]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/dma/sh/rcar-dmac.c
6e7cdab61827443d34bad1bad4531d24f2b1c9d3
[karo-tx-linux.git] / drivers / dma / sh / rcar-dmac.c
1 /*
2  * Renesas R-Car Gen2 DMA Controller Driver
3  *
4  * Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Inc.
5  *
6  * Author: Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
7  *
8  * This is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  */
12
13 #include <linux/dma-mapping.h>
14 #include <linux/dmaengine.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/list.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/mutex.h>
19 #include <linux/of.h>
20 #include <linux/of_dma.h>
21 #include <linux/of_platform.h>
22 #include <linux/platform_device.h>
23 #include <linux/pm_runtime.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26
27 #include "../dmaengine.h"
28
29 /*
30  * struct rcar_dmac_xfer_chunk - Descriptor for a hardware transfer
31  * @node: entry in the parent's chunks list
32  * @src_addr: device source address
33  * @dst_addr: device destination address
34  * @size: transfer size in bytes
35  */
36 struct rcar_dmac_xfer_chunk {
37         struct list_head node;
38
39         dma_addr_t src_addr;
40         dma_addr_t dst_addr;
41         u32 size;
42 };
43
44 /*
45  * struct rcar_dmac_hw_desc - Hardware descriptor for a transfer chunk
46  * @sar: value of the SAR register (source address)
47  * @dar: value of the DAR register (destination address)
48  * @tcr: value of the TCR register (transfer count)
49  */
50 struct rcar_dmac_hw_desc {
51         u32 sar;
52         u32 dar;
53         u32 tcr;
54         u32 reserved;
55 } __attribute__((__packed__));
56
57 /*
58  * struct rcar_dmac_desc - R-Car Gen2 DMA Transfer Descriptor
59  * @async_tx: base DMA asynchronous transaction descriptor
60  * @direction: direction of the DMA transfer
61  * @xfer_shift: log2 of the transfer size
62  * @chcr: value of the channel configuration register for this transfer
63  * @node: entry in the channel's descriptors lists
64  * @chunks: list of transfer chunks for this transfer
65  * @running: the transfer chunk being currently processed
66  * @nchunks: number of transfer chunks for this transfer
67  * @hwdescs.mem: hardware descriptors memory for the transfer
68  * @hwdescs.dma: device address of the hardware descriptors memory
69  * @hwdescs.size: size of the hardware descriptors in bytes
70  * @size: transfer size in bytes
71  * @cyclic: when set indicates that the DMA transfer is cyclic
72  */
73 struct rcar_dmac_desc {
74         struct dma_async_tx_descriptor async_tx;
75         enum dma_transfer_direction direction;
76         unsigned int xfer_shift;
77         u32 chcr;
78
79         struct list_head node;
80         struct list_head chunks;
81         struct rcar_dmac_xfer_chunk *running;
82         unsigned int nchunks;
83
84         struct {
85                 struct rcar_dmac_hw_desc *mem;
86                 dma_addr_t dma;
87                 size_t size;
88         } hwdescs;
89
90         unsigned int size;
91         bool cyclic;
92 };
93
94 #define to_rcar_dmac_desc(d)    container_of(d, struct rcar_dmac_desc, async_tx)
95
96 /*
97  * struct rcar_dmac_desc_page - One page worth of descriptors
98  * @node: entry in the channel's pages list
99  * @descs: array of DMA descriptors
100  * @chunks: array of transfer chunk descriptors
101  */
102 struct rcar_dmac_desc_page {
103         struct list_head node;
104
105         union {
106                 struct rcar_dmac_desc descs[0];
107                 struct rcar_dmac_xfer_chunk chunks[0];
108         };
109 };
110
111 #define RCAR_DMAC_DESCS_PER_PAGE                                        \
112         ((PAGE_SIZE - offsetof(struct rcar_dmac_desc_page, descs)) /    \
113         sizeof(struct rcar_dmac_desc))
114 #define RCAR_DMAC_XFER_CHUNKS_PER_PAGE                                  \
115         ((PAGE_SIZE - offsetof(struct rcar_dmac_desc_page, chunks)) /   \
116         sizeof(struct rcar_dmac_xfer_chunk))
117
118 /*
119  * struct rcar_dmac_chan - R-Car Gen2 DMA Controller Channel
120  * @chan: base DMA channel object
121  * @iomem: channel I/O memory base
122  * @index: index of this channel in the controller
123  * @src_xfer_size: size (in bytes) of hardware transfers on the source side
124  * @dst_xfer_size: size (in bytes) of hardware transfers on the destination side
125  * @src_slave_addr: slave source memory address
126  * @dst_slave_addr: slave destination memory address
127  * @mid_rid: hardware MID/RID for the DMA client using this channel
128  * @lock: protects the channel CHCR register and the desc members
129  * @desc.free: list of free descriptors
130  * @desc.pending: list of pending descriptors (submitted with tx_submit)
131  * @desc.active: list of active descriptors (activated with issue_pending)
132  * @desc.done: list of completed descriptors
133  * @desc.wait: list of descriptors waiting for an ack
134  * @desc.running: the descriptor being processed (a member of the active list)
135  * @desc.chunks_free: list of free transfer chunk descriptors
136  * @desc.pages: list of pages used by allocated descriptors
137  */
138 struct rcar_dmac_chan {
139         struct dma_chan chan;
140         void __iomem *iomem;
141         unsigned int index;
142
143         unsigned int src_xfer_size;
144         unsigned int dst_xfer_size;
145         dma_addr_t src_slave_addr;
146         dma_addr_t dst_slave_addr;
147         int mid_rid;
148
149         spinlock_t lock;
150
151         struct {
152                 struct list_head free;
153                 struct list_head pending;
154                 struct list_head active;
155                 struct list_head done;
156                 struct list_head wait;
157                 struct rcar_dmac_desc *running;
158
159                 struct list_head chunks_free;
160
161                 struct list_head pages;
162         } desc;
163 };
164
165 #define to_rcar_dmac_chan(c)    container_of(c, struct rcar_dmac_chan, chan)
166
167 /*
168  * struct rcar_dmac - R-Car Gen2 DMA Controller
169  * @engine: base DMA engine object
170  * @dev: the hardware device
171  * @iomem: remapped I/O memory base
172  * @n_channels: number of available channels
173  * @channels: array of DMAC channels
174  * @modules: bitmask of client modules in use
175  */
176 struct rcar_dmac {
177         struct dma_device engine;
178         struct device *dev;
179         void __iomem *iomem;
180
181         unsigned int n_channels;
182         struct rcar_dmac_chan *channels;
183
184         unsigned long modules[256 / BITS_PER_LONG];
185 };
186
187 #define to_rcar_dmac(d)         container_of(d, struct rcar_dmac, engine)
188
189 /* -----------------------------------------------------------------------------
190  * Registers
191  */
192
193 #define RCAR_DMAC_CHAN_OFFSET(i)        (0x8000 + 0x80 * (i))
194
195 #define RCAR_DMAISTA                    0x0020
196 #define RCAR_DMASEC                     0x0030
197 #define RCAR_DMAOR                      0x0060
198 #define RCAR_DMAOR_PRI_FIXED            (0 << 8)
199 #define RCAR_DMAOR_PRI_ROUND_ROBIN      (3 << 8)
200 #define RCAR_DMAOR_AE                   (1 << 2)
201 #define RCAR_DMAOR_DME                  (1 << 0)
202 #define RCAR_DMACHCLR                   0x0080
203 #define RCAR_DMADPSEC                   0x00a0
204
205 #define RCAR_DMASAR                     0x0000
