drivers/dma/sh/rcar-dmac.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Renesas R-Car Gen2 DMA Controller Driver
   4  *
   5  * Copyright (C) 2014 Renesas Electronics Inc.
   6  *
   7  * Author: Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/delay.h>
  11 #include <linux/dma-mapping.h>
  12 #include <linux/dmaengine.h>
  13 #include <linux/interrupt.h>
  14 #include <linux/list.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/mutex.h>
  17 #include <linux/of.h>
  18 #include <linux/of_dma.h>
  19 #include <linux/of_platform.h>
  20 #include <linux/platform_device.h>
  21 #include <linux/pm_runtime.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24
  25 #include "../dmaengine.h"
  26
  27 /*
  28  * struct rcar_dmac_xfer_chunk - Descriptor for a hardware transfer
  29  * @node: entry in the parent's chunks list
  30  * @src_addr: device source address
  31  * @dst_addr: device destination address
  32  * @size: transfer size in bytes
  33  */
  34 struct rcar_dmac_xfer_chunk {
  35         struct list_head node;
  36
  37         dma_addr_t src_addr;
  38         dma_addr_t dst_addr;
  39         u32 size;
  40 };
  41
  42 /*
  43  * struct rcar_dmac_hw_desc - Hardware descriptor for a transfer chunk
  44  * @sar: value of the SAR register (source address)
  45  * @dar: value of the DAR register (destination address)
  46  * @tcr: value of the TCR register (transfer count)
  47  */
  48 struct rcar_dmac_hw_desc {
  49         u32 sar;
  50         u32 dar;
  51         u32 tcr;
  52         u32 reserved;
  53 } __attribute__((__packed__));
  54
  55 /*
  56  * struct rcar_dmac_desc - R-Car Gen2 DMA Transfer Descriptor
  57  * @async_tx: base DMA asynchronous transaction descriptor
  58  * @direction: direction of the DMA transfer
  59  * @xfer_shift: log2 of the transfer size
  60  * @chcr: value of the channel configuration register for this transfer
  61  * @node: entry in the channel's descriptors lists
  62  * @chunks: list of transfer chunks for this transfer
  63  * @running: the transfer chunk being currently processed
  64  * @nchunks: number of transfer chunks for this transfer
  65  * @hwdescs.use: whether the transfer descriptor uses hardware descriptors
  66  * @hwdescs.mem: hardware descriptors memory for the transfer
  67  * @hwdescs.dma: device address of the hardware descriptors memory
  68  * @hwdescs.size: size of the hardware descriptors in bytes
  69  * @size: transfer size in bytes
  70  * @cyclic: when set indicates that the DMA transfer is cyclic
  71  */
  72 struct rcar_dmac_desc {
  73         struct dma_async_tx_descriptor async_tx;
  74         enum dma_transfer_direction direction;
  75         unsigned int xfer_shift;
  76         u32 chcr;
  77
  78         struct list_head node;
  79         struct list_head chunks;
  80         struct rcar_dmac_xfer_chunk *running;
  81         unsigned int nchunks;
  82
  83         struct {
  84                 bool use;
  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_slave - Slave configuration
 120  * @slave_addr: slave memory address
 121  * @xfer_size: size (in bytes) of hardware transfers
 122  */
 123 struct rcar_dmac_chan_slave {
 124         phys_addr_t slave_addr;
 125         unsigned int xfer_size;
 126 };
 127
 128 /*
 129  * struct rcar_dmac_chan_map - Map of slave device phys to dma address
 130  * @addr: slave dma address
 131  * @dir: direction of mapping
 132  * @slave: slave configuration that is mapped
 133  */
 134 struct rcar_dmac_chan_map {
 135         dma_addr_t addr;
 136         enum dma_data_direction dir;
 137         struct rcar_dmac_chan_slave slave;
 138 };
