Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
4 : : * Copyright (c) 2014 The Linux Foundation
5 : : */
6 : : #include <linux/dma-direct.h>
7 : : #include <linux/dma-noncoherent.h>
8 : : #include <linux/dma-contiguous.h>
9 : : #include <linux/init.h>
10 : : #include <linux/genalloc.h>
11 : : #include <linux/slab.h>
12 : : #include <linux/vmalloc.h>
13 : :
14 : 0 : struct page **dma_common_find_pages(void *cpu_addr)
15 : : {
16 : 0 : struct vm_struct *area = find_vm_area(cpu_addr);
17 : :
18 : 0 : if (!area || area->flags != VM_DMA_COHERENT)
19 : : return NULL;
20 : 0 : return area->pages;
21 : : }
22 : :
23 : 0 : static struct vm_struct *__dma_common_pages_remap(struct page **pages,
24 : : size_t size, pgprot_t prot, const void *caller)
25 : : {
26 : : struct vm_struct *area;
27 : :
28 : 0 : area = get_vm_area_caller(size, VM_DMA_COHERENT, caller);
29 : 0 : if (!area)
30 : : return NULL;
31 : :
32 : 0 : if (map_vm_area(area, prot, pages)) {
33 : 0 : vunmap(area->addr);
34 : 0 : return NULL;
35 : : }
36 : :
37 : : return area;
38 : : }
39 : :
40 : : /*
41 : : * Remaps an array of PAGE_SIZE pages into another vm_area.
42 : : * Cannot be used in non-sleeping contexts
43 : : */
44 : 0 : void *dma_common_pages_remap(struct page **pages, size_t size,
45 : : pgprot_t prot, const void *caller)
46 : : {
47 : : struct vm_struct *area;
48 : :
49 : 0 : area = __dma_common_pages_remap(pages, size, prot, caller);
50 : 0 : if (!area)
51 : : return NULL;
52 : :
53 : 0 : area->pages = pages;
54 : :
55 : 0 : return area->addr;
56 : : }
57 : :
58 : : /*
59 : : * Remaps an allocated contiguous region into another vm_area.
60 : : * Cannot be used in non-sleeping contexts
61 : : */
62 : 0 : void *dma_common_contiguous_remap(struct page *page, size_t size,
63 : : pgprot_t prot, const void *caller)
64 : : {
65 : : int i;
66 : : struct page **pages;
67 : : struct vm_struct *area;
68 : :
69 : 0 : pages = kmalloc(sizeof(struct page *) << get_order(size), GFP_KERNEL);
70 : 0 : if (!pages)
71 : : return NULL;
72 : :
73 : 0 : for (i = 0; i < (size >> PAGE_SHIFT); i++)
74 : 0 : pages[i] = nth_page(page, i);
75 : :
76 : 0 : area = __dma_common_pages_remap(pages, size, prot, caller);
77 : :
78 : 0 : kfree(pages);
79 : :
80 : 0 : if (!area)
81 : : return NULL;
82 : 0 : return area->addr;
83 : : }
84 : :
85 : : /*
86 : : * Unmaps a range previously mapped by dma_common_*_remap
87 : : */
88 : 0 : void dma_common_free_remap(void *cpu_addr, size_t size)
89 : : {
90 : 0 : struct vm_struct *area = find_vm_area(cpu_addr);
91 : :
92 : 0 : if (!area || area->flags != VM_DMA_COHERENT) {
93 : 0 : WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
94 : 0 : return;
95 : : }
96 : :
97 : 0 : unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, PAGE_ALIGN(size));
98 : 0 : vunmap(cpu_addr);
99 : : }
100 : :
101 : : #ifdef CONFIG_DMA_DIRECT_REMAP
102 : : static struct gen_pool *atomic_pool __ro_after_init;
103 : :
104 : : #define DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE SZ_256K
105 : : static size_t atomic_pool_size __initdata = DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE;
106 : :
107 : : static int __init early_coherent_pool(char *p)
108 : : {
109 : : atomic_pool_size = memparse(p, &p);
110 : : return 0;
111 : : }
112 : : early_param("coherent_pool", early_coherent_pool);
113 : :
114 : : static gfp_t dma_atomic_pool_gfp(void)
115 : : {
116 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA))
117 : : return GFP_DMA;
118 : : if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32))
119 : : return GFP_DMA32;
120 : : return GFP_KERNEL;
121 : : }
122 : :
123 : : static int __init dma_atomic_pool_init(void)
124 : : {
125 : : unsigned int pool_size_order = get_order(atomic_pool_size);
126 : : unsigned long nr_pages = atomic_pool_size >> PAGE_SHIFT;
127 : : struct page *page;
128 : : void *addr;
129 : : int ret;
130 : :
131 : : if (dev_get_cma_area(NULL))
132 : : page = dma_alloc_from_contiguous(NULL, nr_pages,
133 : : pool_size_order, false);
134 : : else
135 : : page = alloc_pages(dma_atomic_pool_gfp(), pool_size_order);
136 : : if (!page)
137 : : goto out;
138 : :