206 #define RCAR_DMADAR                     0x0004
207 #define RCAR_DMATCR                     0x0008
208 #define RCAR_DMATCR_MASK                0x00ffffff
209 #define RCAR_DMATSR                     0x0028
210 #define RCAR_DMACHCR                    0x000c
211 #define RCAR_DMACHCR_CAE                (1 << 31)
212 #define RCAR_DMACHCR_CAIE               (1 << 30)
213 #define RCAR_DMACHCR_DPM_DISABLED       (0 << 28)
214 #define RCAR_DMACHCR_DPM_ENABLED        (1 << 28)
215 #define RCAR_DMACHCR_DPM_REPEAT         (2 << 28)
216 #define RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE       (3 << 28)
217 #define RCAR_DMACHCR_RPT_SAR            (1 << 27)
218 #define RCAR_DMACHCR_RPT_DAR            (1 << 26)
219 #define RCAR_DMACHCR_RPT_TCR            (1 << 25)
220 #define RCAR_DMACHCR_DPB                (1 << 22)
221 #define RCAR_DMACHCR_DSE                (1 << 19)
222 #define RCAR_DMACHCR_DSIE               (1 << 18)
223 #define RCAR_DMACHCR_TS_1B              ((0 << 20) | (0 << 3))
224 #define RCAR_DMACHCR_TS_2B              ((0 << 20) | (1 << 3))
225 #define RCAR_DMACHCR_TS_4B              ((0 << 20) | (2 << 3))
226 #define RCAR_DMACHCR_TS_16B             ((0 << 20) | (3 << 3))
227 #define RCAR_DMACHCR_TS_32B             ((1 << 20) | (0 << 3))
228 #define RCAR_DMACHCR_TS_64B             ((1 << 20) | (1 << 3))
229 #define RCAR_DMACHCR_TS_8B              ((1 << 20) | (3 << 3))
230 #define RCAR_DMACHCR_DM_FIXED           (0 << 14)
231 #define RCAR_DMACHCR_DM_INC             (1 << 14)
232 #define RCAR_DMACHCR_DM_DEC             (2 << 14)
233 #define RCAR_DMACHCR_SM_FIXED           (0 << 12)
234 #define RCAR_DMACHCR_SM_INC             (1 << 12)
235 #define RCAR_DMACHCR_SM_DEC             (2 << 12)
236 #define RCAR_DMACHCR_RS_AUTO            (4 << 8)
237 #define RCAR_DMACHCR_RS_DMARS           (8 << 8)
238 #define RCAR_DMACHCR_IE                 (1 << 2)
239 #define RCAR_DMACHCR_TE                 (1 << 1)
240 #define RCAR_DMACHCR_DE                 (1 << 0)
241 #define RCAR_DMATCRB                    0x0018
242 #define RCAR_DMATSRB                    0x0038
243 #define RCAR_DMACHCRB                   0x001c
244 #define RCAR_DMACHCRB_DCNT(n)           ((n) << 24)
245 #define RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK         (0xff << 16)
246 #define RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT        16
247 #define RCAR_DMACHCRB_DRST              (1 << 15)
248 #define RCAR_DMACHCRB_DTS               (1 << 8)
249 #define RCAR_DMACHCRB_SLM_NORMAL        (0 << 4)
250 #define RCAR_DMACHCRB_SLM_CLK(n)        ((8 | (n)) << 4)
251 #define RCAR_DMACHCRB_PRI(n)            ((n) << 0)
252 #define RCAR_DMARS                      0x0040
253 #define RCAR_DMABUFCR                   0x0048
254 #define RCAR_DMABUFCR_MBU(n)            ((n) << 16)
255 #define RCAR_DMABUFCR_ULB(n)            ((n) << 0)
256 #define RCAR_DMADPBASE                  0x0050
257 #define RCAR_DMADPBASE_MASK             0xfffffff0
258 #define RCAR_DMADPBASE_SEL              (1 << 0)
259 #define RCAR_DMADPCR                    0x0054
260 #define RCAR_DMADPCR_DIPT(n)            ((n) << 24)
261 #define RCAR_DMAFIXSAR                  0x0010
262 #define RCAR_DMAFIXDAR                  0x0014
263 #define RCAR_DMAFIXDPBASE               0x0060
264
265 /* Hardcode the MEMCPY transfer size to 4 bytes. */
266 #define RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE      4
267
268 /* -----------------------------------------------------------------------------
269  * Device access
270  */
271
272 static void rcar_dmac_write(struct rcar_dmac *dmac, u32 reg, u32 data)
273 {
274         if (reg == RCAR_DMAOR)
275                 writew(data, dmac->iomem + reg);
276         else
277                 writel(data, dmac->iomem + reg);
278 }
279
280 static u32 rcar_dmac_read(struct rcar_dmac *dmac, u32 reg)
281 {
282         if (reg == RCAR_DMAOR)
283                 return readw(dmac->iomem + reg);
284         else
285                 return readl(dmac->iomem + reg);
286 }
287
288 static u32 rcar_dmac_chan_read(struct rcar_dmac_chan *chan, u32 reg)
289 {
290         if (reg == RCAR_DMARS)
291                 return readw(chan->iomem + reg);
292         else
293                 return readl(chan->iomem + reg);
294 }
295
296 static void rcar_dmac_chan_write(struct rcar_dmac_chan *chan, u32 reg, u32 data)
297 {
298         if (reg == RCAR_DMARS)
299                 writew(data, chan->iomem + reg);
300         else
301                 writel(data, chan->iomem + reg);
302 }
303
304 /* -----------------------------------------------------------------------------
305  * Initialization and configuration
306  */
307
308 static bool rcar_dmac_chan_is_busy(struct rcar_dmac_chan *chan)
309 {
310         u32 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
311
312         return (chcr & (RCAR_DMACHCR_DE | RCAR_DMACHCR_TE)) == RCAR_DMACHCR_DE;
313 }
314
315 static void rcar_dmac_chan_start_xfer(struct rcar_dmac_chan *chan)
316 {
317         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
318         u32 chcr = desc->chcr;
319
320         WARN_ON_ONCE(rcar_dmac_chan_is_busy(chan));
321
322         if (chan->mid_rid >= 0)
323                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMARS, chan->mid_rid);
324
325         if (desc->hwdescs.mem) {
326                 dev_dbg(chan->chan.device->dev,
327                         "chan%u: queue desc %p: %u@%pad\n",
328                         chan->index, desc, desc->nchunks, &desc->hwdescs.dma);
329
330 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
331                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXDPBASE,
332                                      desc->hwdescs.dma >> 32);
333 #endif
334                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPBASE,
335                                      (desc->hwdescs.dma & 0xfffffff0) |
336                                      RCAR_DMADPBASE_SEL);
337                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCRB,
338                                      RCAR_DMACHCRB_DCNT(desc->nchunks - 1) |
339                                      RCAR_DMACHCRB_DRST);
340
341                 /*
342                  * Program the descriptor stage interrupt to occur after the end
343                  * of the first stage.
344                  */
345                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPCR, RCAR_DMADPCR_DIPT(1));
346
347                 chcr |= RCAR_DMACHCR_RPT_SAR | RCAR_DMACHCR_RPT_DAR
348                      |  RCAR_DMACHCR_RPT_TCR | RCAR_DMACHCR_DPB;
349
350                 /*
351                  * If the descriptor isn't cyclic enable normal descriptor mode
352                  * and the transfer completion interrupt.
353                  */
354                 if (!desc->cyclic)
355                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_ENABLED | RCAR_DMACHCR_IE;
356                 /*
357                  * If the descriptor is cyclic and has a callback enable the
358                  * descriptor stage interrupt in infinite repeat mode.
359                  */
360                 else if (desc->async_tx.callback)
361                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE | RCAR_DMACHCR_DSIE;
362                 /*
363                  * Otherwise just select infinite repeat mode without any
364                  * interrupt.