 139
 140 /*
 141  * struct rcar_dmac_chan - R-Car Gen2 DMA Controller Channel
 142  * @chan: base DMA channel object
 143  * @iomem: channel I/O memory base
 144  * @index: index of this channel in the controller
 145  * @irq: channel IRQ
 146  * @src: slave memory address and size on the source side
 147  * @dst: slave memory address and size on the destination side
 148  * @mid_rid: hardware MID/RID for the DMA client using this channel
 149  * @lock: protects the channel CHCR register and the desc members
 150  * @desc.free: list of free descriptors
 151  * @desc.pending: list of pending descriptors (submitted with tx_submit)
 152  * @desc.active: list of active descriptors (activated with issue_pending)
 153  * @desc.done: list of completed descriptors
 154  * @desc.wait: list of descriptors waiting for an ack
 155  * @desc.running: the descriptor being processed (a member of the active list)
 156  * @desc.chunks_free: list of free transfer chunk descriptors
 157  * @desc.pages: list of pages used by allocated descriptors
 158  */
 159 struct rcar_dmac_chan {
 160         struct dma_chan chan;
 161         void __iomem *iomem;
 162         unsigned int index;
 163         int irq;
 164
 165         struct rcar_dmac_chan_slave src;
 166         struct rcar_dmac_chan_slave dst;
 167         struct rcar_dmac_chan_map map;
 168         int mid_rid;
 169
 170         spinlock_t lock;
 171
 172         struct {
 173                 struct list_head free;
 174                 struct list_head pending;
 175                 struct list_head active;
 176                 struct list_head done;
 177                 struct list_head wait;
 178                 struct rcar_dmac_desc *running;
 179
 180                 struct list_head chunks_free;
 181
 182                 struct list_head pages;
 183         } desc;
 184 };
 185
 186 #define to_rcar_dmac_chan(c)    container_of(c, struct rcar_dmac_chan, chan)
 187
 188 /*
 189  * struct rcar_dmac - R-Car Gen2 DMA Controller
 190  * @engine: base DMA engine object
 191  * @dev: the hardware device
 192  * @iomem: remapped I/O memory base
 193  * @n_channels: number of available channels
 194  * @channels: array of DMAC channels
 195  * @modules: bitmask of client modules in use
 196  */
 197 struct rcar_dmac {
 198         struct dma_device engine;
 199         struct device *dev;
 200         void __iomem *iomem;
 201         struct device_dma_parameters parms;
 202
 203         unsigned int n_channels;
 204         struct rcar_dmac_chan *channels;
 205
 206         DECLARE_BITMAP(modules, 256);
 207 };
 208
 209 #define to_rcar_dmac(d)         container_of(d, struct rcar_dmac, engine)
 210
 211 /* -----------------------------------------------------------------------------
 212  * Registers
 213  */
 214
 215 #define RCAR_DMAC_CHAN_OFFSET(i)        (0x8000 + 0x80 * (i))
 216
 217 #define RCAR_DMAISTA                    0x0020
 218 #define RCAR_DMASEC                     0x0030
 219 #define RCAR_DMAOR                      0x0060
 220 #define RCAR_DMAOR_PRI_FIXED            (0 << 8)
 221 #define RCAR_DMAOR_PRI_ROUND_ROBIN      (3 << 8)
 222 #define RCAR_DMAOR_AE                   (1 << 2)
 223 #define RCAR_DMAOR_DME                  (1 << 0)
 224 #define RCAR_DMACHCLR                   0x0080
 225 #define RCAR_DMADPSEC                   0x00a0
 226
 227 #define RCAR_DMASAR                     0x0000
 228 #define RCAR_DMADAR                     0x0004
 229 #define RCAR_DMATCR                     0x0008
 230 #define RCAR_DMATCR_MASK                0x00ffffff
 231 #define RCAR_DMATSR                     0x0028
 232 #define RCAR_DMACHCR                    0x000c
