drivers/virtio/virtio_ring.c

   1 /* Virtio ring implementation.
   2  *
   3  *  Copyright 2007 Rusty Russell IBM Corporation
   4  *
   5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  *  (at your option) any later version.
   9  *
  10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  *  GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  17  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  18  */
  19 #include <linux/virtio.h>
  20 #include <linux/virtio_ring.h>
  21 #include <linux/virtio_config.h>
  22 #include <linux/device.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/hrtimer.h>
  26
  27 #ifdef DEBUG
  28 /* For development, we want to crash whenever the ring is screwed. */
  29 #define BAD_RING(_vq, fmt, args...)                             \
  30         do {                                                    \
  31                 dev_err(&(_vq)->vq.vdev->dev,                   \
  32                         "%s:"fmt, (_vq)->vq.name, ##args);      \
  33                 BUG();                                          \
  34         } while (0)
  35 /* Caller is supposed to guarantee no reentry. */
  36 #define START_USE(_vq)                                          \
  37         do {                                                    \
  38                 if ((_vq)->in_use)                              \
  39                         panic("%s:in_use = %i\n",               \
  40                               (_vq)->vq.name, (_vq)->in_use);   \
  41                 (_vq)->in_use = __LINE__;                       \
  42         } while (0)
  43 #define END_USE(_vq) \
  44         do { BUG_ON(!(_vq)->in_use); (_vq)->in_use = 0; } while(0)
  45 #else
  46 #define BAD_RING(_vq, fmt, args...)                             \
  47         do {                                                    \
  48                 dev_err(&_vq->vq.vdev->dev,                     \
  49                         "%s:"fmt, (_vq)->vq.name, ##args);      \
  50                 (_vq)->broken = true;                           \
  51         } while (0)
  52 #define START_USE(vq)
  53 #define END_USE(vq)
  54 #endif
  55
  56 struct vring_virtqueue
  57 {
  58         struct virtqueue vq;
  59
  60         /* Actual memory layout for this queue */
  61         struct vring vring;
  62
  63         /* Can we use weak barriers? */
  64         bool weak_barriers;
  65
  66         /* Other side has made a mess, don't try any more. */
  67         bool broken;
  68
  69         /* Host supports indirect buffers */
  70         bool indirect;
  71
  72         /* Host publishes avail event idx */
  73         bool event;
  74
  75         /* Head of free buffer list. */
  76         unsigned int free_head;
  77         /* Number we've added since last sync. */
  78         unsigned int num_added;
  79
  80         /* Last used index we've seen. */
  81         u16 last_used_idx;
  82
  83         /* How to notify other side. FIXME: commonalize hcalls! */
  84         void (*notify)(struct virtqueue *vq);
  85
  86 #ifdef DEBUG
  87         /* They're supposed to lock for us. */
  88         unsigned int in_use;
  89
  90         /* Figure out if their kicks are too delayed. */
  91         bool last_add_time_valid;
  92         ktime_t last_add_time;
  93 #endif
  94
  95         /* Tokens for callbacks. */
  96         void *data[];
  97 };
  98
  99 #define to_vvq(_vq) container_of(_vq, struct vring_virtqueue, vq)
 100
 101 static inline struct scatterlist *sg_next_chained(struct scatterlist *sg,
 102                                                   unsigned int *count)
 103 {
 104         return sg_next(sg);
 105 }
 106
 107 static inline struct scatterlist *sg_next_arr(struct scatterlist *sg,
 108                                               unsigned int *count)
 109 {
 110         if (--(*count) == 0)
 111                 return NULL;
 112         return sg + 1;
 113 }
 114
 115 /* Set up an indirect table of descriptors and add it to the queue. */
 116 static inline int vring_add_indirect(struct vring_virtqueue *vq,
 117                                      struct scatterlist *sgs[],
 118                                      struct scatterlist *(*next)
 119                                        (struct scatterlist *, unsigned int *),
 120                                      unsigned int total_sg,
 121                                      unsigned int total_out,
 122                                      unsigned int total_in,
 123                                      unsigned int out_sgs,
 124                                      unsigned int in_sgs,
 125                                      gfp_t gfp)
 126 {
 127         struct vring_desc *desc;
 128         unsigned head;
 129         struct scatterlist *sg;
 130         int i, n;
 131
 132         /*
 133          * We require lowmem mappings for the descriptors because
 134          * otherwise virt_to_phys will give us bogus addresses in the
 135          * virtqueue.
