arch/s390/include/asm/idals.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Author(s)......: Holger Smolinski <[email protected]>
   4  *                  Martin Schwidefsky <[email protected]>
   5  * Bugreports.to..: <[email protected]>
   6  * Copyright IBM Corp. 2000
   7  *
   8  * History of changes
   9  * 07/24/00 new file
  10  * 05/04/02 code restructuring.
  11  */
  12
  13 #ifndef _S390_IDALS_H
  14 #define _S390_IDALS_H
  15
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <asm/dma-types.h>
  22 #include <asm/cio.h>
  23
  24 #define IDA_SIZE_SHIFT          12
  25 #define IDA_BLOCK_SIZE          (1UL << IDA_SIZE_SHIFT)
  26
  27 #define IDA_2K_SIZE_SHIFT       11
  28 #define IDA_2K_BLOCK_SIZE       (1UL << IDA_2K_SIZE_SHIFT)
  29
  30 /*
  31  * Test if an address/length pair needs an idal list.
  32  */
  33 static inline bool idal_is_needed(void *vaddr, unsigned int length)
  34 {
  35         dma64_t paddr = virt_to_dma64(vaddr);
  36
  37         return (((__force unsigned long)(paddr) + length - 1) >> 31) != 0;
  38 }
  39
  40 /*
  41  * Return the number of idal words needed for an address/length pair.
  42  */
  43 static inline unsigned int idal_nr_words(void *vaddr, unsigned int length)
  44 {
  45         unsigned int cidaw;
  46
  47         cidaw = (unsigned long)vaddr & (IDA_BLOCK_SIZE - 1);
  48         cidaw += length + IDA_BLOCK_SIZE - 1;
  49         cidaw >>= IDA_SIZE_SHIFT;
  50         return cidaw;
  51 }
  52
  53 /*
  54  * Return the number of 2K IDA words needed for an address/length pair.
  55  */
  56 static inline unsigned int idal_2k_nr_words(void *vaddr, unsigned int length)
  57 {
  58         unsigned int cidaw;
  59
  60         cidaw = (unsigned long)vaddr & (IDA_2K_BLOCK_SIZE - 1);
  61         cidaw += length + IDA_2K_BLOCK_SIZE - 1;
  62         cidaw >>= IDA_2K_SIZE_SHIFT;
  63         return cidaw;
  64 }
  65
  66 /*
  67  * Create the list of idal words for an address/length pair.
  68  */
  69 static inline dma64_t *idal_create_words(dma64_t *idaws, void *vaddr, unsigned int length)
  70 {
  71         dma64_t paddr = virt_to_dma64(vaddr);
  72         unsigned int cidaw;
  73
  74         *idaws++ = paddr;
  75         cidaw = idal_nr_words(vaddr, length);
  76         paddr = dma64_and(paddr, -IDA_BLOCK_SIZE);
  77         while (--cidaw > 0) {
  78                 paddr = dma64_add(paddr, IDA_BLOCK_SIZE);
  79                 *idaws++ = paddr;
  80         }
  81         return idaws;
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Sets the address of the data in CCW.
  86  * If necessary it allocates an IDAL and sets the appropriate flags.
  87  */
  88 static inline int set_normalized_cda(struct ccw1 *ccw, void *vaddr)
  89 {
  90         unsigned int nridaws;
  91         dma64_t *idal;
  92
  93         if (ccw->flags & CCW_FLAG_IDA)
  94                 return -EINVAL;
  95         nridaws = idal_nr_words(vaddr, ccw->count);
  96         if (nridaws > 0) {
  97                 idal = kcalloc(nridaws, sizeof(*idal), GFP_ATOMIC | GFP_DMA);
  98                 if (!idal)
  99                         return -ENOMEM;
 100                 idal_create_words(idal, vaddr, ccw->count);
 101                 ccw->flags |= CCW_FLAG_IDA;
 102                 vaddr = idal;
 103         }
 104         ccw->cda = virt_to_dma32(vaddr);
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Releases any allocated IDAL related to the CCW.
