan((void *) data);
 193
 194         ioat2_cleanup(ioat);
 195         writew(IOAT_CHANCTRL_RUN, ioat->base.reg_base + IOAT_CHANCTRL_OFFSET);
 196 }
 197
 198 void __ioat2_restart_chan(struct ioat2_dma_chan *ioat)
 199 {
 200         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 201
 202         /* set the tail to be re-issued */
 203         ioat->issued = ioat->tail;
 204         ioat->dmacount = 0;
 205         set_bit(IOAT_COMPLETION_PENDING, &chan->state);
 206         mod_timer(&chan->timer, jiffies + COMPLETION_TIMEOUT);
 207
 208         dev_dbg(to_dev(chan),
 209                 "%s: head: %#x tail: %#x issued: %#x count: %#x\n",
 210                 __func__, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued, ioat->dmacount);
 211
 212         if (ioat2_ring_pending(ioat)) {
 213                 struct ioat_ring_ent *desc;
 214
 215                 desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, ioat->tail);
 216                 ioat2_set_chainaddr(ioat, desc->txd.phys);
 217                 __ioat2_issue_pending(ioat);
 218         } else
 219                 __ioat2_start_null_desc(ioat);
 220 }
 221
 222 int ioat2_quiesce(struct ioat_chan_common *chan, unsigned long tmo)
 223 {
 224         unsigned long end = jiffies + tmo;
 225         int err = 0;
 226         u32 status;
 227
 228         status = ioat_chansts(chan);
 229         if (is_ioat_active(status) || is_ioat_idle(status))
 230                 ioat_suspend(chan);
 231         while (is_ioat_active(status) || is_ioat_idle(status)) {
 232                 if (tmo && time_after(jiffies, end)) {
 233                         err = -ETIMEDOUT;
 234                         break;
 235                 }
 236                 status = ioat_chansts(chan);
 237                 cpu_relax();
 238         }
 239
 240         return err;
 241 }
 242
 243 int ioat2_reset_sync(struct ioat_chan_common *chan, unsigned long tmo)
 244 {
 245         unsigned long end = jiffies + tmo;
 246         int err = 0;
 247
 248         ioat_reset(chan);
 249         while (ioat_reset_pending(chan)) {
 250                 if (end && time_after(jiffies, end)) {
 251                         err = -ETIMEDOUT;
 252                         break;
 253                 }
 254                 cpu_relax();
 255         }
 256
 257         return err;
 258 }
 259
 260 static void ioat2_restart_channel(struct ioat2_dma_chan *ioat)
 261 {
 262         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 263         dma_addr_t phys_complete;
 264
 265         ioat2_quiesce(chan, 0);
 266         if (ioat_cleanup_preamble(chan, &phys_complete))
 267                 __cleanup(ioat, phys_complete);
 268
 269         __ioat2_restart_chan(ioat);
 270 }
 271
 272 void ioat2_timer_event(unsigned long data)
 273 {
 274         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan((void *) data);
 275         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 276
 277         if (test_bit(IOAT_COMPLETION_PENDING, &chan->state)) {
 278                 dma_addr_t phys_complete;
 279                 u64 status;
 280
 281                 status = ioat_chansts(chan);
 282
 283                 /* when halted due to errors check for channel
 284                  * programming errors before advancing the completion state
 285                  */
 286                 if (is_ioat_halted(status)) {
 287                         u32 chanerr;
 288
 289                         chanerr = readl(chan->reg_base + IOAT_CHANERR_OFFSET);
 290                         dev_err(to_dev(chan), "%s: Channel halted (%x)\n",
 291                                 __func__, chanerr);
 292                         if (test_bit(IOAT_RUN, &chan->state))
 293                                 BUG_ON(is_ioat_bug(chanerr));
 294                         else /* we never got off the ground */
 295                                 return;
 296                 }
 297
 298                 /* if we haven't made progress and we have already