 136          */
 137         gfp &= ~(__GFP_HIGHMEM | __GFP_HIGH);
 138
 139         desc = kmalloc(total_sg * sizeof(struct vring_desc), gfp);
 140         if (!desc)
 141                 return -ENOMEM;
 142
 143         /* Transfer entries from the sg lists into the indirect page */
 144         i = 0;
 145         for (n = 0; n < out_sgs; n++) {
 146                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_out)) {
 147                         desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT;
 148                         desc[i].addr = sg_phys(sg);
 149                         desc[i].len = sg->length;
 150                         desc[i].next = i+1;
 151                         i++;
 152                 }
 153         }
 154         for (; n < (out_sgs + in_sgs); n++) {
 155                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_in)) {
 156                         desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT|VRING_DESC_F_WRITE;
 157                         desc[i].addr = sg_phys(sg);
 158                         desc[i].len = sg->length;
 159                         desc[i].next = i+1;
 160                         i++;
 161                 }
 162         }
 163         BUG_ON(i != total_sg);
 164
 165         /* Last one doesn't continue. */
 166         desc[i-1].flags &= ~VRING_DESC_F_NEXT;
 167         desc[i-1].next = 0;
 168
 169         /* We're about to use a buffer */
 170         vq->vq.num_free--;
 171
 172         /* Use a single buffer which doesn't continue */
 173         head = vq->free_head;
 174         vq->vring.desc[head].flags = VRING_DESC_F_INDIRECT;
 175         vq->vring.desc[head].addr = virt_to_phys(desc);
 176         /* kmemleak gives a false positive, as it's hidden by virt_to_phys */
 177         kmemleak_ignore(desc);
 178         vq->vring.desc[head].len = i * sizeof(struct vring_desc);
 179
 180         /* Update free pointer */
 181         vq->free_head = vq->vring.desc[head].next;
 182
 183         return head;
 184 }
 185
 186 static inline int virtqueue_add(struct virtqueue *_vq,
 187                                 struct scatterlist *sgs[],
 188                                 struct scatterlist *(*next)
 189                                   (struct scatterlist *, unsigned int *),
 190                                 unsigned int total_out,
 191                                 unsigned int total_in,
 192                                 unsigned int out_sgs,
 193                                 unsigned int in_sgs,
 194                                 void *data,
 195                                 gfp_t gfp)
 196 {
 197         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 198         struct scatterlist *sg;
 199         unsigned int i, n, avail, uninitialized_var(prev), total_sg;
 200         int head;
 201
 202         START_USE(vq);
 203
 204         BUG_ON(data == NULL);
 205
 206 #ifdef DEBUG
 207         {
 208                 ktime_t now = ktime_get();
 209
 210                 /* No kick or get, with .1 second between?  Warn. */
 211                 if (vq->last_add_time_valid)
 212                         WARN_ON(ktime_to_ms(ktime_sub(now, vq->last_add_time))
 213                                             > 100);
 214                 vq->last_add_time = now;
 215                 vq->last_add_time_valid = true;
 216         }
 217 #endif
 218
 219         total_sg = total_in + total_out;
 220
 221         /* If the host supports indirect descriptor tables, and we have multiple
 222          * buffers, then go indirect. FIXME: tune this threshold */
 223         if (vq->indirect && total_sg > 1 && vq->vq.num_free) {
 224                 head = vring_add_indirect(vq, sgs, next, total_sg, total_out,
 225                                           total_in,
 226                                           out_sgs, in_sgs, gfp);
 227                 if (likely(head >= 0))
 228                         goto add_head;
 229         }
 230
 231         BUG_ON(total_sg > vq->vring.num);
 232         BUG_ON(total_sg == 0);
 233
 234         if (vq->vq.num_free < total_sg) {
 235                 pr_debug("Can't add buf len %i - avail = %i\n",
 236                          total_sg, vq->vq.num_free);
 237                 /* FIXME: for historical reasons, we force a notify here if
 238                  * there are outgoing parts to the buffer.  Presumably the
 239                  * host should service the ring ASAP. */
 240                 if (out_sgs)