365                  */
366                 else
367                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE;
368         } else {
369                 struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk = desc->running;
370
371                 dev_dbg(chan->chan.device->dev,
372                         "chan%u: queue chunk %p: %u@%pad -> %pad\n",
373                         chan->index, chunk, chunk->size, &chunk->src_addr,
374                         &chunk->dst_addr);
375
376 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
377                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXSAR,
378                                      chunk->src_addr >> 32);
379                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXDAR,
380                                      chunk->dst_addr >> 32);
381 #endif
382                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMASAR,
383                                      chunk->src_addr & 0xffffffff);
384                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADAR,
385                                      chunk->dst_addr & 0xffffffff);
386                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMATCR,
387                                      chunk->size >> desc->xfer_shift);
388
389                 chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_DISABLED | RCAR_DMACHCR_IE;
390         }
391
392         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, chcr | RCAR_DMACHCR_DE);
393 }
394
395 static int rcar_dmac_init(struct rcar_dmac *dmac)
396 {
397         u16 dmaor;
398
399         /* Clear all channels and enable the DMAC globally. */
400         rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMACHCLR, 0x7fff);
401         rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMAOR,
402                         RCAR_DMAOR_PRI_FIXED | RCAR_DMAOR_DME);
403
404         dmaor = rcar_dmac_read(dmac, RCAR_DMAOR);
405         if ((dmaor & (RCAR_DMAOR_AE | RCAR_DMAOR_DME)) != RCAR_DMAOR_DME) {
406                 dev_warn(dmac->dev, "DMAOR initialization failed.\n");
407                 return -EIO;
408         }
409
410         return 0;
411 }
412
413 /* -----------------------------------------------------------------------------
414  * Descriptors submission
415  */
416
417 static dma_cookie_t rcar_dmac_tx_submit(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
418 {
419         struct rcar_dmac_chan *chan = to_rcar_dmac_chan(tx->chan);
420         struct rcar_dmac_desc *desc = to_rcar_dmac_desc(tx);
421         unsigned long flags;
422         dma_cookie_t cookie;
423
424         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
425
426         cookie = dma_cookie_assign(tx);
427
428         dev_dbg(chan->chan.device->dev, "chan%u: submit #%d@%p\n",
429                 chan->index, tx->cookie, desc);
430
431         list_add_tail(&desc->node, &chan->desc.pending);
432         desc->running = list_first_entry(&desc->chunks,
433                                          struct rcar_dmac_xfer_chunk, node);
434
435         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
436
437         return cookie;
438 }
439
440 /* -----------------------------------------------------------------------------
441  * Descriptors allocation and free
442  */
443
444 /*
445  * rcar_dmac_desc_alloc - Allocate a page worth of DMA descriptors
446  * @chan: the DMA channel
447  * @gfp: allocation flags
448  */
449 static int rcar_dmac_desc_alloc(struct rcar_dmac_chan *chan, gfp_t gfp)
450 {
451         struct rcar_dmac_desc_page *page;
452         LIST_HEAD(list);
453         unsigned int i;
454
455         page = (void *)get_zeroed_page(gfp);
456         if (!page)
457                 return -ENOMEM;
458
459         for (i = 0; i < RCAR_DMAC_DESCS_PER_PAGE; ++i) {
460                 struct rcar_dmac_desc *desc = &page->descs[i];
461
462                 dma_async_tx_descriptor_init(&desc->async_tx, &chan->chan);
463                 desc->async_tx.tx_submit = rcar_dmac_tx_submit;
464                 INIT_LIST_HEAD(&desc->chunks);
465
466                 list_add_tail(&desc->node, &list);
467         }
468
469         spin_lock_irq(&chan->lock);
470         list_splice_tail(&list, &chan->desc.free);
471         list_add_tail(&page->node, &chan->desc.pages);
472         spin_unlock_irq(&chan->lock);
473
474         return 0;
475 }
476
477 /*
478  * rcar_dmac_desc_put - Release a DMA transfer descriptor
479  * @chan: the DMA channel
480  * @desc: the descriptor
481  *
482  * Put the descriptor and its transfer chunk descriptors back in the channel's
483  * free descriptors lists, and free the hardware descriptors list memory. The
484  * descriptor's chunks list will be reinitialized to an empty list as a result.
485  *
486  * The descriptor must have been removed from the channel's lists before calling
487  * this function.
488  *
489  * Locking: Must be called in non-atomic context.
490  */
491 static void rcar_dmac_desc_put(struct rcar_dmac_chan *chan,
492                                struct rcar_dmac_desc *desc)
493 {
494         if (desc->hwdescs.mem) {
495                 dma_free_coherent(NULL, desc->hwdescs.size, desc->hwdescs.mem,
496                                   desc->hwdescs.dma);
497                 desc->hwdescs.mem = NULL;
498         }
499
500         spin_lock_irq(&chan->lock);
501         list_splice_tail_init(&desc->chunks, &chan->desc.chunks_free);
502         list_add_tail(&desc->node, &chan->desc.free);
503         spin_unlock_irq(&chan->lock);
504 }
505
506 static void rcar_dmac_desc_recycle_acked(struct rcar_dmac_chan *chan)
507 {
508         struct rcar_dmac_desc *desc, *_desc;
509         LIST_HEAD(list);
510
511         /*
512          * We have to temporarily move all descriptors from the wait list to a
513          * local list as iterating over the wait list, even with
514          * list_for_each_entry_safe, isn't safe if we release the channel lock
515          * around the rcar_dmac_desc_put() call.
516          */
517         spin_lock_irq(&chan->lock);
518         list_splice_init(&chan->desc.wait, &list);
519         spin_unlock_irq(&chan->lock);
520
521         list_for_each_entry_safe(desc, _desc, &list, node) {
522                 if (async_tx_test_ack(&desc->async_tx)) {
523                         list_del(&desc->node);
524                         rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
525                 }
526         }
527
528         if (list_empty(&list))
529                 return;
530
531         /* Put the remaining descriptors back in the wait list. */
532         spin_lock_irq(&chan->lock);
533         list_splice(&list, &chan->desc.wait);
534         spin_unlock_irq(&chan->lock);
535 }
536
537 /*
538  * rcar_dmac_desc_get - Allocate a descriptor for a DMA transfer
539  * @chan: the DMA channel
540  *
541  * Locking: This function must be called in a non-atomic context.
542  *
543  * Return: A pointer to the allocated descriptor or NULL if no descriptor can
544  * be allocated.
545  */
546 static struct rcar_dmac_desc *rcar_dmac_desc_get(struct rcar_dmac_chan *chan)
547 {
548         struct rcar_dmac_desc *desc;
549         int ret;
550
551         /* Recycle acked descriptors before attempting allocation. */
552         rcar_dmac_desc_recycle_acked(chan);
553
554         spin_lock_irq(&chan->lock);
555
556         do {
557                 if (list_empty(&chan->desc.free)) {
558                         /*
559                          * No free descriptors, allocate a page worth of them
560                          * and try again, as someone else could race us to get
561                          * the newly allocated descriptors. If the allocation
562                          * fails return an error.