 299                  * acknowledged a pending completion once, then be more
 300                  * forceful with a restart
 301                  */
 302                 spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 303                 if (ioat_cleanup_preamble(chan, &phys_complete)) {
 304                         __cleanup(ioat, phys_complete);
 305                 } else if (test_bit(IOAT_COMPLETION_ACK, &chan->state)) {
 306                         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 307                         ioat2_restart_channel(ioat);
 308                         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 309                 } else {
 310                         set_bit(IOAT_COMPLETION_ACK, &chan->state);
 311                         mod_timer(&chan->timer, jiffies + COMPLETION_TIMEOUT);
 312                 }
 313                 spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 314         } else {
 315                 u16 active;
 316
 317                 /* if the ring is idle, empty, and oversized try to step
 318                  * down the size
 319                  */
 320                 spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 321                 spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 322                 active = ioat2_ring_active(ioat);
 323                 if (active == 0 && ioat->alloc_order > ioat_get_alloc_order())
 324                         reshape_ring(ioat, ioat->alloc_order-1);
 325                 spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 326                 spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 327
 328                 /* keep shrinking until we get back to our minimum
 329                  * default size
 330                  */
 331                 if (ioat->alloc_order > ioat_get_alloc_order())
 332                         mod_timer(&chan->timer, jiffies + IDLE_TIMEOUT);
 333         }
 334 }
 335
 336 static int ioat2_reset_hw(struct ioat_chan_common *chan)
 337 {
 338         /* throw away whatever the channel was doing and get it initialized */
 339         u32 chanerr;
 340
 341         ioat2_quiesce(chan, msecs_to_jiffies(100));
 342
 343         chanerr = readl(chan->reg_base + IOAT_CHANERR_OFFSET);
 344         writel(chanerr, chan->reg_base + IOAT_CHANERR_OFFSET);
 345
 346         return ioat2_reset_sync(chan, msecs_to_jiffies(200));
 347 }
 348
 349 /**
 350  * ioat2_enumerate_channels - find and initialize the device's channels
 351  * @device: the device to be enumerated
 352  */
 353 int ioat2_enumerate_channels(struct ioatdma_device *device)
 354 {
 355         struct ioat2_dma_chan *ioat;
 356         struct device *dev = &device->pdev->dev;
 357         struct dma_device *dma = &device->common;
 358         u8 xfercap_log;
 359         int i;
 360
 361         INIT_LIST_HEAD(&dma->channels);
 362         dma->chancnt = readb(device->reg_base + IOAT_CHANCNT_OFFSET);
 363         dma->chancnt &= 0x1f; /* bits [4:0] valid */
 364         if (dma->chancnt > ARRAY_SIZE(device->idx)) {
 365                 dev_warn(dev, "(%d) exceeds max supported channels (%zu)\n",
 366                          dma->chancnt, ARRAY_SIZE(device->idx));
 367                 dma->chancnt = ARRAY_SIZE(device->idx);
 368         }
 369         xfercap_log = readb(device->reg_base + IOAT_XFERCAP_OFFSET);
 370         xfercap_log &= 0x1f; /* bits [4:0] valid */
 371         if (xfercap_log == 0)
 372                 return 0;
 373         dev_dbg(dev, "%s: xfercap = %d\n", __func__, 1 << xfercap_log);
 374
 375         /* FIXME which i/oat version is i7300? */
 376 #ifdef CONFIG_I7300_IDLE_IOAT_CHANNEL
 377         if (i7300_idle_platform_probe(NULL, NULL, 1) == 0)
 378                 dma->chancnt--;
 379 #endif
 380         for (i = 0; i < dma->chancnt; i++) {
 381                 ioat = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ioat), GFP_KERNEL);
 382                 if (!ioat)
 383                         break;
 384