 241                         vq->notify(&vq->vq);
 242                 END_USE(vq);
 243                 return -ENOSPC;
 244         }
 245
 246         /* We're about to use some buffers from the free list. */
 247         vq->vq.num_free -= total_sg;
 248
 249         head = i = vq->free_head;
 250         for (n = 0; n < out_sgs; n++) {
 251                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_out)) {
 252                         vq->vring.desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT;
 253                         vq->vring.desc[i].addr = sg_phys(sg);
 254                         vq->vring.desc[i].len = sg->length;
 255                         prev = i;
 256                         i = vq->vring.desc[i].next;
 257                 }
 258         }
 259         for (; n < (out_sgs + in_sgs); n++) {
 260                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_in)) {
 261                         vq->vring.desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT|VRING_DESC_F_WRITE;
 262                         vq->vring.desc[i].addr = sg_phys(sg);
 263                         vq->vring.desc[i].len = sg->length;
 264                         prev = i;
 265                         i = vq->vring.desc[i].next;
 266                 }
 267         }
 268         /* Last one doesn't continue. */
 269         vq->vring.desc[prev].flags &= ~VRING_DESC_F_NEXT;
 270
 271         /* Update free pointer */
 272         vq->free_head = i;
 273
 274 add_head:
 275         /* Set token. */
 276         vq->data[head] = data;
 277
 278         /* Put entry in available array (but don't update avail->idx until they
 279          * do sync). */
 280         avail = (vq->vring.avail->idx & (vq->vring.num-1));
 281         vq->vring.avail->ring[avail] = head;
 282
 283         /* Descriptors and available array need to be set before we expose the
 284          * new available array entries. */
 285         virtio_wmb(vq->weak_barriers);
 286         vq->vring.avail->idx++;
 287         vq->num_added++;
 288
 289         /* This is very unlikely, but theoretically possible.  Kick
 290          * just in case. */
 291         if (unlikely(vq->num_added == (1 << 16) - 1))
 292                 virtqueue_kick(_vq);
 293
 294         pr_debug("Added buffer head %i to %p\n", head, vq);
 295         END_USE(vq);
 296
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 /**
 301  * virtqueue_add_sgs - expose buffers to other end
 302  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 303  * @sgs: array of terminated scatterlists.
 304  * @out_num: the number of scatterlists readable by other side
 305  * @in_num: the number of scatterlists which are writable (after readable ones)
 306  * @data: the token identifying the buffer.
 307  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
 308  *
 309  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
 310  * at the same time (except where noted).
 311  *
 312  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
 313  */
 314 int virtqueue_add_sgs(struct virtqueue *_vq,
 315                       struct scatterlist *sgs[],
 316                       unsigned int out_sgs,
 317                       unsigned int in_sgs,
 318                       void *data,
 319                       gfp_t gfp)
 320 {
 321         unsigned int i, total_out, total_in;
 322
 323         /* Count them first. */
 324         for (i = total_out = total_in = 0; i < out_sgs; i++) {
 325                 struct scatterlist *sg;
 326                 for (sg = sgs[i]; sg; sg = sg_next(sg))
 327                         total_out++;
 328         }
 329         for (; i < out_sgs + in_sgs; i++) {
 330                 struct scatterlist *sg;
 331                 for (sg = sgs[i]; sg; sg = sg_next(sg))
 332                         total_in++;
 333         }
 334         return virtqueue_add(_vq, sgs, sg_next_chained,
 335                              total_out, total_in, out_sgs, in_sgs, data, gfp);
 336 }
 337 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_sgs);
 338
 339 /**
 340  * virtqueue_add_outbuf - expose output buffers to other end
 341  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 342  * @sgs: array of scatterlists (need not be terminated!)
 343  * @num: the number of scatterlists readable by other side
 344  * @data: the token identifying the buffer.
 345  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
 346  *
 347  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
 348  * at the same time (except where noted).