563                          */
564                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
565                         ret = rcar_dmac_desc_alloc(chan, GFP_NOWAIT);
566                         if (ret < 0)
567                                 return NULL;
568                         spin_lock_irq(&chan->lock);
569                         continue;
570                 }
571
572                 desc = list_first_entry(&chan->desc.free, struct rcar_dmac_desc,
573                                         node);
574                 list_del(&desc->node);
575         } while (!desc);
576
577         spin_unlock_irq(&chan->lock);
578
579         return desc;
580 }
581
582 /*
583  * rcar_dmac_xfer_chunk_alloc - Allocate a page worth of transfer chunks
584  * @chan: the DMA channel
585  * @gfp: allocation flags
586  */
587 static int rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(struct rcar_dmac_chan *chan, gfp_t gfp)
588 {
589         struct rcar_dmac_desc_page *page;
590         LIST_HEAD(list);
591         unsigned int i;
592
593         page = (void *)get_zeroed_page(gfp);
594         if (!page)
595                 return -ENOMEM;
596
597         for (i = 0; i < RCAR_DMAC_XFER_CHUNKS_PER_PAGE; ++i) {
598                 struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk = &page->chunks[i];
599
600                 list_add_tail(&chunk->node, &list);
601         }
602
603         spin_lock_irq(&chan->lock);
604         list_splice_tail(&list, &chan->desc.chunks_free);
605         list_add_tail(&page->node, &chan->desc.pages);
606         spin_unlock_irq(&chan->lock);
607
608         return 0;
609 }
610
611 /*
612  * rcar_dmac_xfer_chunk_get - Allocate a transfer chunk for a DMA transfer
613  * @chan: the DMA channel
614  *
615  * Locking: This function must be called in a non-atomic context.
616  *
617  * Return: A pointer to the allocated transfer chunk descriptor or NULL if no
618  * descriptor can be allocated.
619  */
620 static struct rcar_dmac_xfer_chunk *
621 rcar_dmac_xfer_chunk_get(struct rcar_dmac_chan *chan)
622 {
623         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
624         int ret;
625
626         spin_lock_irq(&chan->lock);
627
628         do {
629                 if (list_empty(&chan->desc.chunks_free)) {
630                         /*
631                          * No free descriptors, allocate a page worth of them
632                          * and try again, as someone else could race us to get
633                          * the newly allocated descriptors. If the allocation
634                          * fails return an error.
635                          */
636                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
637                         ret = rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(chan, GFP_NOWAIT);
638                         if (ret < 0)
639                                 return NULL;
640                         spin_lock_irq(&chan->lock);
641                         continue;
642                 }
643
644                 chunk = list_first_entry(&chan->desc.chunks_free,
645                                           struct rcar_dmac_xfer_chunk, node);
646                 list_del(&chunk->node);
647         } while (!chunk);
648
649         spin_unlock_irq(&chan->lock);
650
651         return chunk;
652 }
653
654 static void rcar_dmac_alloc_hwdesc(struct rcar_dmac_chan *chan,
655                                    struct rcar_dmac_desc *desc)
656 {
657         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
658         struct rcar_dmac_hw_desc *hwdesc;
659         size_t size = desc->nchunks * sizeof(*hwdesc);
660
661         hwdesc = dma_alloc_coherent(NULL, size, &desc->hwdescs.dma, GFP_NOWAIT);
662         if (!hwdesc)
663                 return;
664
665         desc->hwdescs.mem = hwdesc;
666         desc->hwdescs.size = size;
667
668         list_for_each_entry(chunk, &desc->chunks, node) {
669                 hwdesc->sar = chunk->src_addr;
670                 hwdesc->dar = chunk->dst_addr;
671                 hwdesc->tcr = chunk->size >> desc->xfer_shift;
672                 hwdesc++;
673         }
674 }
675
676 /* -----------------------------------------------------------------------------
677  * Stop and reset
678  */
679
680 static void rcar_dmac_chan_halt(struct rcar_dmac_chan *chan)
681 {
682         u32 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
683
684         chcr &= ~(RCAR_DMACHCR_DSE | RCAR_DMACHCR_DSIE | RCAR_DMACHCR_IE |
685                   RCAR_DMACHCR_TE | RCAR_DMACHCR_DE);
686         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, chcr);
687 }
688
689 static void rcar_dmac_chan_reinit(struct rcar_dmac_chan *chan)
690 {
691         struct rcar_dmac_desc *desc, *_desc;
692         unsigned long flags;
693         LIST_HEAD(descs);
694
695         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
696
697         /* Move all non-free descriptors to the local lists. */
698         list_splice_init(&chan->desc.pending, &descs);
699         list_splice_init(&chan->desc.active, &descs);
700         list_splice_init(&chan->desc.done, &descs);
701         list_splice_init(&chan->desc.wait, &descs);
702
703         chan->desc.running = NULL;
704
705         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
706
707         list_for_each_entry_safe(desc, _desc, &descs, node) {
708                 list_del(&desc->node);
709                 rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
710         }
711 }
712
713 static void rcar_dmac_stop(struct rcar_dmac *dmac)
714 {
715         rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMAOR, 0);
716 }
717
718 static void rcar_dmac_abort(struct rcar_dmac *dmac)
719 {
720         unsigned int i;
721
722         /* Stop all channels. */
723         for (i = 0; i < dmac->n_channels; ++i) {
724                 struct rcar_dmac_chan *chan = &dmac->channels[i];
725
726                 /* Stop and reinitialize the channel. */
727                 spin_lock(&chan->lock);
728                 rcar_dmac_chan_halt(chan);
729                 spin_unlock(&chan->lock);
730
731                 rcar_dmac_chan_reinit(chan);
732         }
733 }
734
735 /* -----------------------------------------------------------------------------
736  * Descriptors preparation
737  */
738
739 static void rcar_dmac_chan_configure_desc(struct rcar_dmac_chan *chan,
740                                           struct rcar_dmac_desc *desc)
741 {
742         static const u32 chcr_ts[] = {
743                 RCAR_DMACHCR_TS_1B, RCAR_DMACHCR_TS_2B,
744                 RCAR_DMACHCR_TS_4B, RCAR_DMACHCR_TS_8B,
745                 RCAR_DMACHCR_TS_16B, RCAR_DMACHCR_TS_32B,
746                 RCAR_DMACHCR_TS_64B,
747         };
748
749         unsigned int xfer_size;
750         u32 chcr;
751
752         switch (desc->direction) {
753         case DMA_DEV_TO_MEM:
754                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_INC | RCAR_DMACHCR_SM_FIXED
755                      | RCAR_DMACHCR_RS_DMARS;
756                 xfer_size = chan->src_xfer_size;
757                 break;
758
759         case DMA_MEM_TO_DEV:
760                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_FIXED | RCAR_DMACHCR_SM_INC
761                      | RCAR_DMACHCR_RS_DMARS;
762                 xfer_size = chan->dst_xfer_size;
763                 break;
764
765         case DMA_MEM_TO_MEM:
766         default:
767                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_INC | RCAR_DMACHCR_SM_INC
768                      | RCAR_DMACHCR_RS_AUTO;
769                 xfer_size = RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE;
770                 break;
771         }
772
773         desc->xfer_shift = ilog2(xfer_size);
774         desc->chcr = chcr | chcr_ts[desc->xfer_shift];
775 }
776
777 /*
778  * rcar_dmac_chan_prep_sg - prepare transfer descriptors from an SG list
779  *
780  * Common routine for public (MEMCPY) and slave DMA. The MEMCPY case is also
781  * converted to scatter-gather to guarantee consistent locking and a correct
782  * list manipulation. For slave DMA direction carries the usual meaning, and,
783  * logically, the SG list is RAM and the addr variable contains slave address,
784  * e.g., the FIFO I/O register. For MEMCPY direction equals DMA_MEM_TO_MEM
785  * and the SG list contains only one element and points at the source buffer.
786  */
787 static struct dma_async_tx_descriptor *
788 rcar_dmac_chan_prep_sg(struct rcar_dmac_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
789                        unsigned int sg_len, dma_addr_t dev_addr,
790                        enum dma_transfer_direction dir, unsigned long dma_flags,
791                        bool cyclic)
792 {
793         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
794         struct rcar_dmac_desc *desc;
795         struct scatterlist *sg;
796         unsigned int nchunks = 0;
797         unsigned int max_chunk_size;
798         unsigned int full_size = 0;
799         bool highmem = false;
800         unsigned int i;
801
802         desc = rcar_dmac_desc_get(chan);
803         if (!desc)
804                 return NULL;
805
806         desc->async_tx.flags = dma_flags;
807         desc->async_tx.cookie = -EBUSY;
808
809         desc->cyclic = cyclic;
810         desc->direction = dir;
811
812         rcar_dmac_chan_configure_desc(chan, desc);
813
814         max_chunk_size = (RCAR_DMATCR_MASK + 1) << desc->xfer_shift;
815
816         /*
817          * Allocate and fill the transfer chunk descriptors. We own the only
818          * reference to the DMA descriptor, there's no need for locking.
