]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/hwtracing/intel_th/msu.c
Merge tag 'powerpc-5.13-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc...
[linux.git] / drivers / hwtracing / intel_th / msu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Intel(R) Trace Hub Memory Storage Unit
4  *
5  * Copyright (C) 2014-2015 Intel Corporation.
6  */
7
8 #define pr_fmt(fmt)     KBUILD_MODNAME ": " fmt
9
10 #include <linux/types.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/device.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <linux/sizes.h>
15 #include <linux/printk.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/fs.h>
19 #include <linux/io.h>
20 #include <linux/workqueue.h>
21 #include <linux/dma-mapping.h>
22
23 #ifdef CONFIG_X86
24 #include <asm/set_memory.h>
25 #endif
26
27 #include <linux/intel_th.h>
28 #include "intel_th.h"
29 #include "msu.h"
30
31 #define msc_dev(x) (&(x)->thdev->dev)
32
33 /*
34  * Lockout state transitions:
35  *   READY -> INUSE -+-> LOCKED -+-> READY -> etc.
36  *                   \-----------/
37  * WIN_READY:   window can be used by HW
38  * WIN_INUSE:   window is in use
39  * WIN_LOCKED:  window is filled up and is being processed by the buffer
40  * handling code
41  *
42  * All state transitions happen automatically, except for the LOCKED->READY,
43  * which needs to be signalled by the buffer code by calling
44  * intel_th_msc_window_unlock().
45  *
46  * When the interrupt handler has to switch to the next window, it checks
47  * whether it's READY, and if it is, it performs the switch and tracing
48  * continues. If it's LOCKED, it stops the trace.
49  */
50 enum lockout_state {
51         WIN_READY = 0,
52         WIN_INUSE,
53         WIN_LOCKED
54 };
55
56 /**
57  * struct msc_window - multiblock mode window descriptor
58  * @entry:      window list linkage (msc::win_list)
59  * @pgoff:      page offset into the buffer that this window starts at
60  * @lockout:    lockout state, see comment below
61  * @lo_lock:    lockout state serialization
62  * @nr_blocks:  number of blocks (pages) in this window
63  * @nr_segs:    number of segments in this window (<= @nr_blocks)
64  * @_sgt:       array of block descriptors
65  * @sgt:        array of block descriptors
66  */
67 struct msc_window {
68         struct list_head        entry;
69         unsigned long           pgoff;
70         enum lockout_state      lockout;
71         spinlock_t              lo_lock;
72         unsigned int            nr_blocks;
73         unsigned int            nr_segs;
74         struct msc              *msc;
75         struct sg_table         _sgt;
76         struct sg_table         *sgt;
77 };
78
79 /**
80  * struct msc_iter - iterator for msc buffer
81  * @entry:              msc::iter_list linkage
82  * @msc:                pointer to the MSC device
83  * @start_win:          oldest window
84  * @win:                current window
85  * @offset:             current logical offset into the buffer
86  * @start_block:        oldest block in the window
87  * @block:              block number in the window
88  * @block_off:          offset into current block
89  * @wrap_count:         block wrapping handling
90  * @eof:                end of buffer reached
91  */
92 struct msc_iter {
93         struct list_head        entry;
94         struct msc              *msc;
95         struct msc_window       *start_win;
96         struct msc_window       *win;
97         unsigned long           offset;
98         struct scatterlist      *start_block;
99         struct scatterlist      *block;
100         unsigned int            block_off;
101         unsigned int            wrap_count;
102         unsigned int            eof;
103 };
104
105 /**
106  * struct msc - MSC device representation
107  * @reg_base:           register window base address
108  * @thdev:              intel_th_device pointer
109  * @mbuf:               MSU buffer, if assigned
110  * @mbuf_priv           MSU buffer's private data, if @mbuf
111  * @win_list:           list of windows in multiblock mode
112  * @single_sgt:         single mode buffer
113  * @cur_win:            current window
114  * @nr_pages:           total number of pages allocated for this buffer
115  * @single_sz:          amount of data in single mode
116  * @single_wrap:        single mode wrap occurred
117  * @base:               buffer's base pointer
118  * @base_addr:          buffer's base address
119  * @user_count:         number of users of the buffer
120  * @mmap_count:         number of mappings
121  * @buf_mutex:          mutex to serialize access to buffer-related bits
122
123  * @enabled:            MSC is enabled
124  * @wrap:               wrapping is enabled
125  * @mode:               MSC operating mode
126  * @burst_len:          write burst length
127  * @index:              number of this MSC in the MSU
128  */
129 struct msc {
130         void __iomem            *reg_base;
131         void __iomem            *msu_base;
132         struct intel_th_device  *thdev;
133
134         const struct msu_buffer *mbuf;
135         void                    *mbuf_priv;
136
137         struct work_struct      work;
138         struct list_head        win_list;
139         struct sg_table         single_sgt;
140         struct msc_window       *cur_win;
141         struct msc_window       *switch_on_unlock;
142         unsigned long           nr_pages;
143         unsigned long           single_sz;
144         unsigned int            single_wrap : 1;
145         void                    *base;
146         dma_addr_t              base_addr;
147         u32                     orig_addr;
148         u32                     orig_sz;
149
150         /* <0: no buffer, 0: no users, >0: active users */
151         atomic_t                user_count;
152
153         atomic_t                mmap_count;
154         struct mutex            buf_mutex;
155
156         struct list_head        iter_list;
157
158         bool                    stop_on_full;
159
160         /* config */
161         unsigned int            enabled : 1,
162                                 wrap    : 1,
163                                 do_irq  : 1,
164                                 multi_is_broken : 1;
165         unsigned int            mode;
166         unsigned int            burst_len;
167         unsigned int            index;
168 };
169
170 static LIST_HEAD(msu_buffer_list);
171 static DEFINE_MUTEX(msu_buffer_mutex);
172
173 /**
174  * struct msu_buffer_entry - internal MSU buffer bookkeeping
175  * @entry:      link to msu_buffer_list
176  * @mbuf:       MSU buffer object
177  * @owner:      module that provides this MSU buffer
178  */
179 struct msu_buffer_entry {
180         struct list_head        entry;
181         const struct msu_buffer *mbuf;
182         struct module           *owner;
183 };
184
185 static struct msu_buffer_entry *__msu_buffer_entry_find(const char *name)
186 {
187         struct msu_buffer_entry *mbe;
188
189         lockdep_assert_held(&msu_buffer_mutex);
190
191         list_for_each_entry(mbe, &msu_buffer_list, entry) {
192                 if (!strcmp(mbe->mbuf->name, name))
193                         return mbe;
194         }
195
196         return NULL;
197 }
198
199 static const struct msu_buffer *
200 msu_buffer_get(const char *name)
201 {
202         struct msu_buffer_entry *mbe;
203
204         mutex_lock(&msu_buffer_mutex);
205         mbe = __msu_buffer_entry_find(name);
206         if (mbe && !try_module_get(mbe->owner))
207                 mbe = NULL;
208         mutex_unlock(&msu_buffer_mutex);
209
210         return mbe ? mbe->mbuf : NULL;
211 }
212
213 static void msu_buffer_put(const struct msu_buffer *mbuf)
214 {
215         struct msu_buffer_entry *mbe;
216
217         mutex_lock(&msu_buffer_mutex);
218         mbe = __msu_buffer_entry_find(mbuf->name);
219         if (mbe)
220                 module_put(mbe->owner);
221         mutex_unlock(&msu_buffer_mutex);
222 }
223
224 int intel_th_msu_buffer_register(const struct msu_buffer *mbuf,
225                                  struct module *owner)
226 {
227         struct msu_buffer_entry *mbe;
228         int ret = 0;
229
230         mbe = kzalloc(sizeof(*mbe), GFP_KERNEL);
231         if (!mbe)
232                 return -ENOMEM;
233
234         mutex_lock(&msu_buffer_mutex);
235         if (__msu_buffer_entry_find(mbuf->name)) {
236                 ret = -EEXIST;
237                 kfree(mbe);
238                 goto unlock;
239         }
240
241         mbe->mbuf = mbuf;
242         mbe->owner = owner;
243         list_add_tail(&mbe->entry, &msu_buffer_list);
244 unlock:
245         mutex_unlock(&msu_buffer_mutex);
246
247         return ret;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL_GPL(intel_th_msu_buffer_register);
250
251 void intel_th_msu_buffer_unregister(const struct msu_buffer *mbuf)
252 {
253         struct msu_buffer_entry *mbe;
254
255         mutex_lock(&msu_buffer_mutex);
256         mbe = __msu_buffer_entry_find(mbuf->name);
257         if (mbe) {
258                 list_del(&mbe->entry);
259                 kfree(mbe);
260         }
261         mutex_unlock(&msu_buffer_mutex);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(intel_th_msu_buffer_unregister);
264
265 static inline bool msc_block_is_empty(struct msc_block_desc *bdesc)
266 {
267         /* header hasn't been written */
268         if (!bdesc->valid_dw)
269                 return true;
270