 385                 ioat_init_channel(device, &ioat->base, i);
 386                 ioat->xfercap_log = xfercap_log;
 387                 spin_lock_init(&ioat->prep_lock);
 388                 if (device->reset_hw(&ioat->base)) {
 389                         i = 0;
 390                         break;
 391                 }
 392         }
 393         dma->chancnt = i;
 394         return i;
 395 }
 396
 397 static dma_cookie_t ioat2_tx_submit_unlock(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 398 {
 399         struct dma_chan *c = tx->chan;
 400         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 401         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 402         dma_cookie_t cookie;
 403
 404         cookie = dma_cookie_assign(tx);
 405         dev_dbg(to_dev(&ioat->base), "%s: cookie: %d\n", __func__, cookie);
 406
 407         if (!test_and_set_bit(IOAT_COMPLETION_PENDING, &chan->state))
 408                 mod_timer(&chan->timer, jiffies + COMPLETION_TIMEOUT);
 409
 410         /* make descriptor updates visible before advancing ioat->head,
 411          * this is purposefully not smp_wmb() since we are also
 412          * publishing the descriptor updates to a dma device
 413          */
 414         wmb();
 415
 416         ioat->head += ioat->produce;
 417
 418         ioat2_update_pending(ioat);
 419         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 420
 421         return cookie;
 422 }
 423
 424 static struct ioat_ring_ent *ioat2_alloc_ring_ent(struct dma_chan *chan, gfp_t flags)
 425 {
 426         struct ioat_dma_descriptor *hw;
 427         struct ioat_ring_ent *desc;
 428         struct ioatdma_device *dma;
 429         dma_addr_t phys;
 430
 431         dma = to_ioatdma_device(chan->device);
 432         hw = pci_pool_alloc(dma->dma_pool, flags, &phys);
 433         if (!hw)
 434                 return NULL;
 435         memset(hw, 0, sizeof(*hw));
 436
 437         desc = kmem_cache_zalloc(ioat2_cache, flags);
 438         if (!desc) {
 439                 pci_pool_free(dma->dma_pool, hw, phys);
 440                 return NULL;
 441         }
 442
 443         dma_async_tx_descriptor_init(&desc->txd, chan);
 444         desc->txd.tx_submit = ioat2_tx_submit_unlock;
 445         desc->hw = hw;
 446         desc->txd.phys = phys;
 447         return desc;
 448 }
 449
 450 static void ioat2_free_ring_ent(struct ioat_ring_ent *desc, struct dma_chan *chan)
 451 {
 452         struct ioatdma_device *dma;
 453
 454         dma = to_ioatdma_device(chan->device);
 455         pci_pool_free(dma->dma_pool, desc->hw, desc->txd.phys);
 456         kmem_cache_free(ioat2_cache, desc);
 457 }
 458
 459 static struct ioat_ring_ent **ioat2_alloc_ring(struct dma_chan *c, int order, gfp_t flags)
 460 {
 461         struct ioat_ring_ent **ring;
 462         int descs = 1 << order;
 463         int i;
 464
 465         if (order > ioat_get_max_alloc_order())
 466                 return NULL;
 467
 468         /* allocate the array to hold the software ring */
 469         ring = kcalloc(descs, sizeof(*ring), flags);
 470         if (!ring)
 471                 return NULL;
 472         for (i = 0; i < descs; i++) {
 473                 ring[i] = ioat2_alloc_ring_ent(c, flags);
 474                 if (!ring[i]) {
 475                         while (i--)
 476                                 ioat2_free_ring_ent(ring[i], c);
 477                         kfree(ring);
 478                         return NULL;
 479                 }
 480                 set_desc_id(ring[i], i);
 481         }
 482
 483         /* link descs */
 484         for (i = 0; i < descs-1; i++) {
 485                 struct ioat_ring_ent *next = ring[i+1];
 486                 struct ioat_dma_descriptor *hw = ring[i]->hw;
 487
 488                 hw->next = next->txd.phys;
 489         }
 490         ring[i]->hw->next = ring[0]->txd.phys;
 491
 492         return ring;
 493 }
 494
 495 void ioat2_free_chan_resources(struct dma_chan *c);
 496