819          */
820         for_each_sg(sgl, sg, sg_len, i) {
821                 dma_addr_t mem_addr = sg_dma_address(sg);
822                 unsigned int len = sg_dma_len(sg);
823
824                 full_size += len;
825
826                 while (len) {
827                         unsigned int size = min(len, max_chunk_size);
828
829 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
830                         /*
831                          * Prevent individual transfers from crossing 4GB
832                          * boundaries.
833                          */
834                         if (dev_addr >> 32 != (dev_addr + size - 1) >> 32)
835                                 size = ALIGN(dev_addr, 1ULL << 32) - dev_addr;
836                         if (mem_addr >> 32 != (mem_addr + size - 1) >> 32)
837                                 size = ALIGN(mem_addr, 1ULL << 32) - mem_addr;
838
839                         /*
840                          * Check if either of the source or destination address
841                          * can't be expressed in 32 bits. If so we can't use
842                          * hardware descriptor lists.
843                          */
844                         if (dev_addr >> 32 || mem_addr >> 32)
845                                 highmem = true;
846 #endif
847
848                         chunk = rcar_dmac_xfer_chunk_get(chan);
849                         if (!chunk) {
850                                 rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
851                                 return NULL;
852                         }
853
854                         if (dir == DMA_DEV_TO_MEM) {
855                                 chunk->src_addr = dev_addr;
856                                 chunk->dst_addr = mem_addr;
857                         } else {
858                                 chunk->src_addr = mem_addr;
859                                 chunk->dst_addr = dev_addr;
860                         }
861
862                         chunk->size = size;
863
864                         dev_dbg(chan->chan.device->dev,
865                                 "chan%u: chunk %p/%p sgl %u@%p, %u/%u %pad -> %pad\n",
866                                 chan->index, chunk, desc, i, sg, size, len,
867                                 &chunk->src_addr, &chunk->dst_addr);
868
869                         mem_addr += size;
870                         if (dir == DMA_MEM_TO_MEM)
871                                 dev_addr += size;
872
873                         len -= size;
874
875                         list_add_tail(&chunk->node, &desc->chunks);
876                         nchunks++;
877                 }
878         }
879
880         desc->nchunks = nchunks;
881         desc->size = full_size;
882
883         /*
884          * Use hardware descriptor lists if possible when more than one chunk
885          * needs to be transferred (otherwise they don't make much sense).
886          *
887          * The highmem check currently covers the whole transfer. As an
888          * optimization we could use descriptor lists for consecutive lowmem
889          * chunks and direct manual mode for highmem chunks. Whether the
890          * performance improvement would be significant enough compared to the
891          * additional complexity remains to be investigated.
892          */
893         if (!highmem && nchunks > 1)
894                 rcar_dmac_alloc_hwdesc(chan, desc);
895
896         return &desc->async_tx;
897 }
898
899 /* -----------------------------------------------------------------------------
900  * DMA engine operations
901  */
902
903 static int rcar_dmac_alloc_chan_resources(struct dma_chan *chan)
904 {
905         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
906         int ret;
907
908         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.free);
909         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.pending);
910         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.active);
911         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.done);
912         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.wait);
913         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.chunks_free);
914         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.pages);
915
916         /* Preallocate descriptors. */
917         ret = rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(rchan, GFP_KERNEL);
918         if (ret < 0)
919                 return -ENOMEM;
920
921         ret = rcar_dmac_desc_alloc(rchan, GFP_KERNEL);
922         if (ret < 0)
923                 return -ENOMEM;
924
925         return pm_runtime_get_sync(chan->device->dev);
926 }
927
928 static void rcar_dmac_free_chan_resources(struct dma_chan *chan)
929 {
930         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
931         struct rcar_dmac *dmac = to_rcar_dmac(chan->device);
932         struct rcar_dmac_desc_page *page, *_page;
933
934         /* Protect against ISR */
935         spin_lock_irq(&rchan->lock);
936         rcar_dmac_chan_halt(rchan);
937         spin_unlock_irq(&rchan->lock);
938
939         /* Now no new interrupts will occur */
940
941         if (rchan->mid_rid >= 0) {
942                 /* The caller is holding dma_list_mutex */
943                 clear_bit(rchan->mid_rid, dmac->modules);
944                 rchan->mid_rid = -EINVAL;
945         }
946
947         list_for_each_entry_safe(page, _page, &rchan->desc.pages, node) {
948                 list_del(&page->node);
949                 free_page((unsigned long)page);
950         }
951
952         pm_runtime_put(chan->device->dev);
953 }
954
955 static struct dma_async_tx_descriptor *
956 rcar_dmac_prep_dma_memcpy(struct dma_chan *chan, dma_addr_t dma_dest,
957                           dma_addr_t dma_src, size_t len, unsigned long flags)
958 {
959         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
960         struct scatterlist sgl;
961
962         if (!len)
963                 return NULL;
964
965         sg_init_table(&sgl, 1);
966         sg_set_page(&sgl, pfn_to_page(PFN_DOWN(dma_src)), len,
967                     offset_in_page(dma_src));
968         sg_dma_address(&sgl) = dma_src;
969         sg_dma_len(&sgl) = len;
970
971         return rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, &sgl, 1, dma_dest,
972                                       DMA_MEM_TO_MEM, flags, false);
973 }
974
975 static struct dma_async_tx_descriptor *
976 rcar_dmac_prep_slave_sg(struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
977                         unsigned int sg_len, enum dma_transfer_direction dir,
978                         unsigned long flags, void *context)
979 {
980         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
981         dma_addr_t dev_addr;
982
983         /* Someone calling slave DMA on a generic channel? */
984         if (rchan->mid_rid < 0 || !sg_len) {
985                 dev_warn(chan->device->dev,
986                          "%s: bad parameter: len=%d, id=%d\n",
987                          __func__, sg_len, rchan->mid_rid);
988                 return NULL;
989         }
990
991         dev_addr = dir == DMA_DEV_TO_MEM
992                  ? rchan->src_slave_addr : rchan->dst_slave_addr;
993         return rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, sgl, sg_len, dev_addr,
994                                       dir, flags, false);
995 }
996
997 #define RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN    32
998
999 static struct dma_async_tx_descriptor *
1000 rcar_dmac_prep_dma_cyclic(struct dma_chan *chan, dma_addr_t buf_addr,
1001                           size_t buf_len, size_t period_len,
1002                           enum dma_transfer_direction dir, unsigned long flags)
1003 {
1004         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1005         struct dma_async_tx_descriptor *desc;
1006         struct scatterlist *sgl;
1007         dma_addr_t dev_addr;
1008         unsigned int sg_len;
1009         unsigned int i;
1010
1011         /* Someone calling slave DMA on a generic channel? */
1012         if (rchan->mid_rid < 0 || buf_len < period_len) {
1013                 dev_warn(chan->device->dev,
1014                         "%s: bad parameter: buf_len=%zu, period_len=%zu, id=%d\n",
1015                         __func__, buf_len, period_len, rchan->mid_rid);
1016                 return NULL;
1017         }
1018
1019         sg_len = buf_len / period_len;
1020         if (sg_len > RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN) {
1021                 dev_err(chan->device->dev,
1022                         "chan%u: sg length %d exceds limit %d",
1023                         rchan->index, sg_len, RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN);
1024                 return NULL;
1025         }
1026
1027         /*
1028          * Allocate the sg list dynamically as it would consume too much stack
1029          * space.