 233 #define RCAR_DMACHCR_CAE                (1 << 31)
 234 #define RCAR_DMACHCR_CAIE               (1 << 30)
 235 #define RCAR_DMACHCR_DPM_DISABLED       (0 << 28)
 236 #define RCAR_DMACHCR_DPM_ENABLED        (1 << 28)
 237 #define RCAR_DMACHCR_DPM_REPEAT         (2 << 28)
 238 #define RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE       (3 << 28)
 239 #define RCAR_DMACHCR_RPT_SAR            (1 << 27)
 240 #define RCAR_DMACHCR_RPT_DAR            (1 << 26)
 241 #define RCAR_DMACHCR_RPT_TCR            (1 << 25)
 242 #define RCAR_DMACHCR_DPB                (1 << 22)
 243 #define RCAR_DMACHCR_DSE                (1 << 19)
 244 #define RCAR_DMACHCR_DSIE               (1 << 18)
 245 #define RCAR_DMACHCR_TS_1B              ((0 << 20) | (0 << 3))
 246 #define RCAR_DMACHCR_TS_2B              ((0 << 20) | (1 << 3))
 247 #define RCAR_DMACHCR_TS_4B              ((0 << 20) | (2 << 3))
 248 #define RCAR_DMACHCR_TS_16B             ((0 << 20) | (3 << 3))
 249 #define RCAR_DMACHCR_TS_32B             ((1 << 20) | (0 << 3))
 250 #define RCAR_DMACHCR_TS_64B             ((1 << 20) | (1 << 3))
 251 #define RCAR_DMACHCR_TS_8B              ((1 << 20) | (3 << 3))
 252 #define RCAR_DMACHCR_DM_FIXED           (0 << 14)
 253 #define RCAR_DMACHCR_DM_INC             (1 << 14)
 254 #define RCAR_DMACHCR_DM_DEC             (2 << 14)
 255 #define RCAR_DMACHCR_SM_FIXED           (0 << 12)
 256 #define RCAR_DMACHCR_SM_INC             (1 << 12)
 257 #define RCAR_DMACHCR_SM_DEC             (2 << 12)
 258 #define RCAR_DMACHCR_RS_AUTO            (4 << 8)
 259 #define RCAR_DMACHCR_RS_DMARS           (8 << 8)
 260 #define RCAR_DMACHCR_IE                 (1 << 2)
 261 #define RCAR_DMACHCR_TE                 (1 << 1)
 262 #define RCAR_DMACHCR_DE                 (1 << 0)
 263 #define RCAR_DMATCRB                    0x0018
 264 #define RCAR_DMATSRB                    0x0038
 265 #define RCAR_DMACHCRB                   0x001c
 266 #define RCAR_DMACHCRB_DCNT(n)           ((n) << 24)
 267 #define RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK         (0xff << 16)
 268 #define RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT        16
 269 #define RCAR_DMACHCRB_DRST              (1 << 15)
 270 #define RCAR_DMACHCRB_DTS               (1 << 8)
 271 #define RCAR_DMACHCRB_SLM_NORMAL        (0 << 4)
 272 #define RCAR_DMACHCRB_SLM_CLK(n)        ((8 | (n)) << 4)
 273 #define RCAR_DMACHCRB_PRI(n)            ((n) << 0)
 274 #define RCAR_DMARS                      0x0040
 275 #define RCAR_DMABUFCR                   0x0048
 276 #define RCAR_DMABUFCR_MBU(n)            ((n) << 16)
 277 #define RCAR_DMABUFCR_ULB(n)            ((n) << 0)
 278 #define RCAR_DMADPBASE                  0x0050
 279 #define RCAR_DMADPBASE_MASK             0xfffffff0
 280 #define RCAR_DMADPBASE_SEL              (1 << 0)
 281 #define RCAR_DMADPCR                    0x0054
 282 #define RCAR_DMADPCR_DIPT(n)            ((n) << 24)
 283 #define RCAR_DMAFIXSAR                  0x0010
 284 #define RCAR_DMAFIXDAR                  0x0014
 285 #define RCAR_DMAFIXDPBASE               0x0060
 286
 287 /* Hardcode the MEMCPY transfer size to 4 bytes. */
 288 #define RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE      4
 289
 290 /* -----------------------------------------------------------------------------
 291  * Device access
 292  */
 293
 294 static void rcar_dmac_write(struct rcar_dmac *dmac, u32 reg, u32 data)
 295 {
 296         if (reg == RCAR_DMAOR)
 297                 writew(data, dmac->iomem + reg);
 298         else
 299                 writel(data, dmac->iomem + reg);
 300 }
 301
 302 static u32 rcar_dmac_read(struct rcar_dmac *dmac, u32 reg)