 497 /* ioat2_alloc_chan_resources - allocate/initialize ioat2 descriptor ring
 498  * @chan: channel to be initialized
 499  */
 500 int ioat2_alloc_chan_resources(struct dma_chan *c)
 501 {
 502         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 503         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 504         struct ioat_ring_ent **ring;
 505         u64 status;
 506         int order;
 507         int i = 0;
 508
 509         /* have we already been set up? */
 510         if (ioat->ring)
 511                 return 1 << ioat->alloc_order;
 512
 513         /* Setup register to interrupt and write completion status on error */
 514         writew(IOAT_CHANCTRL_RUN, chan->reg_base + IOAT_CHANCTRL_OFFSET);
 515
 516         /* allocate a completion writeback area */
 517         /* doing 2 32bit writes to mmio since 1 64b write doesn't work */
 518         chan->completion = pci_pool_alloc(chan->device->completion_pool,
 519                                           GFP_KERNEL, &chan->completion_dma);
 520         if (!chan->completion)
 521                 return -ENOMEM;
 522
 523         memset(chan->completion, 0, sizeof(*chan->completion));
 524         writel(((u64) chan->completion_dma) & 0x00000000FFFFFFFF,
 525                chan->reg_base + IOAT_CHANCMP_OFFSET_LOW);
 526         writel(((u64) chan->completion_dma) >> 32,
 527                chan->reg_base + IOAT_CHANCMP_OFFSET_HIGH);
 528
 529         order = ioat_get_alloc_order();
 530         ring = ioat2_alloc_ring(c, order, GFP_KERNEL);
 531         if (!ring)
 532                 return -ENOMEM;
 533
 534         spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 535         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 536         ioat->ring = ring;
 537         ioat->head = 0;
 538         ioat->issued = 0;
 539         ioat->tail = 0;
 540         ioat->alloc_order = order;
 541         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 542         spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 543
 544         tasklet_enable(&chan->cleanup_task);
 545         ioat2_start_null_desc(ioat);
 546
 547         /* check that we got off the ground */
 548         do {
 549                 udelay(1);
 550                 status = ioat_chansts(chan);
 551         } while (i++ < 20 && !is_ioat_active(status) && !is_ioat_idle(status));
 552
 553         if (is_ioat_active(status) || is_ioat_idle(status)) {
 554                 set_bit(IOAT_RUN, &chan->state);
 555                 return 1 << ioat->alloc_order;
 556         } else {
 557                 u32 chanerr = readl(chan->reg_base + IOAT_CHANERR_OFFSET);
 558
 559                 dev_WARN(to_dev(chan),
 560                         "failed to start channel chanerr: %#x\n", chanerr);
 561                 ioat2_free_chan_resources(c);
 562                 return -EFAULT;
 563         }
 564 }
 565
 566 bool reshape_ring(struct ioat2_dma_chan *ioat, int order)
 567 {
 568         /* reshape differs from normal ring allocation in that we want
 569          * to allocate a new software ring while only
 570          * extending/truncating the hardware ring
 571          */
 572         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 573         struct dma_chan *c = &chan->common;
 574         const u32 curr_size = ioat2_ring_size(ioat);
 575         const u16 active = ioat2_ring_active(ioat);
 576         const u32 new_size = 1 << order;
 577         struct ioat_ring_ent **ring;
 578         u16 i;
 579
 580         if (order > ioat_get_max_alloc_order())
 581                 return false;
 582
 583         /* double check that we have at least 1 free descriptor */
 584         if (active == curr_size)
 585                 return false;
 586
 587         /* when shrinking, verify that we can hold the current active
 588          * set in the new ring
 589          */
 590         if (active >= new_size)
 591                 return false;
 592
 593         /* allocate the array to hold the software ring */