1030          */
1031         sgl = kcalloc(sg_len, sizeof(*sgl), GFP_NOWAIT);
1032         if (!sgl)
1033                 return NULL;
1034
1035         sg_init_table(sgl, sg_len);
1036
1037         for (i = 0; i < sg_len; ++i) {
1038                 dma_addr_t src = buf_addr + (period_len * i);
1039
1040                 sg_set_page(&sgl[i], pfn_to_page(PFN_DOWN(src)), period_len,
1041                             offset_in_page(src));
1042                 sg_dma_address(&sgl[i]) = src;
1043                 sg_dma_len(&sgl[i]) = period_len;
1044         }
1045
1046         dev_addr = dir == DMA_DEV_TO_MEM
1047                  ? rchan->src_slave_addr : rchan->dst_slave_addr;
1048         desc = rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, sgl, sg_len, dev_addr,
1049                                       dir, flags, true);
1050
1051         kfree(sgl);
1052         return desc;
1053 }
1054
1055 static int rcar_dmac_device_config(struct dma_chan *chan,
1056                                    struct dma_slave_config *cfg)
1057 {
1058         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1059
1060         /*
1061          * We could lock this, but you shouldn't be configuring the
1062          * channel, while using it...
1063          */
1064         rchan->src_slave_addr = cfg->src_addr;
1065         rchan->dst_slave_addr = cfg->dst_addr;
1066         rchan->src_xfer_size = cfg->src_addr_width;
1067         rchan->dst_xfer_size = cfg->dst_addr_width;
1068
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 static int rcar_dmac_chan_terminate_all(struct dma_chan *chan)
1073 {
1074         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1075         unsigned long flags;
1076
1077         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1078         rcar_dmac_chan_halt(rchan);
1079         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1080
1081         /*
1082          * FIXME: No new interrupt can occur now, but the IRQ thread might still
1083          * be running.
1084          */
1085
1086         rcar_dmac_chan_reinit(rchan);
1087
1088         return 0;
1089 }
1090
1091 static unsigned int rcar_dmac_chan_get_residue(struct rcar_dmac_chan *chan,
1092                                                dma_cookie_t cookie)
1093 {
1094         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1095         struct rcar_dmac_xfer_chunk *running = NULL;
1096         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
1097         unsigned int residue = 0;
1098         unsigned int dptr = 0;
1099
1100         if (!desc)
1101                 return 0;
1102
1103         /*
1104          * If the cookie doesn't correspond to the currently running transfer
1105          * then the descriptor hasn't been processed yet, and the residue is
1106          * equal to the full descriptor size.
1107          */
1108         if (cookie != desc->async_tx.cookie)
1109                 return desc->size;
1110
1111         /*
1112          * In descriptor mode the descriptor running pointer is not maintained
1113          * by the interrupt handler, find the running descriptor from the
1114          * descriptor pointer field in the CHCRB register. In non-descriptor
1115          * mode just use the running descriptor pointer.
1116          */
1117         if (desc->hwdescs.mem) {
1118                 dptr = (rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCRB) &
1119                         RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK) >> RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT;
1120                 WARN_ON(dptr >= desc->nchunks);
1121         } else {
1122                 running = desc->running;
1123         }
1124
1125         /* Compute the size of all chunks still to be transferred. */
1126         list_for_each_entry_reverse(chunk, &desc->chunks, node) {
1127                 if (chunk == running || ++dptr == desc->nchunks)
1128                         break;
1129
1130                 residue += chunk->size;
1131         }
1132
1133         /* Add the residue for the current chunk. */
1134         residue += rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMATCR) << desc->xfer_shift;
1135
1136         return residue;
1137 }
1138
1139 static enum dma_status rcar_dmac_tx_status(struct dma_chan *chan,
1140                                            dma_cookie_t cookie,
1141                                            struct dma_tx_state *txstate)
1142 {
1143         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1144         enum dma_status status;
1145         unsigned long flags;
1146         unsigned int residue;
1147
1148         status = dma_cookie_status(chan, cookie, txstate);
1149         if (status == DMA_COMPLETE || !txstate)
1150                 return status;
1151
1152         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1153         residue = rcar_dmac_chan_get_residue(rchan, cookie);
1154         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1155
1156         dma_set_residue(txstate, residue);
1157
1158         return status;
1159 }
1160
1161 static void rcar_dmac_issue_pending(struct dma_chan *chan)
1162 {
1163         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1164         unsigned long flags;
1165
1166         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1167
1168         if (list_empty(&rchan->desc.pending))
1169                 goto done;
1170
1171         /* Append the pending list to the active list. */
1172         list_splice_tail_init(&rchan->desc.pending, &rchan->desc.active);
1173
1174         /*
1175          * If no transfer is running pick the first descriptor from the active
1176          * list and start the transfer.
1177          */
1178         if (!rchan->desc.running) {
1179                 struct rcar_dmac_desc *desc;
1180
1181                 desc = list_first_entry(&rchan->desc.active,
1182                                         struct rcar_dmac_desc, node);
1183                 rchan->desc.running = desc;
1184
1185                 rcar_dmac_chan_start_xfer(rchan);
1186         }
1187
1188 done:
1189         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1190 }
1191
1192 /* -----------------------------------------------------------------------------
1193  * IRQ handling
1194  */
1195
1196 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_desc_stage_end(struct rcar_dmac_chan *chan)
1197 {
1198         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1199         unsigned int stage;
1200
1201         if (WARN_ON(!desc || !desc->cyclic)) {
1202                 /*
1203                  * This should never happen, there should always be a running
1204                  * cyclic descriptor when a descriptor stage end interrupt is
1205                  * triggered. Warn and return.
1206                  */
1207                 return IRQ_NONE;
1208         }
1209
1210         /* Program the interrupt pointer to the next stage. */
1211         stage = (rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCRB) &
1212                  RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK) >> RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT;
1213         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPCR, RCAR_DMADPCR_DIPT(stage));
1214
1215         return IRQ_WAKE_THREAD;
1216 }
1217
1218 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_transfer_end(struct rcar_dmac_chan *chan)
1219 {
1220         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1221         irqreturn_t ret = IRQ_WAKE_THREAD;
1222
1223         if (WARN_ON_ONCE(!desc)) {
1224                 /*
1225                  * This should never happen, there should always be a running
1226                  * descriptor when a transfer end interrupt is triggered. Warn
1227                  * and return.
1228                  */
1229                 return IRQ_NONE;
1230         }
1231
1232         /*
1233          * The transfer end interrupt isn't generated for each chunk when using
1234          * descriptor mode. Only update the running chunk pointer in
1235          * non-descriptor mode.
1236          */
1237         if (!desc->hwdescs.mem) {
1238                 /*
1239                  * If we haven't completed the last transfer chunk simply move
1240                  * to the next one. Only wake the IRQ thread if the transfer is
1241                  * cyclic.
1242                  */
1243                 if (!list_is_last(&desc->running->node, &desc->chunks)) {
1244                         desc->running = list_next_entry(desc->running, node);
1245                         if (!desc->cyclic)
1246                                 ret = IRQ_HANDLED;
1247                         goto done;
1248                 }
1249
1250                 /*
1251                  * We've completed the last transfer chunk. If the transfer is
1252                  * cyclic, move back to the first one.