 303 {
 304         if (reg == RCAR_DMAOR)
 305                 return readw(dmac->iomem + reg);
 306         else
 307                 return readl(dmac->iomem + reg);
 308 }
 309
 310 static u32 rcar_dmac_chan_read(struct rcar_dmac_chan *chan, u32 reg)
 311 {
 312         if (reg == RCAR_DMARS)
 313                 return readw(chan->iomem + reg);
 314         else
 315                 return readl(chan->iomem + reg);
 316 }
 317
 318 static void rcar_dmac_chan_write(struct rcar_dmac_chan *chan, u32 reg, u32 data)
 319 {
 320         if (reg == RCAR_DMARS)
 321                 writew(data, chan->iomem + reg);
 322         else
 323                 writel(data, chan->iomem + reg);
 324 }
 325
 326 /* -----------------------------------------------------------------------------
 327  * Initialization and configuration
 328  */
 329
 330 static bool rcar_dmac_chan_is_busy(struct rcar_dmac_chan *chan)
 331 {
 332         u32 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
 333
 334         return !!(chcr & (RCAR_DMACHCR_DE | RCAR_DMACHCR_TE));
 335 }
 336
 337 static void rcar_dmac_chan_start_xfer(struct rcar_dmac_chan *chan)
 338 {
 339         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
 340         u32 chcr = desc->chcr;
 341
 342         WARN_ON_ONCE(rcar_dmac_chan_is_busy(chan));
 343
 344         if (chan->mid_rid >= 0)
 345                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMARS, chan->mid_rid);
 346
 347         if (desc->hwdescs.use) {
 348                 struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk =
 349                         list_first_entry(&desc->chunks,
 350                                          struct rcar_dmac_xfer_chunk, node);
 351
 352                 dev_dbg(chan->chan.device->dev,
 353                         "chan%u: queue desc %p: %u@%pad\n",
 354                         chan->index, desc, desc->nchunks, &desc->hwdescs.dma);
 355
 356 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
 357                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXSAR,
 358                                      chunk->src_addr >> 32);
 359                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXDAR,
 360                                      chunk->dst_addr >> 32);
 361                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXDPBASE,
 362                                      desc->hwdescs.dma >> 32);
 363 #endif
 364                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPBASE,
 365                                      (desc->hwdescs.dma & 0xfffffff0) |
 366                                      RCAR_DMADPBASE_SEL);
 367                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCRB,
 368                                      RCAR_DMACHCRB_DCNT(desc->nchunks - 1) |
 369                                      RCAR_DMACHCRB_DRST);
 370
 371                 /*
 372                  * Errata: When descriptor memory is accessed through an IOMMU
 373                  * the DMADAR register isn't initialized automatically from the
 374                  * first descriptor at beginning of transfer by the DMAC like it
 375                  * should. Initialize it manually with the destination address
 376                  * of the first chunk.
 377                  */
 378                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADAR,
 379                                      chunk->dst_addr & 0xffffffff);
 380
 381                 /*
 382                  * Program the descriptor stage interrupt to occur after the end
 383                  * of the first stage.