 594         ring = kcalloc(new_size, sizeof(*ring), GFP_NOWAIT);
 595         if (!ring)
 596                 return false;
 597
 598         /* allocate/trim descriptors as needed */
 599         if (new_size > curr_size) {
 600                 /* copy current descriptors to the new ring */
 601                 for (i = 0; i < curr_size; i++) {
 602                         u16 curr_idx = (ioat->tail+i) & (curr_size-1);
 603                         u16 new_idx = (ioat->tail+i) & (new_size-1);
 604
 605                         ring[new_idx] = ioat->ring[curr_idx];
 606                         set_desc_id(ring[new_idx], new_idx);
 607                 }
 608
 609                 /* add new descriptors to the ring */
 610                 for (i = curr_size; i < new_size; i++) {
 611                         u16 new_idx = (ioat->tail+i) & (new_size-1);
 612
 613                         ring[new_idx] = ioat2_alloc_ring_ent(c, GFP_NOWAIT);
 614                         if (!ring[new_idx]) {
 615                                 while (i--) {
 616                                         u16 new_idx = (ioat->tail+i) & (new_size-1);
 617
 618                                         ioat2_free_ring_ent(ring[new_idx], c);
 619                                 }
 620                                 kfree(ring);
 621                                 return false;
 622                         }
 623                         set_desc_id(ring[new_idx], new_idx);
 624                 }
 625
 626                 /* hw link new descriptors */
 627                 for (i = curr_size-1; i < new_size; i++) {
 628                         u16 new_idx = (ioat->tail+i) & (new_size-1);
 629                         struct ioat_ring_ent *next = ring[(new_idx+1) & (new_size-1)];
 630                         struct ioat_dma_descriptor *hw = ring[new_idx]->hw;
 631
 632                         hw->next = next->txd.phys;
 633                 }
 634         } else {
 635                 struct ioat_dma_descriptor *hw;
 636                 struct ioat_ring_ent *next;
 637
 638                 /* copy current descriptors to the new ring, dropping the
 639                  * removed descriptors
 640                  */
 641                 for (i = 0; i < new_size; i++) {
 642                         u16 curr_idx = (ioat->tail+i) & (curr_size-1);
 643                         u16 new_idx = (ioat->tail+i) & (new_size-1);
 644
 645                         ring[new_idx] = ioat->ring[curr_idx];
 646                         set_desc_id(ring[new_idx], new_idx);
 647                 }
 648
 649                 /* free deleted descriptors */
 650                 for (i = new_size; i < curr_size; i++) {
 651                         struct ioat_ring_ent *ent;
 652
 653                         ent = ioat2_get_ring_ent(ioat, ioat->tail+i);
 654                         ioat2_free_ring_ent(ent, c);
 655                 }
 656
 657                 /* fix up hardware ring */
 658                 hw = ring[(ioat->tail+new_size-1) & (new_size-1)]->hw;
 659                 next = ring[(ioat->tail+new_size) & (new_size-1)];
 660                 hw->next = next->txd.phys;
 661         }
 662
 663         dev_dbg(to_dev(chan), "%s: allocated %d descriptors\n",
 664                 __func__, new_size);
 665
 666         kfree(ioat->ring);
 667         ioat->ring = ring;
 668         ioat->alloc_order = order;
 669
 670         return true;
 671 }
 672
 673 /**
 674  * ioat2_check_space_lock - verify space and grab ring producer lock
 675  * @ioat: ioat2,3 channel (ring) to operate on
 676  * @num_descs: allocation length
 677  */
 678 int ioat2_check_space_lock(struct ioat2_dma_chan *ioat, int num_descs)
 679 {
 680         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 681         bool retry;
 682
 683  retry:
 684         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 685         /* never allow the last descriptor to be consumed, we need at
 686          * least one free at all times to allow for on-the-fly ring
 687          * resizing.