271         /* valid_dw includes the header */
272         if (!msc_data_sz(bdesc))
273                 return true;
274
275         return false;
276 }
277
278 static inline struct scatterlist *msc_win_base_sg(struct msc_window *win)
279 {
280         return win->sgt->sgl;
281 }
282
283 static inline struct msc_block_desc *msc_win_base(struct msc_window *win)
284 {
285         return sg_virt(msc_win_base_sg(win));
286 }
287
288 static inline dma_addr_t msc_win_base_dma(struct msc_window *win)
289 {
290         return sg_dma_address(msc_win_base_sg(win));
291 }
292
293 static inline unsigned long
294 msc_win_base_pfn(struct msc_window *win)
295 {
296         return PFN_DOWN(msc_win_base_dma(win));
297 }
298
299 /**
300  * msc_is_last_win() - check if a window is the last one for a given MSC
301  * @win:        window
302  * Return:      true if @win is the last window in MSC's multiblock buffer
303  */
304 static inline bool msc_is_last_win(struct msc_window *win)
305 {
306         return win->entry.next == &win->msc->win_list;
307 }
308
309 /**
310  * msc_next_window() - return next window in the multiblock buffer
311  * @win:        current window
312  *
313  * Return:      window following the current one
314  */
315 static struct msc_window *msc_next_window(struct msc_window *win)
316 {
317         if (msc_is_last_win(win))
318                 return list_first_entry(&win->msc->win_list, struct msc_window,
319                                         entry);
320
321         return list_next_entry(win, entry);
322 }
323
324 static size_t msc_win_total_sz(struct msc_window *win)
325 {
326         struct scatterlist *sg;
327         unsigned int blk;
328         size_t size = 0;
329
330         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
331                 struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
332
333                 if (msc_block_wrapped(bdesc))
334                         return (size_t)win->nr_blocks << PAGE_SHIFT;
335
336                 size += msc_total_sz(bdesc);
337                 if (msc_block_last_written(bdesc))
338                         break;
339         }
340
341         return size;
342 }
343
344 /**
345  * msc_find_window() - find a window matching a given sg_table
346  * @msc:        MSC device
347  * @sgt:        SG table of the window
348  * @nonempty:   skip over empty windows
349  *
350  * Return:      MSC window structure pointer or NULL if the window
351  *              could not be found.
352  */
353 static struct msc_window *
354 msc_find_window(struct msc *msc, struct sg_table *sgt, bool nonempty)
355 {
356         struct msc_window *win;
357         unsigned int found = 0;
358
359         if (list_empty(&msc->win_list))
360                 return NULL;
361
362         /*
363          * we might need a radix tree for this, depending on how
364          * many windows a typical user would allocate; ideally it's
365          * something like 2, in which case we're good
366          */
367         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
368                 if (win->sgt == sgt)
369                         found++;
370
371                 /* skip the empty ones */
372                 if (nonempty && msc_block_is_empty(msc_win_base(win)))
373                         continue;
374
375                 if (found)
376                         return win;
377         }
378
379         return NULL;
380 }
381
382 /**
383  * msc_oldest_window() - locate the window with oldest data
384  * @msc:        MSC device
385  *
386  * This should only be used in multiblock mode. Caller should hold the
387  * msc::user_count reference.
388  *
389  * Return:      the oldest window with valid data
390  */
391 static struct msc_window *msc_oldest_window(struct msc *msc)
392 {
393         struct msc_window *win;
394
395         if (list_empty(&msc->win_list))
396                 return NULL;
397
398         win = msc_find_window(msc, msc_next_window(msc->cur_win)->sgt, true);
399         if (win)
400                 return win;
401
402         return list_first_entry(&msc->win_list, struct msc_window, entry);
403 }
404
405 /**
406  * msc_win_oldest_sg() - locate the oldest block in a given window
407  * @win:        window to look at
408  *
409  * Return:      index of the block with the oldest data
410  */
411 static struct scatterlist *msc_win_oldest_sg(struct msc_window *win)
412 {
413         unsigned int blk;
414         struct scatterlist *sg;
415         struct msc_block_desc *bdesc = msc_win_base(win);
416
417         /* without wrapping, first block is the oldest */
418         if (!msc_block_wrapped(bdesc))
419                 return msc_win_base_sg(win);
420
421         /*
422          * with wrapping, last written block contains both the newest and the
423          * oldest data for this window.
424          */
425         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
426                 struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
427
428                 if (msc_block_last_written(bdesc))
429                         return sg;
430         }
431
432         return msc_win_base_sg(win);
433 }
434
435 static struct msc_block_desc *msc_iter_bdesc(struct msc_iter *iter)
436 {
437         return sg_virt(iter->block);
438 }
439
440 static struct msc_iter *msc_iter_install(struct msc *msc)
441 {
442         struct msc_iter *iter;
443
444         iter = kzalloc(sizeof(*iter), GFP_KERNEL);
445         if (!iter)
446                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
447
448         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
449
450         /*
451          * Reading and tracing are mutually exclusive; if msc is
452          * enabled, open() will fail; otherwise existing readers
453          * will prevent enabling the msc and the rest of fops don't
454          * need to worry about it.
455          */
456         if (msc->enabled) {
457                 kfree(iter);
458                 iter = ERR_PTR(-EBUSY);
459                 goto unlock;
460         }
461
462         iter->msc = msc;
463
464         list_add_tail(&iter->entry, &msc->iter_list);
465 unlock:
466         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
467
468         return iter;
469 }
470
471 static void msc_iter_remove(struct msc_iter *iter, struct msc *msc)
472 {
473         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
474         list_del(&iter->entry);
475         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
476
477         kfree(iter);
478 }
479
480 static void msc_iter_block_start(struct msc_iter *iter)
481 {
482         if (iter->start_block)
483                 return;
484
485         iter->start_block = msc_win_oldest_sg(iter->win);
486         iter->block = iter->start_block;
487         iter->wrap_count = 0;
488
489         /*
490          * start with the block with oldest data; if data has wrapped
491          * in this window, it should be in this block
492          */
493         if (msc_block_wrapped(msc_iter_bdesc(iter)))
494                 iter->wrap_count = 2;
495
496 }
497
498 static int msc_iter_win_start(struct msc_iter *iter, struct msc *msc)
499 {
500         /* already started, nothing to do */
501         if (iter->start_win)
502                 return 0;
503
504         iter->start_win = msc_oldest_window(msc);
505         if (!iter->start_win)
506                 return -EINVAL;
507
508         iter->win = iter->start_win;
509         iter->start_block = NULL;
510
511         msc_iter_block_start(iter);
512
513         return 0;
514 }
515
516 static int msc_iter_win_advance(struct msc_iter *iter)
517 {
518         iter->win = msc_next_window(iter->win);
519         iter->start_block = NULL;
520
521         if (iter->win == iter->start_win) {
522                 iter->eof++;
523                 return 1;
524         }
525
526         msc_iter_block_start(iter);
527
528         return 0;
529 }
530
531 static int msc_iter_block_advance(struct msc_iter *iter)
532 {
533         iter->block_off = 0;
534
535         /* wrapping */
536         if (iter->wrap_count && iter->block == iter->start_block) {
537                 iter->wrap_count--;
538                 if (!iter->wrap_count)
539                         /* copied newest data from the wrapped block */
540                         return msc_iter_win_advance(iter);
541         }
542
543         /* no wrapping, check for last written block */
544         if (!iter->wrap_count && msc_block_last_written(msc_iter_bdesc(iter)))
545                 /* copied newest data for the window */
546                 return msc_iter_win_advance(iter);
547
548         /* block advance */
549         if (sg_is_last(iter->block))
550                 iter->block = msc_win_base_sg(iter->win);
551         else
552                 iter->block = sg_next(iter->block);
553
554         /* no wrapping, sanity check in case there is no last written block */
555         if (!iter->wrap_count && iter->block == iter->start_block)
556                 return msc_iter_win_advance(iter);
557
558         return 0;
559 }
560
561 /**
562  * msc_buffer_iterate() - go through multiblock buffer's data
563  * @iter:       iterator structure
564  * @size:       amount of data to scan
565  * @data:       callback's private data
566  * @fn:         iterator callback
567  *
568  * This will start at the window which will be written to next (containing
569  * the oldest data) and work its way to the current window, calling @fn
570  * for each chunk of data as it goes.