1253                  */
1254                 if (desc->cyclic) {
1255                         desc->running =
1256                                 list_first_entry(&desc->chunks,
1257                                                  struct rcar_dmac_xfer_chunk,
1258                                                  node);
1259                         goto done;
1260                 }
1261         }
1262
1263         /* The descriptor is complete, move it to the done list. */
1264         list_move_tail(&desc->node, &chan->desc.done);
1265
1266         /* Queue the next descriptor, if any. */
1267         if (!list_empty(&chan->desc.active))
1268                 chan->desc.running = list_first_entry(&chan->desc.active,
1269                                                       struct rcar_dmac_desc,
1270                                                       node);
1271         else
1272                 chan->desc.running = NULL;
1273
1274 done:
1275         if (chan->desc.running)
1276                 rcar_dmac_chan_start_xfer(chan);
1277
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_channel(int irq, void *dev)
1282 {
1283         u32 mask = RCAR_DMACHCR_DSE | RCAR_DMACHCR_TE;
1284         struct rcar_dmac_chan *chan = dev;
1285         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
1286         u32 chcr;
1287
1288         spin_lock(&chan->lock);
1289
1290         chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
1291         if (chcr & RCAR_DMACHCR_TE)
1292                 mask |= RCAR_DMACHCR_DE;
1293         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, chcr & ~mask);
1294
1295         if (chcr & RCAR_DMACHCR_DSE)
1296                 ret |= rcar_dmac_isr_desc_stage_end(chan);
1297
1298         if (chcr & RCAR_DMACHCR_TE)
1299                 ret |= rcar_dmac_isr_transfer_end(chan);
1300
1301         spin_unlock(&chan->lock);
1302
1303         return ret;
1304 }
1305
1306 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_channel_thread(int irq, void *dev)
1307 {
1308         struct rcar_dmac_chan *chan = dev;
1309         struct rcar_dmac_desc *desc;
1310
1311         spin_lock_irq(&chan->lock);
1312
1313         /* For cyclic transfers notify the user after every chunk. */
1314         if (chan->desc.running && chan->desc.running->cyclic) {
1315                 dma_async_tx_callback callback;
1316                 void *callback_param;
1317
1318                 desc = chan->desc.running;
1319                 callback = desc->async_tx.callback;
1320                 callback_param = desc->async_tx.callback_param;
1321
1322                 if (callback) {
1323                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1324                         callback(callback_param);
1325                         spin_lock_irq(&chan->lock);
1326                 }
1327         }
1328
1329         /*
1330          * Call the callback function for all descriptors on the done list and
1331          * move them to the ack wait list.
1332          */
1333         while (!list_empty(&chan->desc.done)) {
1334                 desc = list_first_entry(&chan->desc.done, struct rcar_dmac_desc,
1335                                         node);
1336                 dma_cookie_complete(&desc->async_tx);
1337                 list_del(&desc->node);
1338
1339                 if (desc->async_tx.callback) {
1340                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1341                         /*
1342                          * We own the only reference to this descriptor, we can
1343                          * safely dereference it without holding the channel
1344                          * lock.
1345                          */
1346                         desc->async_tx.callback(desc->async_tx.callback_param);
1347                         spin_lock_irq(&chan->lock);
1348                 }
1349
1350                 list_add_tail(&desc->node, &chan->desc.wait);
1351         }
1352
1353         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1354
1355         /* Recycle all acked descriptors. */
1356         rcar_dmac_desc_recycle_acked(chan);
1357
1358         return IRQ_HANDLED;
1359 }
1360
1361 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_error(int irq, void *data)
1362 {
1363         struct rcar_dmac *dmac = data;
1364
1365         if (!(rcar_dmac_read(dmac, RCAR_DMAOR) & RCAR_DMAOR_AE))
1366                 return IRQ_NONE;
1367
1368         /*
1369          * An unrecoverable error occurred on an unknown channel. Halt the DMAC,
1370          * abort transfers on all channels, and reinitialize the DMAC.
1371          */
1372         rcar_dmac_stop(dmac);
1373         rcar_dmac_abort(dmac);
1374         rcar_dmac_init(dmac);
1375
1376         return IRQ_HANDLED;
1377 }
1378
1379 /* -----------------------------------------------------------------------------
1380  * OF xlate and channel filter
1381  */
1382
1383 static bool rcar_dmac_chan_filter(struct dma_chan *chan, void *arg)
1384 {
1385         struct rcar_dmac *dmac = to_rcar_dmac(chan->device);
1386         struct of_phandle_args *dma_spec = arg;
1387
1388         /*
1389          * FIXME: Using a filter on OF platforms is a nonsense. The OF xlate
1390          * function knows from which device it wants to allocate a channel from,
1391          * and would be perfectly capable of selecting the channel it wants.
1392          * Forcing it to call dma_request_channel() and iterate through all
1393          * channels from all controllers is just pointless.
1394          */
1395         if (chan->device->device_config != rcar_dmac_device_config ||
1396             dma_spec->np != chan->device->dev->of_node)
1397                 return false;
1398
1399         return !test_and_set_bit(dma_spec->args[0], dmac->modules);
1400 }
1401
1402 static struct dma_chan *rcar_dmac_of_xlate(struct of_phandle_args *dma_spec,
1403                                            struct of_dma *ofdma)
1404 {
1405         struct rcar_dmac_chan *rchan;
1406         struct dma_chan *chan;
1407         dma_cap_mask_t mask;
1408
1409         if (dma_spec->args_count != 1)
1410                 return NULL;
1411
1412         /* Only slave DMA channels can be allocated via DT */
1413         dma_cap_zero(mask);
1414         dma_cap_set(DMA_SLAVE, mask);
1415
1416         chan = dma_request_channel(mask, rcar_dmac_chan_filter, dma_spec);
1417         if (!chan)
1418                 return NULL;
1419
1420         rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1421         rchan->mid_rid = dma_spec->args[0];
1422
1423         return chan;
1424 }
1425
1426 /* -----------------------------------------------------------------------------
1427  * Power management
1428  */
1429
1430 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
1431 static int rcar_dmac_sleep_suspend(struct device *dev)
1432 {
1433         /*
1434          * TODO: Wait for the current transfer to complete and stop the device.
1435          */
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 static int rcar_dmac_sleep_resume(struct device *dev)
1440 {
1441         /* TODO: Resume transfers, if any. */
1442         return 0;
1443 }
1444 #endif
1445
1446 #ifdef CONFIG_PM
1447 static int rcar_dmac_runtime_suspend(struct device *dev)
1448 {
1449         return 0;
1450 }
1451
1452 static int rcar_dmac_runtime_resume(struct device *dev)
1453 {
1454         struct rcar_dmac *dmac = dev_get_drvdata(dev);
1455
1456         return rcar_dmac_init(dmac);
1457 }
1458 #endif
1459
1460 static const struct dev_pm_ops rcar_dmac_pm = {
1461         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(rcar_dmac_sleep_suspend, rcar_dmac_sleep_resume)
1462         SET_RUNTIME_PM_OPS(rcar_dmac_runtime_suspend, rcar_dmac_runtime_resume,
1463                            NULL)
1464 };
1465
1466 /* -----------------------------------------------------------------------------
1467  * Probe and remove
1468  */
1469
1470 static int rcar_dmac_chan_probe(struct rcar_dmac *dmac,
1471                                 struct rcar_dmac_chan *rchan,
1472                                 unsigned int index)
1473 {
1474         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dmac->dev);
1475         struct dma_chan *chan = &rchan->chan;
1476         char pdev_irqname[5];
1477         char *irqname;
1478         int irq;
1479         int ret;
1480
1481         rchan->index = index;
1482         rchan->iomem = dmac->iomem + RCAR_DMAC_CHAN_OFFSET(index);
1483         rchan->mid_rid = -EINVAL;
1484
1485         spin_lock_init(&rchan->lock);
1486
1487         /* Request the channel interrupt. */
1488         sprintf(pdev_irqname, "ch%u", index);
1489         irq = platform_get_irq_byname(pdev, pdev_irqname);
1490         if (irq < 0) {
1491                 dev_err(dmac->dev, "no IRQ specified for channel %u\n", index);
1492                 return -ENODEV;
1493         }
1494
1495         irqname = devm_kasprintf(dmac->dev, GFP_KERNEL, "%s:%u",
1496                                  dev_name(dmac->dev), index);
1497         if (!irqname)
1498                 return -ENOMEM;
1499
1500         ret = devm_request_threaded_irq(dmac->dev, irq, rcar_dmac_isr_channel,
1501                                         rcar_dmac_isr_channel_thread, 0,
1502                                         irqname, rchan);
1503         if (ret) {
1504                 dev_err(dmac->dev, "failed to request IRQ %u (%d)\n", irq, ret);
1505                 return ret;
1506         }
1507
1508         /*
1509          * Initialize the DMA engine channel and add it to the DMA engine
1510          * channels list.