 688          */
 689         if (likely(ioat2_ring_space(ioat) > num_descs)) {
 690                 dev_dbg(to_dev(chan), "%s: num_descs: %d (%x:%x:%x)\n",
 691                         __func__, num_descs, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued);
 692                 ioat->produce = num_descs;
 693                 return 0;  /* with ioat->prep_lock held */
 694         }
 695         retry = test_and_set_bit(IOAT_RESHAPE_PENDING, &chan->state);
 696         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 697
 698         /* is another cpu already trying to expand the ring? */
 699         if (retry)
 700                 goto retry;
 701
 702         spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 703         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 704         retry = reshape_ring(ioat, ioat->alloc_order + 1);
 705         clear_bit(IOAT_RESHAPE_PENDING, &chan->state);
 706         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 707         spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 708
 709         /* if we were able to expand the ring retry the allocation */
 710         if (retry)
 711                 goto retry;
 712
 713         if (printk_ratelimit())
 714                 dev_dbg(to_dev(chan), "%s: ring full! num_descs: %d (%x:%x:%x)\n",
 715                         __func__, num_descs, ioat->head, ioat->tail, ioat->issued);
 716
 717         /* progress reclaim in the allocation failure case we may be
 718          * called under bh_disabled so we need to trigger the timer
 719          * event directly
 720          */
 721         if (jiffies > chan->timer.expires && timer_pending(&chan->timer)) {
 722                 struct ioatdma_device *device = chan->device;
 723
 724                 mod_timer(&chan->timer, jiffies + COMPLETION_TIMEOUT);
 725                 device->timer_fn((unsigned long) &chan->common);
 726         }
 727
 728         return -ENOMEM;
 729 }
 730
 731 struct dma_async_tx_descriptor *
 732 ioat2_dma_prep_memcpy_lock(struct dma_chan *c, dma_addr_t dma_dest,
 733                            dma_addr_t dma_src, size_t len, unsigned long flags)
 734 {
 735         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 736         struct ioat_dma_descriptor *hw;
 737         struct ioat_ring_ent *desc;
 738         dma_addr_t dst = dma_dest;
 739         dma_addr_t src = dma_src;
 740         size_t total_len = len;
 741         int num_descs, idx, i;
 742
 743         num_descs = ioat2_xferlen_to_descs(ioat, len);
 744         if (likely(num_descs) && ioat2_check_space_lock(ioat, num_descs) == 0)
 745                 idx = ioat->head;
 746         else
 747                 return NULL;
 748         i = 0;
 749         do {
 750                 size_t copy = min_t(size_t, len, 1 << ioat->xfercap_log);
 751
 752                 desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, idx + i);
 753                 hw = desc->hw;
 754
 755                 hw->size = copy;
 756                 hw->ctl = 0;
 757                 hw->src_addr = src;
 758                 hw->dst_addr = dst;
 759
 760                 len -= copy;
 761                 dst += copy;
 762                 src += copy;
 763                 dump_desc_dbg(ioat, desc);
 764         } while (++i < num_descs);
 765
 766         desc->txd.flags = flags;
 767         desc->len = total_len;
 768         hw->ctl_f.int_en = !!(flags & DMA_PREP_INTERRUPT);
 769         hw->ctl_f.fence = !!(flags & DMA_PREP_FENCE);
 770         hw->ctl_f.compl_write = 1;
 771         dump_desc_dbg(ioat, desc);
 772         /* we leave the channel locked to ensure in order submission */
 773
 774         return &desc->txd;
 775 }
 776
 777 /**
 778  * ioat2_free_chan_resources - release all the descriptors
 779  * @chan: the channel to be cleaned
 780  */
 781 void ioat2_free_chan_resources(struct dma_chan *c)
 782 {
 783         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 784         struct ioat_chan_common *chan = &ioat->base;
 785         struct ioatdma_device *device = chan->device;
 786         struct ioat_ring_ent *desc;
 787         const u16 total_descs = 1 << ioat->alloc_order;
 788         int descs;
 789         int i;
 790
 791         /* Before freeing channel resources first check
 792          * if they have been previously allocated for this channel.