 349  *
 350  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
 351  */
 352 int virtqueue_add_outbuf(struct virtqueue *vq,
 353                          struct scatterlist sg[], unsigned int num,
 354                          void *data,
 355                          gfp_t gfp)
 356 {
 357         return virtqueue_add(vq, &sg, sg_next_arr, num, 0, 1, 0, data, gfp);
 358 }
 359 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_outbuf);
 360
 361 /**
 362  * virtqueue_add_inbuf - expose input buffers to other end
 363  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 364  * @sgs: array of scatterlists (need not be terminated!)
 365  * @num: the number of scatterlists writable by other side
 366  * @data: the token identifying the buffer.
 367  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
 368  *
 369  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
 370  * at the same time (except where noted).
 371  *
 372  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
 373  */
 374 int virtqueue_add_inbuf(struct virtqueue *vq,
 375                         struct scatterlist sg[], unsigned int num,
 376                         void *data,
 377                         gfp_t gfp)
 378 {
 379         return virtqueue_add(vq, &sg, sg_next_arr, 0, num, 0, 1, data, gfp);
 380 }
 381 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_inbuf);
 382
 383 /**
 384  * virtqueue_kick_prepare - first half of split virtqueue_kick call.
 385  * @vq: the struct virtqueue
 386  *
 387  * Instead of virtqueue_kick(), you can do:
 388  *      if (virtqueue_kick_prepare(vq))
 389  *              virtqueue_notify(vq);
 390  *
 391  * This is sometimes useful because the virtqueue_kick_prepare() needs
 392  * to be serialized, but the actual virtqueue_notify() call does not.
 393  */
 394 bool virtqueue_kick_prepare(struct virtqueue *_vq)
 395 {
 396         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 397         u16 new, old;
 398         bool needs_kick;
 399
 400         START_USE(vq);
 401         /* We need to expose available array entries before checking avail
 402          * event. */
 403         virtio_mb(vq->weak_barriers);
 404
 405         old = vq->vring.avail->idx - vq->num_added;
 406         new = vq->vring.avail->idx;
 407         vq->num_added = 0;
 408
 409 #ifdef DEBUG
 410         if (vq->last_add_time_valid) {
 411                 WARN_ON(ktime_to_ms(ktime_sub(ktime_get(),
 412                                               vq->last_add_time)) > 100);
 413         }
 414         vq->last_add_time_valid = false;
 415 #endif
 416
 417         if (vq->event) {
 418                 needs_kick = vring_need_event(vring_avail_event(&vq->vring),
 419                                               new, old);
 420         } else {
 421                 needs_kick = !(vq->vring.used->flags & VRING_USED_F_NO_NOTIFY);
 422         }
 423         END_USE(vq);
 424         return needs_kick;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_kick_prepare);
 427
 428 /**
 429  * virtqueue_notify - second half of split virtqueue_kick call.
 430  * @vq: the struct virtqueue
 431  *
 432  * This does not need to be serialized.
 433  */
 434 void virtqueue_notify(struct virtqueue *_vq)
 435 {
 436         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 437
 438         /* Prod other side to tell it about changes. */
 439         vq->notify(_vq);
 440 }
 441 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_notify);
 442
 443 /**
 444  * virtqueue_kick - update after add_buf
 445  * @vq: the struct virtqueue
 446  *
 447  * After one or more virtqueue_add_* calls, invoke this to kick
 448  * the other side.
 449  *
 450  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
 451  * operations at the same time (except where noted).
 452  */
 453 void virtqueue_kick(struct virtqueue *vq)
 454 {
 455         if (virtqueue_kick_prepare(vq))
 456                 virtqueue_notify(vq);
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_kick);
 459
 460 static void detach_buf(struct vring_virtqueue *vq, unsigned int head)
 461 {
 462         unsigned int i;
 463
 464         /* Clear data ptr. */
 465         vq->data[head] = NULL;
 466
 467         /* Put back on free list: find end */
 468         i = head;
 469
 470         /* Free the indirect table */
 471         if (vq->vring.desc[i].flags & VRING_DESC_F_INDIRECT)
 472                 kfree(phys_to_virt(vq->vring.desc[i].addr));
 473
 474         while (vq->vring.desc[i].flags & VRING_DESC_F_NEXT) {
 475                 i = vq->vring.desc[i].next;
 476                 vq->vq.num_free++;
 477         }
 478
 479         vq->vring.desc[i].next = vq->free_head;
 480         vq->free_head = head;
 481         /* Plus final descriptor */
 482         vq->vq.num_free++;
 483 }
 484
 485 static inline bool more_used(const struct vring_virtqueue *vq)
 486 {
 487         return vq->last_used_idx != vq->vring.used->idx;
 488 }
 489
 490 /**
 491  * virtqueue_get_buf - get the next used buffer
 492  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 493  * @len: the length written into the buffer
 494  *
 495  * If the driver wrote data into the buffer, @len will be set to the
 496  * amount written.  This means you don't need to clear the buffer
 497  * beforehand to ensure there's no data leakage in the case of short
 498  * writes.