 384                  */
 385                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPCR, RCAR_DMADPCR_DIPT(1));
 386
 387                 chcr |= RCAR_DMACHCR_RPT_SAR | RCAR_DMACHCR_RPT_DAR
 388                      |  RCAR_DMACHCR_RPT_TCR | RCAR_DMACHCR_DPB;
 389
 390                 /*
 391                  * If the descriptor isn't cyclic enable normal descriptor mode
 392                  * and the transfer completion interrupt.
 393                  */
 394                 if (!desc->cyclic)
 395                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_ENABLED | RCAR_DMACHCR_IE;
 396                 /*
 397                  * If the descriptor is cyclic and has a callback enable the
 398                  * descriptor stage interrupt in infinite repeat mode.
 399                  */
 400                 else if (desc->async_tx.callback)
 401                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE | RCAR_DMACHCR_DSIE;
 402                 /*
 403                  * Otherwise just select infinite repeat mode without any
 404                  * interrupt.
 405                  */
 406                 else
 407                         chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_INFINITE;
 408         } else {
 409                 struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk = desc->running;
 410
 411                 dev_dbg(chan->chan.device->dev,
 412                         "chan%u: queue chunk %p: %u@%pad -> %pad\n",
 413                         chan->index, chunk, chunk->size, &chunk->src_addr,
 414                         &chunk->dst_addr);
 415
 416 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
 417                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXSAR,
 418                                      chunk->src_addr >> 32);
 419                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMAFIXDAR,
 420                                      chunk->dst_addr >> 32);
 421 #endif
 422                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMASAR,
 423                                      chunk->src_addr & 0xffffffff);
 424                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADAR,
 425                                      chunk->dst_addr & 0xffffffff);
 426                 rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMATCR,
 427                                      chunk->size >> desc->xfer_shift);
 428
 429                 chcr |= RCAR_DMACHCR_DPM_DISABLED | RCAR_DMACHCR_IE;
 430         }
 431
 432         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR,
 433                              chcr | RCAR_DMACHCR_DE | RCAR_DMACHCR_CAIE);
 434 }
 435
 436 static int rcar_dmac_init(struct rcar_dmac *dmac)
 437 {
 438         u16 dmaor;
 439
 440         /* Clear all channels and enable the DMAC globally. */
 441         rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMACHCLR, GENMASK(dmac->n_channels - 1, 0));
 442         rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMAOR,
 443                         RCAR_DMAOR_PRI_FIXED | RCAR_DMAOR_DME);
 444
 445         dmaor = rcar_dmac_read(dmac, RCAR_DMAOR);
 446         if ((dmaor & (RCAR_DMAOR_AE | RCAR_DMAOR_DME)) != RCAR_DMAOR_DME) {
 447                 dev_warn(dmac->dev, "DMAOR initialization failed.\n");
 448                 return -EIO;
 449         }
 450
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 /* -----------------------------------------------------------------------------
 455  * Descriptors submission
 456  */
 457
 458 static dma_cookie_t rcar_dmac_tx_submit(struct dma_async_tx_descriptor *tx)
 459 {
 460         struct rcar_dmac_chan *chan = to_rcar_dmac_chan(tx->chan);
 461         struct rcar_dmac_desc *desc = to_rcar_dmac_desc(tx);
 462         unsigned long flags;
 463         dma_cookie_t cookie;
 464
 465         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 466
 467         cookie = dma_cookie_assign(tx);
 468
 469         dev_dbg(chan->chan.device->dev, "chan%u: submit #%d@%p\n",
 470                 chan->index, tx->cookie, desc);
 471
 472         list_add_tail(&desc->node, &chan->desc.pending);
 473         desc->running = list_first_entry(&desc->chunks,
 474                                          struct rcar_dmac_xfer_chunk, node);
 475
 476         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 477
 478         return cookie;
 479 }
 480
 481 /* -----------------------------------------------------------------------------
 482  * Descriptors allocation and free