571  *
572  * Caller should have msc::user_count reference to make sure the buffer
573  * doesn't disappear from under us.
574  *
575  * Return:      amount of data actually scanned.
576  */
577 static ssize_t
578 msc_buffer_iterate(struct msc_iter *iter, size_t size, void *data,
579                    unsigned long (*fn)(void *, void *, size_t))
580 {
581         struct msc *msc = iter->msc;
582         size_t len = size;
583         unsigned int advance;
584
585         if (iter->eof)
586                 return 0;
587
588         /* start with the oldest window */
589         if (msc_iter_win_start(iter, msc))
590                 return 0;
591
592         do {
593                 unsigned long data_bytes = msc_data_sz(msc_iter_bdesc(iter));
594                 void *src = (void *)msc_iter_bdesc(iter) + MSC_BDESC;
595                 size_t tocopy = data_bytes, copied = 0;
596                 size_t remaining = 0;
597
598                 advance = 1;
599
600                 /*
601                  * If block wrapping happened, we need to visit the last block
602                  * twice, because it contains both the oldest and the newest
603                  * data in this window.
604                  *
605                  * First time (wrap_count==2), in the very beginning, to collect
606                  * the oldest data, which is in the range
607                  * (data_bytes..DATA_IN_PAGE).
608                  *
609                  * Second time (wrap_count==1), it's just like any other block,
610                  * containing data in the range of [MSC_BDESC..data_bytes].
611                  */
612                 if (iter->block == iter->start_block && iter->wrap_count == 2) {
613                         tocopy = DATA_IN_PAGE - data_bytes;
614                         src += data_bytes;
615                 }
616
617                 if (!tocopy)
618                         goto next_block;
619
620                 tocopy -= iter->block_off;
621                 src += iter->block_off;
622
623                 if (len < tocopy) {
624                         tocopy = len;
625                         advance = 0;
626                 }
627
628                 remaining = fn(data, src, tocopy);
629
630                 if (remaining)
631                         advance = 0;
632
633                 copied = tocopy - remaining;
634                 len -= copied;
635                 iter->block_off += copied;
636                 iter->offset += copied;
637
638                 if (!advance)
639                         break;
640
641 next_block:
642                 if (msc_iter_block_advance(iter))
643                         break;
644
645         } while (len);
646
647         return size - len;
648 }
649
650 /**
651  * msc_buffer_clear_hw_header() - clear hw header for multiblock
652  * @msc:        MSC device
653  */
654 static void msc_buffer_clear_hw_header(struct msc *msc)
655 {
656         struct msc_window *win;
657         struct scatterlist *sg;
658
659         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
660                 unsigned int blk;
661                 size_t hw_sz = sizeof(struct msc_block_desc) -
662                         offsetof(struct msc_block_desc, hw_tag);
663
664                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
665                         struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
666
667                         memset(&bdesc->hw_tag, 0, hw_sz);
668                 }
669         }
670 }
671
672 static int intel_th_msu_init(struct msc *msc)
673 {
674         u32 mintctl, msusts;
675
676         if (!msc->do_irq)
677                 return 0;
678
679         if (!msc->mbuf)
680                 return 0;
681
682         mintctl = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
683         mintctl |= msc->index ? M1BLIE : M0BLIE;
684         iowrite32(mintctl, msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
685         if (mintctl != ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL)) {
686                 dev_info(msc_dev(msc), "MINTCTL ignores writes: no usable interrupts\n");
687                 msc->do_irq = 0;
688                 return 0;
689         }
690
691         msusts = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
692         iowrite32(msusts, msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
693
694         return 0;
695 }
696
697 static void intel_th_msu_deinit(struct msc *msc)
698 {
699         u32 mintctl;
700
701         if (!msc->do_irq)
702                 return;
703
704         mintctl = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
705         mintctl &= msc->index ? ~M1BLIE : ~M0BLIE;
706         iowrite32(mintctl, msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
707 }
708
709 static int msc_win_set_lockout(struct msc_window *win,
710                                enum lockout_state expect,
711                                enum lockout_state new)
712 {
713         enum lockout_state old;
714         unsigned long flags;
715         int ret = 0;
716
717         if (!win->msc->mbuf)
718                 return 0;
719
720         spin_lock_irqsave(&win->lo_lock, flags);
721         old = win->lockout;
722
723         if (old != expect) {
724                 ret = -EINVAL;
725                 goto unlock;
726         }
727
728         win->lockout = new;
729
730         if (old == expect && new == WIN_LOCKED)
731                 atomic_inc(&win->msc->user_count);
732         else if (old == expect && old == WIN_LOCKED)
733                 atomic_dec(&win->msc->user_count);
734
735 unlock:
736         spin_unlock_irqrestore(&win->lo_lock, flags);
737
738         if (ret) {
739                 if (expect == WIN_READY && old == WIN_LOCKED)
740                         return -EBUSY;
741
742                 /* from intel_th_msc_window_unlock(), don't warn if not locked */
743                 if (expect == WIN_LOCKED && old == new)
744                         return 0;
745
746                 dev_warn_ratelimited(msc_dev(win->msc),
747                                      "expected lockout state %d, got %d\n",
748                                      expect, old);
749         }
750
751         return ret;
752 }
753 /**
754  * msc_configure() - set up MSC hardware
755  * @msc:        the MSC device to configure
756  *
757  * Program storage mode, wrapping, burst length and trace buffer address
758  * into a given MSC. Then, enable tracing and set msc::enabled.
759  * The latter is serialized on msc::buf_mutex, so make sure to hold it.
760  */
761 static int msc_configure(struct msc *msc)
762 {
763         u32 reg;
764
765         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
766
767         if (msc->mode > MSC_MODE_MULTI)
768                 return -EINVAL;
769
770         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
771                 if (msc_win_set_lockout(msc->cur_win, WIN_READY, WIN_INUSE))
772                         return -EBUSY;
773
774                 msc_buffer_clear_hw_header(msc);
775         }
776
777         msc->orig_addr = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
778         msc->orig_sz   = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
779
780         reg = msc->base_addr >> PAGE_SHIFT;
781         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
782
783         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
784                 reg = msc->nr_pages;
785                 iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
786         }
787
788         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
789         reg &= ~(MSC_MODE | MSC_WRAPEN | MSC_EN | MSC_RD_HDR_OVRD);
790
791         reg |= MSC_EN;
792         reg |= msc->mode << __ffs(MSC_MODE);
793         reg |= msc->burst_len << __ffs(MSC_LEN);
794
795         if (msc->wrap)
796                 reg |= MSC_WRAPEN;
797
798         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
799
800         intel_th_msu_init(msc);
801
802         msc->thdev->output.multiblock = msc->mode == MSC_MODE_MULTI;
803         intel_th_trace_enable(msc->thdev);
804         msc->enabled = 1;
805
806         if (msc->mbuf && msc->mbuf->activate)
807                 msc->mbuf->activate(msc->mbuf_priv);
808
809         return 0;
810 }
811
812 /**
813  * msc_disable() - disable MSC hardware
814  * @msc:        MSC device to disable
815  *
816  * If @msc is enabled, disable tracing on the switch and then disable MSC
817  * storage. Caller must hold msc::buf_mutex.