 499  *
 500  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
 501  * operations at the same time (except where noted).
 502  *
 503  * Returns NULL if there are no used buffers, or the "data" token
 504  * handed to virtqueue_add_*().
 505  */
 506 void *virtqueue_get_buf(struct virtqueue *_vq, unsigned int *len)
 507 {
 508         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 509         void *ret;
 510         unsigned int i;
 511         u16 last_used;
 512
 513         START_USE(vq);
 514
 515         if (unlikely(vq->broken)) {
 516                 END_USE(vq);
 517                 return NULL;
 518         }
 519
 520         if (!more_used(vq)) {
 521                 pr_debug("No more buffers in queue\n");
 522                 END_USE(vq);
 523                 return NULL;
 524         }
 525
 526         /* Only get used array entries after they have been exposed by host. */
 527         virtio_rmb(vq->weak_barriers);
 528
 529         last_used = (vq->last_used_idx & (vq->vring.num - 1));
 530         i = vq->vring.used->ring[last_used].id;
 531         *len = vq->vring.used->ring[last_used].len;
 532
 533         if (unlikely(i >= vq->vring.num)) {
 534                 BAD_RING(vq, "id %u out of range\n", i);
 535                 return NULL;
 536         }
 537         if (unlikely(!vq->data[i])) {
 538                 BAD_RING(vq, "id %u is not a head!\n", i);
 539                 return NULL;
 540         }
 541
 542         /* detach_buf clears data, so grab it now. */
 543         ret = vq->data[i];
 544         detach_buf(vq, i);
 545         vq->last_used_idx++;
 546         /* If we expect an interrupt for the next entry, tell host
 547          * by writing event index and flush out the write before
 548          * the read in the next get_buf call. */
 549         if (!(vq->vring.avail->flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT)) {
 550                 vring_used_event(&vq->vring) = vq->last_used_idx;
 551                 virtio_mb(vq->weak_barriers);
 552         }
 553
 554 #ifdef DEBUG
 555         vq->last_add_time_valid = false;
 556 #endif
 557
 558         END_USE(vq);
 559         return ret;
 560 }
 561 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_get_buf);
 562
 563 /**
 564  * virtqueue_disable_cb - disable callbacks
 565  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 566  *
 567  * Note that this is not necessarily synchronous, hence unreliable and only
 568  * useful as an optimization.
 569  *
 570  * Unlike other operations, this need not be serialized.
 571  */
 572 void virtqueue_disable_cb(struct virtqueue *_vq)
 573 {
 574         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 575
 576         vq->vring.avail->flags |= VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_disable_cb);
 579
 580 /**
 581  * virtqueue_enable_cb_prepare - restart callbacks after disable_cb
 582  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 583  *
 584  * This re-enables callbacks; it returns current queue state
 585  * in an opaque unsigned value. This value should be later tested by
 586  * virtqueue_poll, to detect a possible race between the driver checking for
 587  * more work, and enabling callbacks.
 588  *
 589  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
 590  * operations at the same time (except where noted).