1511          */
1512         chan->device = &dmac->engine;
1513         dma_cookie_init(chan);
1514
1515         list_add_tail(&chan->device_node, &dmac->engine.channels);
1516
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 static int rcar_dmac_parse_of(struct device *dev, struct rcar_dmac *dmac)
1521 {
1522         struct device_node *np = dev->of_node;
1523         int ret;
1524
1525         ret = of_property_read_u32(np, "dma-channels", &dmac->n_channels);
1526         if (ret < 0) {
1527                 dev_err(dev, "unable to read dma-channels property\n");
1528                 return ret;
1529         }
1530
1531         if (dmac->n_channels <= 0 || dmac->n_channels >= 100) {
1532                 dev_err(dev, "invalid number of channels %u\n",
1533                         dmac->n_channels);
1534                 return -EINVAL;
1535         }
1536
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 static int rcar_dmac_probe(struct platform_device *pdev)
1541 {
1542         const enum dma_slave_buswidth widths = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE |
1543                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_2_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES |
1544                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_8_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_16_BYTES |
1545                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_32_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_64_BYTES;
1546         struct dma_device *engine;
1547         struct rcar_dmac *dmac;
1548         struct resource *mem;
1549         unsigned int i;
1550         char *irqname;
1551         int irq;
1552         int ret;
1553
1554         dmac = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dmac), GFP_KERNEL);
1555         if (!dmac)
1556                 return -ENOMEM;
1557
1558         dmac->dev = &pdev->dev;
1559         platform_set_drvdata(pdev, dmac);
1560
1561         ret = rcar_dmac_parse_of(&pdev->dev, dmac);
1562         if (ret < 0)
1563                 return ret;
1564
1565         dmac->channels = devm_kcalloc(&pdev->dev, dmac->n_channels,
1566                                       sizeof(*dmac->channels), GFP_KERNEL);
1567         if (!dmac->channels)
1568                 return -ENOMEM;
1569
1570         /* Request resources. */
1571         mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1572         dmac->iomem = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, mem);
1573         if (IS_ERR(dmac->iomem))
1574                 return PTR_ERR(dmac->iomem);
1575
1576         irq = platform_get_irq_byname(pdev, "error");
1577         if (irq < 0) {
1578                 dev_err(&pdev->dev, "no error IRQ specified\n");
1579                 return -ENODEV;
1580         }
1581
1582         irqname = devm_kasprintf(dmac->dev, GFP_KERNEL, "%s:error",
1583                                  dev_name(dmac->dev));
1584         if (!irqname)
1585                 return -ENOMEM;
1586
1587         ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq, rcar_dmac_isr_error, 0,
1588                                irqname, dmac);
1589         if (ret) {
1590                 dev_err(&pdev->dev, "failed to request IRQ %u (%d)\n",
1591                         irq, ret);
1592                 return ret;
1593         }
1594
1595         /* Enable runtime PM and initialize the device. */
1596         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1597         ret = pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
1598         if (ret < 0) {
1599                 dev_err(&pdev->dev, "runtime PM get sync failed (%d)\n", ret);
1600                 return ret;
1601         }
1602
1603         ret = rcar_dmac_init(dmac);
1604         pm_runtime_put(&pdev->dev);
1605
1606         if (ret) {
1607                 dev_err(&pdev->dev, "failed to reset device\n");
1608                 goto error;
1609         }
1610
1611         /* Initialize the channels. */
1612         INIT_LIST_HEAD(&dmac->engine.channels);
1613
1614         for (i = 0; i < dmac->n_channels; ++i) {
1615                 ret = rcar_dmac_chan_probe(dmac, &dmac->channels[i], i);
1616                 if (ret < 0)
1617                         goto error;
1618         }
1619
1620         /* Register the DMAC as a DMA provider for DT. */
1621         ret = of_dma_controller_register(pdev->dev.of_node, rcar_dmac_of_xlate,
1622                                          NULL);
1623         if (ret < 0)
1624                 goto error;
1625
1626         /*
1627          * Register the DMA engine device.
1628          *
1629          * Default transfer size of 32 bytes requires 32-byte alignment.
1630          */
1631         engine = &dmac->engine;
1632         dma_cap_set(DMA_MEMCPY, engine->cap_mask);
1633         dma_cap_set(DMA_SLAVE, engine->cap_mask);
1634
1635         engine->dev = &pdev->dev;
1636         engine->copy_align = ilog2(RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE);
1637
1638         engine->src_addr_widths = widths;
1639         engine->dst_addr_widths = widths;
1640         engine->directions = BIT(DMA_MEM_TO_DEV) | BIT(DMA_DEV_TO_MEM);
1641         engine->residue_granularity = DMA_RESIDUE_GRANULARITY_BURST;
1642
1643         engine->device_alloc_chan_resources = rcar_dmac_alloc_chan_resources;
1644         engine->device_free_chan_resources = rcar_dmac_free_chan_resources;
1645         engine->device_prep_dma_memcpy = rcar_dmac_prep_dma_memcpy;
1646         engine->device_prep_slave_sg = rcar_dmac_prep_slave_sg;
1647         engine->device_prep_dma_cyclic = rcar_dmac_prep_dma_cyclic;
1648         engine->device_config = rcar_dmac_device_config;
1649         engine->device_terminate_all = rcar_dmac_chan_terminate_all;
1650         engine->device_tx_status = rcar_dmac_tx_status;
1651         engine->device_issue_pending = rcar_dmac_issue_pending;
1652
1653         ret = dma_async_device_register(engine);
1654         if (ret < 0)
1655                 goto error;
1656
1657         return 0;
1658
1659 error:
1660         of_dma_controller_free(pdev->dev.of_node);
1661         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 static int rcar_dmac_remove(struct platform_device *pdev)
1666 {
1667         struct rcar_dmac *dmac = platform_get_drvdata(pdev);
1668
1669         of_dma_controller_free(pdev->dev.of_node);
1670         dma_async_device_unregister(&dmac->engine);
1671
1672         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1673
1674         return 0;
1675 }
1676
1677 static void rcar_dmac_shutdown(struct platform_device *pdev)
1678 {
1679         struct rcar_dmac *dmac = platform_get_drvdata(pdev);
1680
1681         rcar_dmac_stop(dmac);
1682 }
1683
1684 static const struct of_device_id rcar_dmac_of_ids[] = {
1685         { .compatible = "renesas,rcar-dmac", },
1686         { /* Sentinel */ }
1687 };
1688 MODULE_DEVICE_TABLE(of, rcar_dmac_of_ids);
1689
1690 static struct platform_driver rcar_dmac_driver = {
1691         .driver         = {
1692                 .pm     = &rcar_dmac_pm,
1693                 .name   = "rcar-dmac",
1694                 .of_match_table = rcar_dmac_of_ids,
1695         },
1696         .probe          = rcar_dmac_probe,
1697         .remove         = rcar_dmac_remove,
1698         .shutdown       = rcar_dmac_shutdown,
1699 };
1700
1701 module_platform_driver(rcar_dmac_driver);
1702
1703 MODULE_DESCRIPTION("R-Car Gen2 DMA Controller Driver");
1704 MODULE_AUTHOR("Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>");
1705 MODULE_LICENSE("GPL v2");