818  */
819 static void msc_disable(struct msc *msc)
820 {
821         struct msc_window *win = msc->cur_win;
822         u32 reg;
823
824         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
825
826         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI)
827                 msc_win_set_lockout(win, WIN_INUSE, WIN_LOCKED);
828
829         if (msc->mbuf && msc->mbuf->deactivate)
830                 msc->mbuf->deactivate(msc->mbuf_priv);
831         intel_th_msu_deinit(msc);
832         intel_th_trace_disable(msc->thdev);
833
834         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
835                 reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
836                 msc->single_wrap = !!(reg & MSCSTS_WRAPSTAT);
837
838                 reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0MWP);
839                 msc->single_sz = reg & ((msc->nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
840                 dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnMWP: %08x/%08lx, wrap: %d\n",
841                         reg, msc->single_sz, msc->single_wrap);
842         }
843
844         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
845         reg &= ~MSC_EN;
846         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
847
848         if (msc->mbuf && msc->mbuf->ready)
849                 msc->mbuf->ready(msc->mbuf_priv, win->sgt,
850                                  msc_win_total_sz(win));
851
852         msc->enabled = 0;
853
854         iowrite32(msc->orig_addr, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
855         iowrite32(msc->orig_sz, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
856
857         dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnNWSA: %08x\n",
858                 ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0NWSA));
859
860         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
861         dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnSTS: %08x\n", reg);
862
863         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSUSTS);
864         reg &= msc->index ? MSUSTS_MSC1BLAST : MSUSTS_MSC0BLAST;
865         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSUSTS);
866 }
867
868 static int intel_th_msc_activate(struct intel_th_device *thdev)
869 {
870         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
871         int ret = -EBUSY;
872
873         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
874                 return -ENODEV;
875
876         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
877
878         /* if there are readers, refuse */
879         if (list_empty(&msc->iter_list))
880                 ret = msc_configure(msc);
881
882         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
883
884         if (ret)
885                 atomic_dec(&msc->user_count);
886
887         return ret;
888 }
889
890 static void intel_th_msc_deactivate(struct intel_th_device *thdev)
891 {
892         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
893
894         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
895         if (msc->enabled) {
896                 msc_disable(msc);
897                 atomic_dec(&msc->user_count);
898         }
899         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
900 }
901
902 /**
903  * msc_buffer_contig_alloc() - allocate a contiguous buffer for SINGLE mode
904  * @msc:        MSC device
905  * @size:       allocation size in bytes
906  *
907  * This modifies msc::base, which requires msc::buf_mutex to serialize, so the
908  * caller is expected to hold it.
909  *
910  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
911  */
912 static int msc_buffer_contig_alloc(struct msc *msc, unsigned long size)
913 {
914         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
915         unsigned int order = get_order(size);
916         struct page *page;
917         int ret;
918
919         if (!size)
920                 return 0;
921
922         ret = sg_alloc_table(&msc->single_sgt, 1, GFP_KERNEL);
923         if (ret)
924                 goto err_out;
925
926         ret = -ENOMEM;
927         page = alloc_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA32, order);
928         if (!page)
929                 goto err_free_sgt;
930
931         split_page(page, order);
932         sg_set_buf(msc->single_sgt.sgl, page_address(page), size);
933
934         ret = dma_map_sg(msc_dev(msc)->parent->parent, msc->single_sgt.sgl, 1,
935                          DMA_FROM_DEVICE);
936         if (ret < 0)
937                 goto err_free_pages;
938
939         msc->nr_pages = nr_pages;
940         msc->base = page_address(page);
941         msc->base_addr = sg_dma_address(msc->single_sgt.sgl);
942
943         return 0;
944
945 err_free_pages:
946         __free_pages(page, order);
947
948 err_free_sgt:
949         sg_free_table(&msc->single_sgt);
950
951 err_out:
952         return ret;
953 }
954
955 /**
956  * msc_buffer_contig_free() - free a contiguous buffer
957  * @msc:        MSC configured in SINGLE mode
958  */
959 static void msc_buffer_contig_free(struct msc *msc)
960 {
961         unsigned long off;
962
963         dma_unmap_sg(msc_dev(msc)->parent->parent, msc->single_sgt.sgl,
964                      1, DMA_FROM_DEVICE);
965         sg_free_table(&msc->single_sgt);
966
967         for (off = 0; off < msc->nr_pages << PAGE_SHIFT; off += PAGE_SIZE) {
968                 struct page *page = virt_to_page(msc->base + off);
969
970                 page->mapping = NULL;
971                 __free_page(page);
972         }
973
974         msc->nr_pages = 0;
975 }
976
977 /**
978  * msc_buffer_contig_get_page() - find a page at a given offset
979  * @msc:        MSC configured in SINGLE mode
980  * @pgoff:      page offset
981  *
982  * Return:      page, if @pgoff is within the range, NULL otherwise.
983  */
984 static struct page *msc_buffer_contig_get_page(struct msc *msc,
985                                                unsigned long pgoff)
986 {
987         if (pgoff >= msc->nr_pages)
988                 return NULL;
989
990         return virt_to_page(msc->base + (pgoff << PAGE_SHIFT));
991 }
992
993 static int __msc_buffer_win_alloc(struct msc_window *win,
994                                   unsigned int nr_segs)
995 {
996         struct scatterlist *sg_ptr;
997         void *block;
998         int i, ret;
999
1000         ret = sg_alloc_table(win->sgt, nr_segs, GFP_KERNEL);
1001         if (ret)
1002                 return -ENOMEM;
1003
1004         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, nr_segs, i) {
1005                 block = dma_alloc_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent,
1006                                           PAGE_SIZE, &sg_dma_address(sg_ptr),
1007                                           GFP_KERNEL);
1008                 if (!block)
1009                         goto err_nomem;
1010
1011                 sg_set_buf(sg_ptr, block, PAGE_SIZE);
1012         }
1013
1014         return nr_segs;
1015
1016 err_nomem:
1017         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, i, ret)
1018                 dma_free_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent, PAGE_SIZE,
1019                                   sg_virt(sg_ptr), sg_dma_address(sg_ptr));
1020
1021         sg_free_table(win->sgt);
1022
1023         return -ENOMEM;
1024 }
1025
1026 #ifdef CONFIG_X86
1027 static void msc_buffer_set_uc(struct msc_window *win, unsigned int nr_segs)
1028 {
1029         struct scatterlist *sg_ptr;
1030         int i;
1031
1032         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, nr_segs, i) {
1033                 /* Set the page as uncached */
1034                 set_memory_uc((unsigned long)sg_virt(sg_ptr),
1035                               PFN_DOWN(sg_ptr->length));
1036         }
1037 }
1038
1039 static void msc_buffer_set_wb(struct msc_window *win)
1040 {
1041         struct scatterlist *sg_ptr;
1042         int i;
1043
1044         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, win->nr_segs, i) {
1045                 /* Reset the page to write-back */
1046                 set_memory_wb((unsigned long)sg_virt(sg_ptr),
1047                               PFN_DOWN(sg_ptr->length));
1048         }
1049 }
1050 #else /* !X86 */
1051 static inline void
1052 msc_buffer_set_uc(struct msc_window *win, unsigned int nr_segs) {}
1053 static inline void msc_buffer_set_wb(struct msc_window *win) {}
1054 #endif /* CONFIG_X86 */
1055
1056 /**
1057  * msc_buffer_win_alloc() - alloc a window for a multiblock mode
1058  * @msc:        MSC device
1059  * @nr_blocks:  number of pages in this window
1060  *
1061  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1062  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1063  *
1064  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
1065  */
1066 static int msc_buffer_win_alloc(struct msc *msc, unsigned int nr_blocks)
1067 {
1068         struct msc_window *win;
1069         int ret = -ENOMEM;
1070
1071         if (!nr_blocks)
1072                 return 0;
1073
1074         win = kzalloc(sizeof(*win), GFP_KERNEL);
1075         if (!win)
1076                 return -ENOMEM;
1077
1078         win->msc = msc;
1079         win->sgt = &win->_sgt;
1080         win->lockout = WIN_READY;
1081         spin_lock_init(&win->lo_lock);
1082
1083         if (!list_empty(&msc->win_list)) {
1084                 struct msc_window *prev = list_last_entry(&msc->win_list,
1085                                                           struct msc_window,
1086                                                           entry);
1087
1088                 win->pgoff = prev->pgoff + prev->nr_blocks;
1089         }
1090
1091         if (msc->mbuf && msc->mbuf->alloc_window)
1092                 ret = msc->mbuf->alloc_window(msc->mbuf_priv, &win->sgt,
1093                                               nr_blocks << PAGE_SHIFT);
1094         else
1095                 ret = __msc_buffer_win_alloc(win, nr_blocks);
1096
1097         if (ret <= 0)
1098                 goto err_nomem;
1099
1100         msc_buffer_set_uc(win, ret);
1101
1102         win->nr_segs = ret;
1103         win->nr_blocks = nr_blocks;
1104
1105         if (list_empty(&msc->win_list)) {
1106                 msc->base = msc_win_base(win);
1107                 msc->base_addr = msc_win_base_dma(win);
1108                 msc->cur_win = win;
1109         }
1110
1111         list_add_tail(&win->entry, &msc->win_list);
1112         msc->nr_pages += nr_blocks;
1113
1114         return 0;
1115
1116 err_nomem:
1117         kfree(win);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static void __msc_buffer_win_free(struct msc *msc, struct msc_window *win)
1123 {
1124         struct scatterlist *sg;
1125         int i;
1126
1127         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, i) {
1128                 struct page *page = sg_page(sg);
1129
1130                 page->mapping = NULL;
1131                 dma_free_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent, PAGE_SIZE,
1132                                   sg_virt(sg), sg_dma_address(sg));
1133         }
1134         sg_free_table(win->sgt);
1135 }
1136
1137 /**
1138  * msc_buffer_win_free() - free a window from MSC's window list
1139  * @msc:        MSC device
1140  * @win:        window to free
1141  *
1142  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1143  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1144  */
1145 static void msc_buffer_win_free(struct msc *msc, struct msc_window *win)
1146 {
1147         msc->nr_pages -= win->nr_blocks;
1148
1149         list_del(&win->entry);
1150         if (list_empty(&msc->win_list)) {
1151                 msc->base = NULL;
1152                 msc->base_addr = 0;
1153         }
1154
1155         msc_buffer_set_wb(win);
1156
1157         if (msc->mbuf && msc->mbuf->free_window)
1158                 msc->mbuf->free_window(msc->mbuf_priv, win->sgt);
1159         else
1160                 __msc_buffer_win_free(msc, win);
1161
1162         kfree(win);
1163 }
1164
1165 /**
1166  * msc_buffer_relink() - set up block descriptors for multiblock mode
1167  * @msc:        MSC device
1168  *
1169  * This traverses msc::win_list, which requires msc::buf_mutex to serialize,
1170  * so the caller is expected to hold it.