 591  */
 592 unsigned virtqueue_enable_cb_prepare(struct virtqueue *_vq)
 593 {
 594         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 595         u16 last_used_idx;
 596
 597         START_USE(vq);
 598
 599         /* We optimistically turn back on interrupts, then check if there was
 600          * more to do. */
 601         /* Depending on the VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX feature, we need to
 602          * either clear the flags bit or point the event index at the next
 603          * entry. Always do both to keep code simple. */
 604         vq->vring.avail->flags &= ~VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
 605         vring_used_event(&vq->vring) = last_used_idx = vq->last_used_idx;
 606         END_USE(vq);
 607         return last_used_idx;
 608 }
 609 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb_prepare);
 610
 611 /**
 612  * virtqueue_poll - query pending used buffers
 613  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 614  * @last_used_idx: virtqueue state (from call to virtqueue_enable_cb_prepare).
 615  *
 616  * Returns "true" if there are pending used buffers in the queue.
 617  *
 618  * This does not need to be serialized.
 619  */
 620 bool virtqueue_poll(struct virtqueue *_vq, unsigned last_used_idx)
 621 {
 622         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 623
 624         virtio_mb(vq->weak_barriers);
 625         return (u16)last_used_idx != vq->vring.used->idx;
 626 }
 627 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_poll);
 628
 629 /**
 630  * virtqueue_enable_cb - restart callbacks after disable_cb.
 631  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 632  *
 633  * This re-enables callbacks; it returns "false" if there are pending
 634  * buffers in the queue, to detect a possible race between the driver
 635  * checking for more work, and enabling callbacks.
 636  *
 637  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
 638  * operations at the same time (except where noted).
 639  */
 640 bool virtqueue_enable_cb(struct virtqueue *_vq)
 641 {
 642         unsigned last_used_idx = virtqueue_enable_cb_prepare(_vq);
 643         return !virtqueue_poll(_vq, last_used_idx);
 644 }
 645 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb);
 646
 647 /**
 648  * virtqueue_enable_cb_delayed - restart callbacks after disable_cb.
 649  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 650  *
 651  * This re-enables callbacks but hints to the other side to delay
 652  * interrupts until most of the available buffers have been processed;
 653  * it returns "false" if there are many pending buffers in the queue,
 654  * to detect a possible race between the driver checking for more work,
 655  * and enabling callbacks.
 656  *
 657  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
 658  * operations at the same time (except where noted).
 659  */
 660 bool virtqueue_enable_cb_delayed(struct virtqueue *_vq)
 661 {
 662         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 663         u16 bufs;
 664
 665         START_USE(vq);
 666
 667         /* We optimistically turn back on interrupts, then check if there was
 668          * more to do. */
 669         /* Depending on the VIRTIO_RING_F_USED_EVENT_IDX feature, we need to
 670          * either clear the flags bit or point the event index at the next
 671          * entry. Always do both to keep code simple. */
 672         vq->vring.avail->flags &= ~VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
 673         /* TODO: tune this threshold */
 674         bufs = (u16)(vq->vring.avail->idx - vq->last_used_idx) * 3 / 4;
 675         vring_used_event(&vq->vring) = vq->last_used_idx + bufs;
 676         virtio_mb(vq->weak_barriers);
 677         if (unlikely((u16)(vq->vring.used->idx - vq->last_used_idx) > bufs)) {
 678                 END_USE(vq);
 679                 return false;
 680         }
 681
 682         END_USE(vq);
 683         return true;
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb_delayed);
 686
 687 /**
 688  * virtqueue_detach_unused_buf - detach first unused buffer
 689  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
 690  *
 691  * Returns NULL or the "data" token handed to virtqueue_add_*().
 692  * This is not valid on an active queue; it is useful only for device
 693  * shutdown.