 483  */
 484
 485 /*
 486  * rcar_dmac_desc_alloc - Allocate a page worth of DMA descriptors
 487  * @chan: the DMA channel
 488  * @gfp: allocation flags
 489  */
 490 static int rcar_dmac_desc_alloc(struct rcar_dmac_chan *chan, gfp_t gfp)
 491 {
 492         struct rcar_dmac_desc_page *page;
 493         unsigned long flags;
 494         LIST_HEAD(list);
 495         unsigned int i;
 496
 497         page = (void *)get_zeroed_page(gfp);
 498         if (!page)
 499                 return -ENOMEM;
 500
 501         for (i = 0; i < RCAR_DMAC_DESCS_PER_PAGE; ++i) {
 502                 struct rcar_dmac_desc *desc = &page->descs[i];
 503
 504                 dma_async_tx_descriptor_init(&desc->async_tx, &chan->chan);
 505                 desc->async_tx.tx_submit = rcar_dmac_tx_submit;
 506                 INIT_LIST_HEAD(&desc->chunks);
 507
 508                 list_add_tail(&desc->node, &list);
 509         }
 510
 511         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 512         list_splice_tail(&list, &chan->desc.free);
 513         list_add_tail(&page->node, &chan->desc.pages);
 514         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 515
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * rcar_dmac_desc_put - Release a DMA transfer descriptor
 521  * @chan: the DMA channel
 522  * @desc: the descriptor
 523  *
 524  * Put the descriptor and its transfer chunk descriptors back in the channel's
 525  * free descriptors lists. The descriptor's chunks list will be reinitialized to
 526  * an empty list as a result.
 527  *
 528  * The descriptor must have been removed from the channel's lists before calling
 529  * this function.
 530  */
 531 static void rcar_dmac_desc_put(struct rcar_dmac_chan *chan,
 532                                struct rcar_dmac_desc *desc)
 533 {
 534         unsigned long flags;
 535
 536         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 537         list_splice_tail_init(&desc->chunks, &chan->desc.chunks_free);
 538         list_add(&desc->node, &chan->desc.free);
 539         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 540 }
 541
 542 static void rcar_dmac_desc_recycle_acked(struct rcar_dmac_chan *chan)
 543 {
 544         struct rcar_dmac_desc *desc, *_desc;
 545         unsigned long flags;
 546         LIST_HEAD(list);
 547
 548         /*
 549          * We have to temporarily move all descriptors from the wait list to a
 550          * local list as iterating over the wait list, even with
 551          * list_for_each_entry_safe, isn't safe if we release the channel lock
 552          * around the rcar_dmac_desc_put() call.
 553          */
 554         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 555         list_splice_init(&chan->desc.wait, &list);
 556         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 557
 558         list_for_each_entry_safe(desc, _desc, &list, node) {
 559                 if (async_tx_test_ack(&desc->async_tx)) {
 560                         list_del(&desc->node);
 561                         rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
 562                 }
 563         }
 564
 565         if (list_empty(&list))
 566                 return;
 567
 568         /* Put the remaining descriptors back in the wait list. */
 569         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 570         list_splice(&list, &chan->desc.wait);
 571         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 572 }
 573
 574 /*
 575  * rcar_dmac_desc_get - Allocate a descriptor for a DMA transfer
 576  * @chan: the DMA channel
 577  *
 578  * Locking: This function must be called in a non-atomic context.
 579  *
 580  * Return: A pointer to the allocated descriptor or NULL if no descriptor can
 581  * be allocated.
 582  */
 583 static struct rcar_dmac_desc *rcar_dmac_desc_get(struct rcar_dmac_chan *chan)
 584 {
 585         struct rcar_dmac_desc *desc;
 586         unsigned long flags;
 587         int ret;
 588
 589         /* Recycle acked descriptors before attempting allocation. */
 590         rcar_dmac_desc_recycle_acked(chan);
 591
 592         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 593
 594         while (list_empty(&chan->desc.free)) {
 595                 /*
 596                  * No free descriptors, allocate a page worth of them and try
 597                  * again, as someone else could race us to get the newly
 598                  * allocated descriptors. If the allocation fails return an
 599                  * error.