1171  */
1172 static void msc_buffer_relink(struct msc *msc)
1173 {
1174         struct msc_window *win, *next_win;
1175
1176         /* call with msc::mutex locked */
1177         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1178                 struct scatterlist *sg;
1179                 unsigned int blk;
1180                 u32 sw_tag = 0;
1181
1182                 /*
1183                  * Last window's next_win should point to the first window
1184                  * and MSC_SW_TAG_LASTWIN should be set.
1185                  */
1186                 if (msc_is_last_win(win)) {
1187                         sw_tag |= MSC_SW_TAG_LASTWIN;
1188                         next_win = list_first_entry(&msc->win_list,
1189                                                     struct msc_window, entry);
1190                 } else {
1191                         next_win = list_next_entry(win, entry);
1192                 }
1193
1194                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
1195                         struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
1196
1197                         memset(bdesc, 0, sizeof(*bdesc));
1198
1199                         bdesc->next_win = msc_win_base_pfn(next_win);
1200
1201                         /*
1202                          * Similarly to last window, last block should point
1203                          * to the first one.
1204                          */
1205                         if (blk == win->nr_segs - 1) {
1206                                 sw_tag |= MSC_SW_TAG_LASTBLK;
1207                                 bdesc->next_blk = msc_win_base_pfn(win);
1208                         } else {
1209                                 dma_addr_t addr = sg_dma_address(sg_next(sg));
1210
1211                                 bdesc->next_blk = PFN_DOWN(addr);
1212                         }
1213
1214                         bdesc->sw_tag = sw_tag;
1215                         bdesc->block_sz = sg->length / 64;
1216                 }
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Make the above writes globally visible before tracing is
1221          * enabled to make sure hardware sees them coherently.
1222          */
1223         wmb();
1224 }
1225
1226 static void msc_buffer_multi_free(struct msc *msc)
1227 {
1228         struct msc_window *win, *iter;
1229
1230         list_for_each_entry_safe(win, iter, &msc->win_list, entry)
1231                 msc_buffer_win_free(msc, win);
1232 }
1233
1234 static int msc_buffer_multi_alloc(struct msc *msc, unsigned long *nr_pages,
1235                                   unsigned int nr_wins)
1236 {
1237         int ret, i;
1238
1239         for (i = 0; i < nr_wins; i++) {
1240                 ret = msc_buffer_win_alloc(msc, nr_pages[i]);
1241                 if (ret) {
1242                         msc_buffer_multi_free(msc);
1243                         return ret;
1244                 }
1245         }
1246
1247         msc_buffer_relink(msc);
1248
1249         return 0;
1250 }
1251
1252 /**
1253  * msc_buffer_free() - free buffers for MSC
1254  * @msc:        MSC device
1255  *
1256  * Free MSC's storage buffers.
1257  *
1258  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex to
1259  * serialize, so the caller is expected to hold it.
1260  */
1261 static void msc_buffer_free(struct msc *msc)
1262 {
1263         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1264                 msc_buffer_contig_free(msc);
1265         else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI)
1266                 msc_buffer_multi_free(msc);
1267 }
1268
1269 /**
1270  * msc_buffer_alloc() - allocate a buffer for MSC
1271  * @msc:        MSC device
1272  * @size:       allocation size in bytes
1273  *
1274  * Allocate a storage buffer for MSC, depending on the msc::mode, it will be
1275  * either done via msc_buffer_contig_alloc() for SINGLE operation mode or
1276  * msc_buffer_win_alloc() for multiblock operation. The latter allocates one
1277  * window per invocation, so in multiblock mode this can be called multiple
1278  * times for the same MSC to allocate multiple windows.
1279  *
1280  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1281  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1282  *
1283  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
1284  */
1285 static int msc_buffer_alloc(struct msc *msc, unsigned long *nr_pages,
1286                             unsigned int nr_wins)
1287 {
1288         int ret;
1289
1290         /* -1: buffer not allocated */
1291         if (atomic_read(&msc->user_count) != -1)
1292                 return -EBUSY;
1293
1294         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1295                 if (nr_wins != 1)
1296                         return -EINVAL;
1297
1298                 ret = msc_buffer_contig_alloc(msc, nr_pages[0] << PAGE_SHIFT);
1299         } else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1300                 ret = msc_buffer_multi_alloc(msc, nr_pages, nr_wins);
1301         } else {
1302                 ret = -EINVAL;
1303         }
1304
1305         if (!ret) {
1306                 /* allocation should be visible before the counter goes to 0 */
1307                 smp_mb__before_atomic();
1308
1309                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_cmpxchg(&msc->user_count, -1, 0) != -1))
1310                         return -EINVAL;
1311         }
1312
1313         return ret;
1314 }
1315
1316 /**
1317  * msc_buffer_unlocked_free_unless_used() - free a buffer unless it's in use
1318  * @msc:        MSC device
1319  *
1320  * This will free MSC buffer unless it is in use or there is no allocated
1321  * buffer.
1322  * Caller needs to hold msc::buf_mutex.
1323  *
1324  * Return:      0 on successful deallocation or if there was no buffer to
1325  *              deallocate, -EBUSY if there are active users.
1326  */
1327 static int msc_buffer_unlocked_free_unless_used(struct msc *msc)
1328 {
1329         int count, ret = 0;
1330
1331         count = atomic_cmpxchg(&msc->user_count, 0, -1);
1332
1333         /* > 0: buffer is allocated and has users */
1334         if (count > 0)
1335                 ret = -EBUSY;
1336         /* 0: buffer is allocated, no users */
1337         else if (!count)
1338                 msc_buffer_free(msc);
1339         /* < 0: no buffer, nothing to do */
1340
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 /**
1345  * msc_buffer_free_unless_used() - free a buffer unless it's in use
1346  * @msc:        MSC device
1347  *
1348  * This is a locked version of msc_buffer_unlocked_free_unless_used().