 694  */
 695 void *virtqueue_detach_unused_buf(struct virtqueue *_vq)
 696 {
 697         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 698         unsigned int i;
 699         void *buf;
 700
 701         START_USE(vq);
 702
 703         for (i = 0; i < vq->vring.num; i++) {
 704                 if (!vq->data[i])
 705                         continue;
 706                 /* detach_buf clears data, so grab it now. */
 707                 buf = vq->data[i];
 708                 detach_buf(vq, i);
 709                 vq->vring.avail->idx--;
 710                 END_USE(vq);
 711                 return buf;
 712         }
 713         /* That should have freed everything. */
 714         BUG_ON(vq->vq.num_free != vq->vring.num);
 715
 716         END_USE(vq);
 717         return NULL;
 718 }
 719 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_detach_unused_buf);
 720
 721 irqreturn_t vring_interrupt(int irq, void *_vq)
 722 {
 723         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 724
 725         if (!more_used(vq)) {
 726                 pr_debug("virtqueue interrupt with no work for %p\n", vq);
 727                 return IRQ_NONE;
 728         }
 729
 730         if (unlikely(vq->broken))
 731                 return IRQ_HANDLED;
 732
 733         pr_debug("virtqueue callback for %p (%p)\n", vq, vq->vq.callback);
 734         if (vq->vq.callback)
 735                 vq->vq.callback(&vq->vq);
 736
 737         return IRQ_HANDLED;
 738 }
 739 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_interrupt);
 740
 741 struct virtqueue *vring_new_virtqueue(unsigned int index,
 742                                       unsigned int num,
 743                                       unsigned int vring_align,
 744                                       struct virtio_device *vdev,
 745                                       bool weak_barriers,
 746                                       void *pages,
 747                                       void (*notify)(struct virtqueue *),
 748                                       void (*callback)(struct virtqueue *),
 749                                       const char *name)
 750 {
 751         struct vring_virtqueue *vq;
 752         unsigned int i;
 753
 754         /* We assume num is a power of 2. */
 755         if (num & (num - 1)) {
 756                 dev_warn(&vdev->dev, "Bad virtqueue length %u\n", num);
 757                 return NULL;
 758         }
 759
 760         vq = kmalloc(sizeof(*vq) + sizeof(void *)*num, GFP_KERNEL);
 761         if (!vq)
 762                 return NULL;
 763
 764         vring_init(&vq->vring, num, pages, vring_align);
 765         vq->vq.callback = callback;
 766         vq->vq.vdev = vdev;
 767         vq->vq.name = name;
 768         vq->vq.num_free = num;
 769         vq->vq.index = index;
 770         vq->notify = notify;
 771         vq->weak_barriers = weak_barriers;
 772         vq->broken = false;
 773         vq->last_used_idx = 0;
 774         vq->num_added = 0;
 775         list_add_tail(&vq->vq.list, &vdev->vqs);
 776 #ifdef DEBUG
 777         vq->in_use = false;
 778         vq->last_add_time_valid = false;
 779 #endif
 780
 781         vq->indirect = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC);
 782         vq->event = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX);
 783
 784         /* No callback?  Tell other side not to bother us. */
 785         if (!callback)
 786                 vq->vring.avail->flags |= VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
 787
 788         /* Put everything in free lists. */
 789         vq->free_head = 0;
 790         for (i = 0; i < num-1; i++) {
 791                 vq->vring.desc[i].next = i+1;
 792                 vq->data[i] = NULL;
 793         }
 794         vq->data[i] = NULL;
 795
 796         return &vq->vq;
 797 }
 798 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_new_virtqueue);
 799
 800 void vring_del_virtqueue(struct virtqueue *vq)
 801 {
 802         list_del(&vq->list);
 803         kfree(to_vvq(vq));
 804 }
 805 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_del_virtqueue);
 806
 807 /* Manipulates transport-specific feature bits. */
 808 void vring_transport_features(struct virtio_device *vdev)
 809 {
 810         unsigned int i;
 811
 812         for (i = VIRTIO_TRANSPORT_F_START; i < VIRTIO_TRANSPORT_F_END; i++) {
 813                 switch (i) {
 814                 case VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC:
 815                         break;
 816                 case VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX:
 817                         break;
 818                 default:
 819                         /* We don't understand this bit. */
 820                         clear_bit(i, vdev->features);
 821                 }
 822         }
 823 }
 824 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_transport_features);
 825
 826 /**
 827  * virtqueue_get_vring_size - return the size of the virtqueue's vring
 828  * @vq: the struct virtqueue containing the vring of interest.
 829  *
 830  * Returns the size of the vring.  This is mainly used for boasting to
 831  * userspace.  Unlike other operations, this need not be serialized.
 832  */
 833 unsigned int virtqueue_get_vring_size(struct virtqueue *_vq)
 834 {
 835
 836         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
 837
 838         return vq->vring.num;
 839 }
 840 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_get_vring_size);
 841
 842 MODULE_LICENSE("GPL");