 793          */
 794         if (!ioat->ring)
 795                 return;
 796
 797         tasklet_disable(&chan->cleanup_task);
 798         del_timer_sync(&chan->timer);
 799         device->cleanup_fn((unsigned long) c);
 800         device->reset_hw(chan);
 801         clear_bit(IOAT_RUN, &chan->state);
 802
 803         spin_lock_bh(&chan->cleanup_lock);
 804         spin_lock_bh(&ioat->prep_lock);
 805         descs = ioat2_ring_space(ioat);
 806         dev_dbg(to_dev(chan), "freeing %d idle descriptors\n", descs);
 807         for (i = 0; i < descs; i++) {
 808                 desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, ioat->head + i);
 809                 ioat2_free_ring_ent(desc, c);
 810         }
 811
 812         if (descs < total_descs)
 813                 dev_err(to_dev(chan), "Freeing %d in use descriptors!\n",
 814                         total_descs - descs);
 815
 816         for (i = 0; i < total_descs - descs; i++) {
 817                 desc = ioat2_get_ring_ent(ioat, ioat->tail + i);
 818                 dump_desc_dbg(ioat, desc);
 819                 ioat2_free_ring_ent(desc, c);
 820         }
 821
 822         kfree(ioat->ring);
 823         ioat->ring = NULL;
 824         ioat->alloc_order = 0;
 825         pci_pool_free(device->completion_pool, chan->completion,
 826                       chan->completion_dma);
 827         spin_unlock_bh(&ioat->prep_lock);
 828         spin_unlock_bh(&chan->cleanup_lock);
 829
 830         chan->last_completion = 0;
 831         chan->completion_dma = 0;
 832         ioat->dmacount = 0;
 833 }
 834
 835 static ssize_t ring_size_show(struct dma_chan *c, char *page)
 836 {
 837         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 838
 839         return sprintf(page, "%d\n", (1 << ioat->alloc_order) & ~1);
 840 }
 841 static struct ioat_sysfs_entry ring_size_attr = __ATTR_RO(ring_size);
 842
 843 static ssize_t ring_active_show(struct dma_chan *c, char *page)
 844 {
 845         struct ioat2_dma_chan *ioat = to_ioat2_chan(c);
 846
 847         /* ...taken outside the lock, no need to be precise */
 848         return sprintf(page, "%d\n", ioat2_ring_active(ioat));
 849 }
 850 static struct ioat_sysfs_entry ring_active_attr = __ATTR_RO(ring_active);
 851
 852 static struct attribute *ioat2_attrs[] = {
 853         &ring_size_attr.attr,
 854         &ring_active_attr.attr,
 855         &ioat_cap_attr.attr,
 856         &ioat_version_attr.attr,
 857         NULL,
 858 };
 859
 860 struct kobj_type ioat2_ktype = {
 861         .sysfs_ops = &ioat_sysfs_ops,
 862         .default_attrs = ioat2_attrs,
 863 };
 864
 865 int __devinit ioat2_dma_probe(struct ioatdma_device *device, int dca)
 866 {
 867         struct pci_dev *pdev = device->pdev;
 868         struct dma_device *dma;
 869         struct dma_chan *c;
 870         struct ioat_chan_common *chan;
 871         int err;
 872
 873         device->enumerate_channels = ioat2_enumerate_channels;
 874         device->reset_hw = ioat2_reset_hw;
 875         device->cleanup_fn = ioat2_cleanup_event;
 876         device->timer_fn = ioat2_timer_event;
 877         device->self_test = ioat_dma_self_test;
 878         dma = &device->common;
 879         dma->device_prep_dma_memcpy = ioat2_dma_prep_memcpy_lock;
 880         dma->device_issue_pending = ioat2_issue_pending;
 881         dma->device_alloc_chan_resources = ioat2_alloc_chan_resources;
 882         dma->device_free_chan_resources = ioat2_free_chan_resources;
 883         dma->device_tx_status = ioat_dma_tx_status;
 884
 885         err = ioat_probe(device);
 886         if (err)
 887                 return err;
 888         ioat_set_tcp_copy_break(2048);
 889
 890         list_for_each_entry(c, &dma->channels, device_node) {
 891                 chan = to_chan_common(c);
 892                 writel(IOAT_DCACTRL_CMPL_WRITE_ENABLE | IOAT_DMA_DCA_ANY_CPU,
 893                        chan->reg_base + IOAT_DCACTRL_OFFSET);
 894         }
 895
 896         err = ioat_register(device);
 897         if (err)
 898                 return err;
 899
 900         ioat_kobject_add(device, &ioat2_ktype);
 901
 902         if (dca)
 903                 device->dca = ioat2_dca_init(pdev, device->reg_base);
 904
 905         return err;
 906 }