1349  */
1350 static int msc_buffer_free_unless_used(struct msc *msc)
1351 {
1352         int ret;
1353
1354         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1355         ret = msc_buffer_unlocked_free_unless_used(msc);
1356         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1357
1358         return ret;
1359 }
1360
1361 /**
1362  * msc_buffer_get_page() - get MSC buffer page at a given offset
1363  * @msc:        MSC device
1364  * @pgoff:      page offset into the storage buffer
1365  *
1366  * This traverses msc::win_list, so holding msc::buf_mutex is expected from
1367  * the caller.
1368  *
1369  * Return:      page if @pgoff corresponds to a valid buffer page or NULL.
1370  */
1371 static struct page *msc_buffer_get_page(struct msc *msc, unsigned long pgoff)
1372 {
1373         struct msc_window *win;
1374         struct scatterlist *sg;
1375         unsigned int blk;
1376
1377         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1378                 return msc_buffer_contig_get_page(msc, pgoff);
1379
1380         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry)
1381                 if (pgoff >= win->pgoff && pgoff < win->pgoff + win->nr_blocks)
1382                         goto found;
1383
1384         return NULL;
1385
1386 found:
1387         pgoff -= win->pgoff;
1388
1389         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
1390                 struct page *page = sg_page(sg);
1391                 size_t pgsz = PFN_DOWN(sg->length);
1392
1393                 if (pgoff < pgsz)
1394                         return page + pgoff;
1395
1396                 pgoff -= pgsz;
1397         }
1398
1399         return NULL;
1400 }
1401
1402 /**
1403  * struct msc_win_to_user_struct - data for copy_to_user() callback
1404  * @buf:        userspace buffer to copy data to
1405  * @offset:     running offset
1406  */
1407 struct msc_win_to_user_struct {
1408         char __user     *buf;
1409         unsigned long   offset;
1410 };
1411
1412 /**
1413  * msc_win_to_user() - iterator for msc_buffer_iterate() to copy data to user
1414  * @data:       callback's private data
1415  * @src:        source buffer
1416  * @len:        amount of data to copy from the source buffer
1417  */
1418 static unsigned long msc_win_to_user(void *data, void *src, size_t len)
1419 {
1420         struct msc_win_to_user_struct *u = data;
1421         unsigned long ret;
1422
1423         ret = copy_to_user(u->buf + u->offset, src, len);
1424         u->offset += len - ret;
1425
1426         return ret;
1427 }
1428
1429
1430 /*
1431  * file operations' callbacks
1432  */
1433
1434 static int intel_th_msc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1435 {
1436         struct intel_th_device *thdev = file->private_data;
1437         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1438         struct msc_iter *iter;
1439
1440         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1441                 return -EPERM;
1442
1443         iter = msc_iter_install(msc);
1444         if (IS_ERR(iter))
1445                 return PTR_ERR(iter);
1446
1447         file->private_data = iter;
1448
1449         return nonseekable_open(inode, file);
1450 }
1451
1452 static int intel_th_msc_release(struct inode *inode, struct file *file)
1453 {
1454         struct msc_iter *iter = file->private_data;
1455         struct msc *msc = iter->msc;
1456
1457         msc_iter_remove(iter, msc);
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static ssize_t
1463 msc_single_to_user(struct msc *msc, char __user *buf, loff_t off, size_t len)
1464 {
1465         unsigned long size = msc->nr_pages << PAGE_SHIFT, rem = len;
1466         unsigned long start = off, tocopy = 0;
1467
1468         if (msc->single_wrap) {
1469                 start += msc->single_sz;
1470                 if (start < size) {
1471                         tocopy = min(rem, size - start);
1472                         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, tocopy))
1473                                 return -EFAULT;
1474
1475                         buf += tocopy;
1476                         rem -= tocopy;
1477                         start += tocopy;
1478                 }
1479
1480                 start &= size - 1;
1481                 if (rem) {
1482                         tocopy = min(rem, msc->single_sz - start);
1483                         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, tocopy))
1484                                 return -EFAULT;
1485
1486                         rem -= tocopy;
1487                 }
1488
1489                 return len - rem;
1490         }
1491
1492         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, rem))
1493                 return -EFAULT;
1494
1495         return len;
1496 }
1497
1498 static ssize_t intel_th_msc_read(struct file *file, char __user *buf,
1499                                  size_t len, loff_t *ppos)
1500 {
1501         struct msc_iter *iter = file->private_data;
1502         struct msc *msc = iter->msc;
1503         size_t size;
1504         loff_t off = *ppos;
1505         ssize_t ret = 0;
1506
1507         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
1508                 return 0;
1509
1510         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE && !msc->single_wrap)
1511                 size = msc->single_sz;
1512         else
1513                 size = msc->nr_pages << PAGE_SHIFT;
1514
1515         if (!size)
1516                 goto put_count;
1517
1518         if (off >= size)
1519                 goto put_count;
1520
1521         if (off + len >= size)
1522                 len = size - off;
1523
1524         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1525                 ret = msc_single_to_user(msc, buf, off, len);
1526                 if (ret >= 0)
1527                         *ppos += ret;
1528         } else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1529                 struct msc_win_to_user_struct u = {
1530                         .buf    = buf,
1531                         .offset = 0,
1532                 };
1533
1534                 ret = msc_buffer_iterate(iter, len, &u, msc_win_to_user);
1535                 if (ret >= 0)
1536                         *ppos = iter->offset;
1537         } else {
1538                 ret = -EINVAL;
1539         }
1540
1541 put_count:
1542         atomic_dec(&msc->user_count);
1543
1544         return ret;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * vm operations callbacks (vm_ops)
1549  */
1550
1551 static void msc_mmap_open(struct vm_area_struct *vma)
1552 {
1553         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1554         struct msc *msc = iter->msc;
1555
1556         atomic_inc(&msc->mmap_count);
1557 }
1558
1559 static void msc_mmap_close(struct vm_area_struct *vma)
1560 {
1561         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1562         struct msc *msc = iter->msc;
1563         unsigned long pg;
1564
1565         if (!atomic_dec_and_mutex_lock(&msc->mmap_count, &msc->buf_mutex))
1566                 return;
1567
1568         /* drop page _refcounts */
1569         for (pg = 0; pg < msc->nr_pages; pg++) {
1570                 struct page *page = msc_buffer_get_page(msc, pg);
1571
1572                 if (WARN_ON_ONCE(!page))
1573                         continue;
1574
1575                 if (page->mapping)
1576                         page->mapping = NULL;
1577         }
1578
1579         /* last mapping -- drop user_count */
1580         atomic_dec(&msc->user_count);
1581         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1582 }
1583
1584 static vm_fault_t msc_mmap_fault(struct vm_fault *vmf)
1585 {
1586         struct msc_iter *iter = vmf->vma->vm_file->private_data;
1587         struct msc *msc = iter->msc;
1588
1589         vmf->page = msc_buffer_get_page(msc, vmf->pgoff);
1590         if (!vmf->page)
1591                 return VM_FAULT_SIGBUS;
1592
1593         get_page(vmf->page);
1594         vmf->page->mapping = vmf->vma->vm_file->f_mapping;
1595         vmf->page->index = vmf->pgoff;
1596
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 static const struct vm_operations_struct msc_mmap_ops = {
1601         .open   = msc_mmap_open,
1602         .close  = msc_mmap_close,
1603         .fault  = msc_mmap_fault,
1604 };
1605
1606 static int intel_th_msc_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1607 {
1608         unsigned long size = vma->vm_end - vma->vm_start;
1609         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1610         struct msc *msc = iter->msc;
1611         int ret = -EINVAL;
1612
1613         if (!size || offset_in_page(size))
1614                 return -EINVAL;
1615
1616         if (vma->vm_pgoff)
1617                 return -EINVAL;
1618
1619         /* grab user_count once per mmap; drop in msc_mmap_close() */
1620         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
1621                 return -EINVAL;
1622
1623         if (msc->mode != MSC_MODE_SINGLE &&
1624             msc->mode != MSC_MODE_MULTI)
1625                 goto out;
1626
1627         if (size >> PAGE_SHIFT != msc->nr_pages)