 110  */
 111 static inline void clear_normalized_cda(struct ccw1 *ccw)
 112 {
 113         if (ccw->flags & CCW_FLAG_IDA) {
 114                 kfree(dma32_to_virt(ccw->cda));
 115                 ccw->flags &= ~CCW_FLAG_IDA;
 116         }
 117         ccw->cda = 0;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Idal buffer extension
 122  */
 123 struct idal_buffer {
 124         size_t size;
 125         size_t page_order;
 126         dma64_t data[];
 127 };
 128
 129 /*
 130  * Allocate an idal buffer
 131  */
 132 static inline struct idal_buffer *idal_buffer_alloc(size_t size, int page_order)
 133 {
 134         int nr_chunks, nr_ptrs, i;
 135         struct idal_buffer *ib;
 136         void *vaddr;
 137
 138         nr_ptrs = (size + IDA_BLOCK_SIZE - 1) >> IDA_SIZE_SHIFT;
 139         nr_chunks = (PAGE_SIZE << page_order) >> IDA_SIZE_SHIFT;
 140         ib = kmalloc(struct_size(ib, data, nr_ptrs), GFP_DMA | GFP_KERNEL);
 141         if (!ib)
 142                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 143         ib->size = size;
 144         ib->page_order = page_order;
 145         for (i = 0; i < nr_ptrs; i++) {
 146                 if (i & (nr_chunks - 1)) {
 147                         ib->data[i] = dma64_add(ib->data[i - 1], IDA_BLOCK_SIZE);
 148                         continue;
 149                 }
 150                 vaddr = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, page_order);
 151                 if (!vaddr)
 152                         goto error;
 153                 ib->data[i] = virt_to_dma64(vaddr);
 154         }
 155         return ib;
 156 error:
 157         while (i >= nr_chunks) {
 158                 i -= nr_chunks;
 159                 vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 160                 free_pages((unsigned long)vaddr, ib->page_order);
 161         }
 162         kfree(ib);
 163         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Free an idal buffer.
 168  */
 169 static inline void idal_buffer_free(struct idal_buffer *ib)
 170 {
 171         int nr_chunks, nr_ptrs, i;
 172         void *vaddr;
 173
 174         nr_ptrs = (ib->size + IDA_BLOCK_SIZE - 1) >> IDA_SIZE_SHIFT;
 175         nr_chunks = (PAGE_SIZE << ib->page_order) >> IDA_SIZE_SHIFT;
 176         for (i = 0; i < nr_ptrs; i += nr_chunks) {
 177                 vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 178                 free_pages((unsigned long)vaddr, ib->page_order);
 179         }
 180         kfree(ib);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Test if a idal list is really needed.
 185  */
 186 static inline bool __idal_buffer_is_needed(struct idal_buffer *ib)
 187 {
 188         if (ib->size > (PAGE_SIZE << ib->page_order))
 189                 return true;
 190         return idal_is_needed(dma64_to_virt(ib->data[0]), ib->size);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Set channel data address to idal buffer.
 195  */
 196 static inline void idal_buffer_set_cda(struct idal_buffer *ib, struct ccw1 *ccw)
 197 {
 198         void *vaddr;
 199
 200         if (__idal_buffer_is_needed(ib)) {
 201                 /* Setup idals */
 202                 ccw->cda = virt_to_dma32(ib->data);
 203                 ccw->flags |= CCW_FLAG_IDA;
 204         } else {
 205                 /*
 206                  * No idals needed - use direct addressing. Convert from
 207                  * dma64_t to virt and then to dma32_t only because of type
 208                  * checking. The physical address is known to be below 2GB.
 209                  */
 210                 vaddr = dma64_to_virt(ib->data[0]);
 211                 ccw->cda = virt_to_dma32(vaddr);
 212         }
 213         ccw->count = ib->size;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Copy count bytes from an idal buffer to user memory
 218  */
 219 static inline size_t idal_buffer_to_user(struct idal_buffer *ib, void __user *to, size_t count)
 220 {
 221         size_t left;
 222         void *vaddr;
 223         int i;
 224
 225         BUG_ON(count > ib->size);
 226         for (i = 0; count > IDA_BLOCK_SIZE; i++) {
 227                 vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 228                 left = copy_to_user(to, vaddr, IDA_BLOCK_SIZE);
 229                 if (left)
 230                         return left + count - IDA_BLOCK_SIZE;
 231                 to = (void __user *)to + IDA_BLOCK_SIZE;
 232                 count -= IDA_BLOCK_SIZE;
 233         }
 234         vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 235         return copy_to_user(to, vaddr, count);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Copy count bytes from user memory to an idal buffer
 240  */
 241 static inline size_t idal_buffer_from_user(struct idal_buffer *ib, const void __user *from, size_t count)
 242 {
 243         size_t left;
 244         void *vaddr;
 245         int i;
 246
 247         BUG_ON(count > ib->size);
 248         for (i = 0; count > IDA_BLOCK_SIZE; i++) {
 249                 vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 250                 left = copy_from_user(vaddr, from, IDA_BLOCK_SIZE);
 251                 if (left)
 252                         return left + count - IDA_BLOCK_SIZE;
 253                 from = (void __user *)from + IDA_BLOCK_SIZE;
 254                 count -= IDA_BLOCK_SIZE;
 255         }
 256         vaddr = dma64_to_virt(ib->data[i]);
 257         return copy_from_user(vaddr, from, count);
 258 }
 259
 260 #endif