139 : : arch_dma_prep_coherent(page, atomic_pool_size);
140 : :
141 : : atomic_pool = gen_pool_create(PAGE_SHIFT, -1);
142 : : if (!atomic_pool)
143 : : goto free_page;
144 : :
145 : : addr = dma_common_contiguous_remap(page, atomic_pool_size,
146 : : pgprot_dmacoherent(PAGE_KERNEL),
147 : : __builtin_return_address(0));
148 : : if (!addr)
149 : : goto destroy_genpool;
150 : :
151 : : ret = gen_pool_add_virt(atomic_pool, (unsigned long)addr,
152 : : page_to_phys(page), atomic_pool_size, -1);
153 : : if (ret)
154 : : goto remove_mapping;
155 : : gen_pool_set_algo(atomic_pool, gen_pool_first_fit_order_align, NULL);
156 : :
157 : : pr_info("DMA: preallocated %zu KiB pool for atomic allocations\n",
158 : : atomic_pool_size / 1024);
159 : : return 0;
160 : :
161 : : remove_mapping:
162 : : dma_common_free_remap(addr, atomic_pool_size);
163 : : destroy_genpool:
164 : : gen_pool_destroy(atomic_pool);
165 : : atomic_pool = NULL;
166 : : free_page:
167 : : if (!dma_release_from_contiguous(NULL, page, nr_pages))
168 : : __free_pages(page, pool_size_order);
169 : : out:
170 : : pr_err("DMA: failed to allocate %zu KiB pool for atomic coherent allocation\n",
171 : : atomic_pool_size / 1024);
172 : : return -ENOMEM;
173 : : }
174 : : postcore_initcall(dma_atomic_pool_init);
175 : :
176 : : bool dma_in_atomic_pool(void *start, size_t size)
177 : : {
178 : : if (unlikely(!atomic_pool))
179 : : return false;
180 : :
181 : : return addr_in_gen_pool(atomic_pool, (unsigned long)start, size);
182 : : }
183 : :
184 : : void *dma_alloc_from_pool(size_t size, struct page **ret_page, gfp_t flags)
185 : : {
186 : : unsigned long val;
187 : : void *ptr = NULL;
188 : :
189 : : if (!atomic_pool) {
190 : : WARN(1, "coherent pool not initialised!\n");
191 : : return NULL;
192 : : }
193 : :
194 : : val = gen_pool_alloc(atomic_pool, size);
195 : : if (val) {
196 : : phys_addr_t phys = gen_pool_virt_to_phys(atomic_pool, val);
197 : :
198 : : *ret_page = pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys));
199 : : ptr = (void *)val;
200 : : memset(ptr, 0, size);
201 : : }
202 : :
203 : : return ptr;
204 : : }
205 : :
206 : : bool dma_free_from_pool(void *start, size_t size)
207 : : {
208 : : if (!dma_in_atomic_pool(start, size))
209 : : return false;
210 : : gen_pool_free(atomic_pool, (unsigned long)start, size);
211 : : return true;
212 : : }
213 : :
214 : : void *arch_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
215 : : gfp_t flags, unsigned long attrs)
216 : : {
217 : : struct page *page = NULL;
218 : : void *ret;
219 : :
220 : : size = PAGE_ALIGN(size);
221 : :
222 : : if (!gfpflags_allow_blocking(flags)) {
223 : : ret = dma_alloc_from_pool(size, &page, flags);
224 : : if (!ret)
225 : : return NULL;
226 : : goto done;
227 : : }
228 : :
229 : : page = __dma_direct_alloc_pages(dev, size, dma_handle, flags, attrs);
230 : : if (!page)
231 : : return NULL;
232 : :
233 : : /* remove any dirty cache lines on the kernel alias */
234 : : arch_dma_prep_coherent(page, size);
235 : :
236 : : /* create a coherent mapping */
237 : : ret = dma_common_contiguous_remap(page, size,
238 : : dma_pgprot(dev, PAGE_KERNEL, attrs),
239 : : __builtin_return_address(0));
240 : : if (!ret) {
241 : : __dma_direct_free_pages(dev, size, page);
242 : : return ret;
243 : : }
244 : :
245 : : memset(ret, 0, size);
246 : : done:
247 : : *dma_handle = phys_to_dma(dev, page_to_phys(page));
248 : : return ret;
249 : : }
250 : :
251 : : void arch_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *vaddr,
252 : : dma_addr_t dma_handle, unsigned long attrs)
253 : : {
254 : : if (!dma_free_from_pool(vaddr, PAGE_ALIGN(size))) {
255 : : phys_addr_t phys = dma_to_phys(dev, dma_handle);
256 : : struct page *page = pfn_to_page(__phys_to_pfn(phys));
257 : :
258 : : vunmap(vaddr);
259 : : __dma_direct_free_pages(dev, size, page);
260 : : }
261 : : }
262 : :
263 : : long arch_dma_coherent_to_pfn(struct device *dev, void *cpu_addr,
264 : : dma_addr_t dma_addr)
265 : : {
266 : : return __phys_to_pfn(dma_to_phys(dev, dma_addr));
267 : : }
268 : : #endif /* CONFIG_DMA_DIRECT_REMAP */
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