1628                 goto out;
1629
1630         atomic_set(&msc->mmap_count, 1);
1631         ret = 0;
1632
1633 out:
1634         if (ret)
1635                 atomic_dec(&msc->user_count);
1636
1637         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
1638         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTCOPY;
1639         vma->vm_ops = &msc_mmap_ops;
1640         return ret;
1641 }
1642
1643 static const struct file_operations intel_th_msc_fops = {
1644         .open           = intel_th_msc_open,
1645         .release        = intel_th_msc_release,
1646         .read           = intel_th_msc_read,
1647         .mmap           = intel_th_msc_mmap,
1648         .llseek         = no_llseek,
1649         .owner          = THIS_MODULE,
1650 };
1651
1652 static void intel_th_msc_wait_empty(struct intel_th_device *thdev)
1653 {
1654         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1655         unsigned long count;
1656         u32 reg;
1657
1658         for (reg = 0, count = MSC_PLE_WAITLOOP_DEPTH;
1659              count && !(reg & MSCSTS_PLE); count--) {
1660                 reg = __raw_readl(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
1661                 cpu_relax();
1662         }
1663
1664         if (!count)
1665                 dev_dbg(msc_dev(msc), "timeout waiting for MSC0 PLE\n");
1666 }
1667
1668 static int intel_th_msc_init(struct msc *msc)
1669 {
1670         atomic_set(&msc->user_count, -1);
1671
1672         msc->mode = msc->multi_is_broken ? MSC_MODE_SINGLE : MSC_MODE_MULTI;
1673         mutex_init(&msc->buf_mutex);
1674         INIT_LIST_HEAD(&msc->win_list);
1675         INIT_LIST_HEAD(&msc->iter_list);
1676
1677         msc->burst_len =
1678                 (ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL) & MSC_LEN) >>
1679                 __ffs(MSC_LEN);
1680
1681         return 0;
1682 }
1683
1684 static int msc_win_switch(struct msc *msc)
1685 {
1686         struct msc_window *first;
1687
1688         if (list_empty(&msc->win_list))
1689                 return -EINVAL;
1690
1691         first = list_first_entry(&msc->win_list, struct msc_window, entry);
1692
1693         if (msc_is_last_win(msc->cur_win))
1694                 msc->cur_win = first;
1695         else
1696                 msc->cur_win = list_next_entry(msc->cur_win, entry);
1697
1698         msc->base = msc_win_base(msc->cur_win);
1699         msc->base_addr = msc_win_base_dma(msc->cur_win);
1700
1701         intel_th_trace_switch(msc->thdev);
1702
1703         return 0;
1704 }
1705
1706 /**
1707  * intel_th_msc_window_unlock - put the window back in rotation
1708  * @dev:        MSC device to which this relates
1709  * @sgt:        buffer's sg_table for the window, does nothing if NULL
1710  */
1711 void intel_th_msc_window_unlock(struct device *dev, struct sg_table *sgt)
1712 {
1713         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1714         struct msc_window *win;
1715
1716         if (!sgt)
1717                 return;
1718
1719         win = msc_find_window(msc, sgt, false);
1720         if (!win)
1721                 return;
1722
1723         msc_win_set_lockout(win, WIN_LOCKED, WIN_READY);
1724         if (msc->switch_on_unlock == win) {
1725                 msc->switch_on_unlock = NULL;
1726                 msc_win_switch(msc);
1727         }
1728 }
1729 EXPORT_SYMBOL_GPL(intel_th_msc_window_unlock);
1730
1731 static void msc_work(struct work_struct *work)
1732 {
1733         struct msc *msc = container_of(work, struct msc, work);
1734
1735         intel_th_msc_deactivate(msc->thdev);
1736 }
1737
1738 static irqreturn_t intel_th_msc_interrupt(struct intel_th_device *thdev)
1739 {
1740         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1741         u32 msusts = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
1742         u32 mask = msc->index ? MSUSTS_MSC1BLAST : MSUSTS_MSC0BLAST;
1743         struct msc_window *win, *next_win;
1744
1745         if (!msc->do_irq || !msc->mbuf)
1746                 return IRQ_NONE;
1747
1748         msusts &= mask;
1749
1750         if (!msusts)
1751                 return msc->enabled ? IRQ_HANDLED : IRQ_NONE;
1752
1753         iowrite32(msusts, msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
1754
1755         if (!msc->enabled)
1756                 return IRQ_NONE;
1757
1758         /* grab the window before we do the switch */
1759         win = msc->cur_win;
1760         if (!win)
1761                 return IRQ_HANDLED;
1762         next_win = msc_next_window(win);
1763         if (!next_win)
1764                 return IRQ_HANDLED;
1765
1766         /* next window: if READY, proceed, if LOCKED, stop the trace */
1767         if (msc_win_set_lockout(next_win, WIN_READY, WIN_INUSE)) {
1768                 if (msc->stop_on_full)
1769                         schedule_work(&msc->work);
1770                 else
1771                         msc->switch_on_unlock = next_win;
1772
1773                 return IRQ_HANDLED;
1774         }
1775
1776         /* current window: INUSE -> LOCKED */
1777         msc_win_set_lockout(win, WIN_INUSE, WIN_LOCKED);
1778
1779         msc_win_switch(msc);
1780
1781         if (msc->mbuf && msc->mbuf->ready)
1782                 msc->mbuf->ready(msc->mbuf_priv, win->sgt,
1783                                  msc_win_total_sz(win));
1784
1785         return IRQ_HANDLED;
1786 }
1787
1788 static const char * const msc_mode[] = {
1789         [MSC_MODE_SINGLE]       = "single",
1790         [MSC_MODE_MULTI]        = "multi",
1791         [MSC_MODE_EXI]          = "ExI",
1792         [MSC_MODE_DEBUG]        = "debug",
1793 };
1794
1795 static ssize_t
1796 wrap_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1797 {
1798         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1799
1800         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", msc->wrap);
1801 }
1802
1803 static ssize_t
1804 wrap_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
1805            size_t size)
1806 {
1807         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1808         unsigned long val;
1809         int ret;
1810
1811         ret = kstrtoul(buf, 10, &val);
1812         if (ret)
1813                 return ret;
1814
1815         msc->wrap = !!val;
1816
1817         return size;
1818 }
1819
1820 static DEVICE_ATTR_RW(wrap);
1821
1822 static void msc_buffer_unassign(struct msc *msc)
1823 {
1824         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
1825
1826         if (!msc->mbuf)
1827                 return;
1828
1829         msc->mbuf->unassign(msc->mbuf_priv);
1830         msu_buffer_put(msc->mbuf);
1831         msc->mbuf_priv = NULL;
1832         msc->mbuf = NULL;
1833 }
1834
1835 static ssize_t
1836 mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1837 {
1838         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1839         const char *mode = msc_mode[msc->mode];
1840         ssize_t ret;
1841
1842         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1843         if (msc->mbuf)
1844                 mode = msc->mbuf->name;
1845         ret = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", mode);
1846         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1847
1848         return ret;
1849 }
1850
1851 static ssize_t
1852 mode_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
1853            size_t size)
1854 {
1855         const struct msu_buffer *mbuf = NULL;
1856         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1857         size_t len = size;
1858         char *cp, *mode;
1859         int i, ret;
1860
1861         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1862                 return -EPERM;
1863
1864         cp = memchr(buf, '\n', len);
1865         if (cp)
1866                 len = cp - buf;
1867
1868         mode = kstrndup(buf, len, GFP_KERNEL);
1869         if (!mode)
1870                 return -ENOMEM;
1871
1872         i = match_string(msc_mode, ARRAY_SIZE(msc_mode), mode);
1873         if (i >= 0) {
1874                 kfree(mode);
1875                 goto found;
1876         }
1877
1878         /* Buffer sinks only work with a usable IRQ */
1879         if (!msc->do_irq) {
1880                 kfree(mode);
1881                 return -EINVAL;
1882         }
1883
1884         mbuf = msu_buffer_get(mode);
1885         kfree(mode);
1886         if (mbuf)
1887                 goto found;
1888
1889         return -EINVAL;
1890
1891 found:
1892         if (i == MSC_MODE_MULTI && msc->multi_is_broken)
1893                 return -EOPNOTSUPP;
1894
1895         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1896         ret = 0;
1897
1898         /* Same buffer: do nothing */
1899         if (mbuf && mbuf == msc->mbuf) {
1900                 /* put the extra reference we just got */
1901                 msu_buffer_put(mbuf);
1902                 goto unlock;
1903         }
1904
1905         ret = msc_buffer_unlocked_free_unless_used(msc);
1906         if (ret)
1907                 goto unlock;
1908
1909         if (mbuf) {
1910                 void *mbuf_priv = mbuf->assign(dev, &i);
1911
1912                 if (!mbuf_priv) {