 600                  */
 601                 spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 602                 ret = rcar_dmac_desc_alloc(chan, GFP_NOWAIT);
 603                 if (ret < 0)
 604                         return NULL;
 605                 spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 606         }
 607
 608         desc = list_first_entry(&chan->desc.free, struct rcar_dmac_desc, node);
 609         list_del(&desc->node);
 610
 611         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 612
 613         return desc;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * rcar_dmac_xfer_chunk_alloc - Allocate a page worth of transfer chunks
 618  * @chan: the DMA channel
 619  * @gfp: allocation flags
 620  */
 621 static int rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(struct rcar_dmac_chan *chan, gfp_t gfp)
 622 {
 623         struct rcar_dmac_desc_page *page;
 624         unsigned long flags;
 625         LIST_HEAD(list);
 626         unsigned int i;
 627
 628         page = (void *)get_zeroed_page(gfp);
 629         if (!page)
 630                 return -ENOMEM;
 631
 632         for (i = 0; i < RCAR_DMAC_XFER_CHUNKS_PER_PAGE; ++i) {
 633                 struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk = &page->chunks[i];
 634
 635                 list_add_tail(&chunk->node, &list);
 636         }
 637
 638         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 639         list_splice_tail(&list, &chan->desc.chunks_free);
 640         list_add_tail(&page->node, &chan->desc.pages);
 641         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 642
 643         return 0;
 644 }
 645
 646 /*
 647  * rcar_dmac_xfer_chunk_get - Allocate a transfer chunk for a DMA transfer
 648  * @chan: the DMA channel
 649  *
 650  * Locking: This function must be called in a non-atomic context.
 651  *
 652  * Return: A pointer to the allocated transfer chunk descriptor or NULL if no
 653  * descriptor can be allocated.
 654  */
 655 static struct rcar_dmac_xfer_chunk *
 656 rcar_dmac_xfer_chunk_get(struct rcar_dmac_chan *chan)
 657 {
 658         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
 659         unsigned long flags;
 660         int ret;
 661
 662         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 663
 664         while (list_empty(&chan->desc.chunks_free)) {
 665                 /*
 666                  * No free descriptors, allocate a page worth of them and try
 667                  * again, as someone else could race us to get the newly
 668                  * allocated descriptors. If the allocation fails return an
 669                  * error.
 670                  */
 671                 spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 672                 ret = rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(chan, GFP_NOWAIT);
 673                 if (ret < 0)
 674                         return NULL;
 675                 spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 676         }
 677
 678         chunk = list_first_entry(&chan->desc.chunks_free,
 679                                  struct rcar_dmac_xfer_chunk, node);
 680         list_del(&chunk->node);
 681
 682         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 683
 684         return chunk;
 685 }
 686
 687 static void rcar_dmac_realloc_hwdesc(struct rcar_dmac_chan *chan,
 688                                      struct rcar_dmac_desc *desc, size_t size)
 689 {
 690         /*
 691          * dma_alloc_coherent() allocates memory in page size increments. To
 692          * avoid reallocating the hardware descriptors when the allocated size
 693          * wouldn't change align the requested size to a multiple of the page
 694          * size.