1913                         ret = -ENOMEM;
1914                         goto unlock;
1915                 }
1916
1917                 msc_buffer_unassign(msc);
1918                 msc->mbuf_priv = mbuf_priv;
1919                 msc->mbuf = mbuf;
1920         } else {
1921                 msc_buffer_unassign(msc);
1922         }
1923
1924         msc->mode = i;
1925
1926 unlock:
1927         if (ret && mbuf)
1928                 msu_buffer_put(mbuf);
1929         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1930
1931         return ret ? ret : size;
1932 }
1933
1934 static DEVICE_ATTR_RW(mode);
1935
1936 static ssize_t
1937 nr_pages_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1938 {
1939         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1940         struct msc_window *win;
1941         size_t count = 0;
1942
1943         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1944
1945         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1946                 count = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%ld\n", msc->nr_pages);
1947         else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1948                 list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1949                         count += scnprintf(buf + count, PAGE_SIZE - count,
1950                                            "%d%c", win->nr_blocks,
1951                                            msc_is_last_win(win) ? '\n' : ',');
1952                 }
1953         } else {
1954                 count = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "unsupported\n");
1955         }
1956
1957         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1958
1959         return count;
1960 }
1961
1962 static ssize_t
1963 nr_pages_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1964                const char *buf, size_t size)
1965 {
1966         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1967         unsigned long val, *win = NULL, *rewin;
1968         size_t len = size;
1969         const char *p = buf;
1970         char *end, *s;
1971         int ret, nr_wins = 0;
1972
1973         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1974                 return -EPERM;
1975
1976         ret = msc_buffer_free_unless_used(msc);
1977         if (ret)
1978                 return ret;
1979
1980         /* scan the comma-separated list of allocation sizes */
1981         end = memchr(buf, '\n', len);
1982         if (end)
1983                 len = end - buf;
1984
1985         do {
1986                 end = memchr(p, ',', len);
1987                 s = kstrndup(p, end ? end - p : len, GFP_KERNEL);
1988                 if (!s) {
1989                         ret = -ENOMEM;
1990                         goto free_win;
1991                 }
1992
1993                 ret = kstrtoul(s, 10, &val);
1994                 kfree(s);
1995
1996                 if (ret || !val)
1997                         goto free_win;
1998
1999                 if (nr_wins && msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
2000                         ret = -EINVAL;
2001                         goto free_win;
2002                 }
2003
2004                 nr_wins++;
2005                 rewin = krealloc_array(win, nr_wins, sizeof(*win), GFP_KERNEL);
2006                 if (!rewin) {
2007                         kfree(win);
2008                         return -ENOMEM;
2009                 }
2010
2011                 win = rewin;
2012                 win[nr_wins - 1] = val;
2013
2014                 if (!end)
2015                         break;
2016
2017                 /* consume the number and the following comma, hence +1 */
2018                 len -= end - p + 1;
2019                 p = end + 1;
2020         } while (len);
2021
2022         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
2023         ret = msc_buffer_alloc(msc, win, nr_wins);
2024         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
2025
2026 free_win:
2027         kfree(win);
2028
2029         return ret ? ret : size;
2030 }
2031
2032 static DEVICE_ATTR_RW(nr_pages);
2033
2034 static ssize_t
2035 win_switch_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
2036                  const char *buf, size_t size)
2037 {
2038         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2039         unsigned long val;
2040         int ret;
2041
2042         ret = kstrtoul(buf, 10, &val);
2043         if (ret)
2044                 return ret;
2045
2046         if (val != 1)
2047                 return -EINVAL;
2048
2049         ret = -EINVAL;
2050         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
2051         /*
2052          * Window switch can only happen in the "multi" mode.
2053          * If a external buffer is engaged, they have the full
2054          * control over window switching.
2055          */
2056         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI && !msc->mbuf)
2057                 ret = msc_win_switch(msc);
2058         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
2059
2060         return ret ? ret : size;
2061 }
2062
2063 static DEVICE_ATTR_WO(win_switch);
2064
2065 static ssize_t stop_on_full_show(struct device *dev,
2066                                  struct device_attribute *attr, char *buf)
2067 {
2068         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2069
2070         return sprintf(buf, "%d\n", msc->stop_on_full);
2071 }
2072
2073 static ssize_t stop_on_full_store(struct device *dev,
2074                                   struct device_attribute *attr,
2075                                   const char *buf, size_t size)
2076 {
2077         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2078         int ret;
2079
2080         ret = kstrtobool(buf, &msc->stop_on_full);
2081         if (ret)
2082                 return ret;
2083
2084         return size;
2085 }
2086
2087 static DEVICE_ATTR_RW(stop_on_full);
2088
2089 static struct attribute *msc_output_attrs[] = {
2090         &dev_attr_wrap.attr,
2091         &dev_attr_mode.attr,
2092         &dev_attr_nr_pages.attr,
2093         &dev_attr_win_switch.attr,
2094         &dev_attr_stop_on_full.attr,
2095         NULL,
2096 };
2097
2098 static const struct attribute_group msc_output_group = {
2099         .attrs  = msc_output_attrs,
2100 };
2101
2102 static int intel_th_msc_probe(struct intel_th_device *thdev)
2103 {
2104         struct device *dev = &thdev->dev;
2105         struct resource *res;
2106         struct msc *msc;
2107         void __iomem *base;
2108         int err;
2109
2110         res = intel_th_device_get_resource(thdev, IORESOURCE_MEM, 0);
2111         if (!res)
2112                 return -ENODEV;
2113
2114         base = devm_ioremap(dev, res->start, resource_size(res));
2115         if (!base)
2116                 return -ENOMEM;
2117
2118         msc = devm_kzalloc(dev, sizeof(*msc), GFP_KERNEL);
2119         if (!msc)
2120                 return -ENOMEM;
2121
2122         res = intel_th_device_get_resource(thdev, IORESOURCE_IRQ, 1);
2123         if (!res)
2124                 msc->do_irq = 1;
2125
2126         if (INTEL_TH_CAP(to_intel_th(thdev), multi_is_broken))
2127                 msc->multi_is_broken = 1;
2128
2129         msc->index = thdev->id;
2130
2131         msc->thdev = thdev;
2132         msc->reg_base = base + msc->index * 0x100;
2133         msc->msu_base = base;
2134
2135         INIT_WORK(&msc->work, msc_work);
2136         err = intel_th_msc_init(msc);
2137         if (err)
2138                 return err;
2139
2140         dev_set_drvdata(dev, msc);
2141
2142         return 0;
2143 }
2144
2145 static void intel_th_msc_remove(struct intel_th_device *thdev)
2146 {
2147         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
2148         int ret;
2149
2150         intel_th_msc_deactivate(thdev);
2151
2152         /*
2153          * Buffers should not be used at this point except if the
2154          * output character device is still open and the parent
2155          * device gets detached from its bus, which is a FIXME.
2156          */
2157         ret = msc_buffer_free_unless_used(msc);
2158         WARN_ON_ONCE(ret);
2159 }
2160
2161 static struct intel_th_driver intel_th_msc_driver = {
2162         .probe  = intel_th_msc_probe,
2163         .remove = intel_th_msc_remove,
2164         .irq            = intel_th_msc_interrupt,
2165         .wait_empty     = intel_th_msc_wait_empty,
2166         .activate       = intel_th_msc_activate,
2167         .deactivate     = intel_th_msc_deactivate,
2168         .fops   = &intel_th_msc_fops,
2169         .attr_group     = &msc_output_group,
2170         .driver = {
2171                 .name   = "msc",
2172                 .owner  = THIS_MODULE,
2173         },
2174 };
2175
2176 module_driver(intel_th_msc_driver,
2177               intel_th_driver_register,
2178               intel_th_driver_unregister);
2179
2180 MODULE_LICENSE("GPL v2");
2181 MODULE_DESCRIPTION("Intel(R) Trace Hub Memory Storage Unit driver");
2182 MODULE_AUTHOR("Alexander Shishkin <[email protected]>");
This page took 0.163756 seconds and 4 git commands to generate.