 695          */
 696         size = PAGE_ALIGN(size);
 697
 698         if (desc->hwdescs.size == size)
 699                 return;
 700
 701         if (desc->hwdescs.mem) {
 702                 dma_free_coherent(chan->chan.device->dev, desc->hwdescs.size,
 703                                   desc->hwdescs.mem, desc->hwdescs.dma);
 704                 desc->hwdescs.mem = NULL;
 705                 desc->hwdescs.size = 0;
 706         }
 707
 708         if (!size)
 709                 return;
 710
 711         desc->hwdescs.mem = dma_alloc_coherent(chan->chan.device->dev, size,
 712                                                &desc->hwdescs.dma, GFP_NOWAIT);
 713         if (!desc->hwdescs.mem)
 714                 return;
 715
 716         desc->hwdescs.size = size;
 717 }
 718
 719 static int rcar_dmac_fill_hwdesc(struct rcar_dmac_chan *chan,
 720                                  struct rcar_dmac_desc *desc)
 721 {
 722         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
 723         struct rcar_dmac_hw_desc *hwdesc;
 724
 725         rcar_dmac_realloc_hwdesc(chan, desc, desc->nchunks * sizeof(*hwdesc));
 726
 727         hwdesc = desc->hwdescs.mem;
 728         if (!hwdesc)
 729                 return -ENOMEM;
 730
 731         list_for_each_entry(chunk, &desc->chunks, node) {
 732                 hwdesc->sar = chunk->src_addr;
 733                 hwdesc->dar = chunk->dst_addr;
 734                 hwdesc->tcr = chunk->size >> desc->xfer_shift;
 735                 hwdesc++;
 736         }
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 /* -----------------------------------------------------------------------------
 742  * Stop and reset
 743  */
 744 static void rcar_dmac_chcr_de_barrier(struct rcar_dmac_chan *chan)
 745 {
 746         u32 chcr;
 747         unsigned int i;
 748
 749         /*
 750          * Ensure that the setting of the DE bit is actually 0 after
 751          * clearing it.
 752          */
 753         for (i = 0; i < 1024; i++) {
 754                 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
 755                 if (!(chcr & RCAR_DMACHCR_DE))
 756                         return;
 757                 udelay(1);
 758         }
 759
 760         dev_err(chan->chan.device->dev, "CHCR DE check error\n");
 761 }
 762
 763 static void rcar_dmac_clear_chcr_de(struct rcar_dmac_chan *chan)
 764 {
 765         u32 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
 766
 767         /* set DE=0 and flush remaining data */
 768         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, (chcr & ~RCAR_DMACHCR_DE));
 769
 770         /* make sure all remaining data was flushed */
 771         rcar_dmac_chcr_de_barrier(chan);
 772 }
 773
 774 static void rcar_dmac_chan_halt(struct rcar_dmac_chan *chan)
 775 {
 776         u32 chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
 777
 778         chcr &= ~(RCAR_DMACHCR_DSE | RCAR_DMACHCR_DSIE | RCAR_DMACHCR_IE |
 779                   RCAR_DMACHCR_TE | RCAR_DMACHCR_DE |
 780                   RCAR_DMACHCR_CAE | RCAR_DMACHCR_CAIE);
 781         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, chcr);
 782         rcar_dmac_chcr_de_barrier(chan);
 783 }
 784
 785 static void rcar_dmac_chan_reinit(struct rcar_dmac_chan *chan)
 786 {
 787         struct rcar_dmac_desc *desc, *_desc;
 788         unsigned long flags;
 789         LIST_HEAD(descs);
 790
 791         spin_lock_irqsave(&chan->lock, flags);
 792
 793         /* Move all non-free descriptors to the local lists. */
 794         list_splice_init(&chan->desc.pending, &descs);
 795         list_splice_init(&chan->desc.active, &descs);
 796         list_splice_init(&chan->desc.done, &descs);
 797         list_splice_init(&chan->desc.wait, &descs);
 798
 799         chan->desc.running = NULL;
 800
 801         spin_unlock_irqrestore(&chan->lock, flags);
 802
 803         list_for_each_entry_safe(desc, _desc, &descs, node) {
 804                 list_del(&desc->node);
 805                 rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
 806         }
 807 }
 808
 809 static void rcar_dmac_stop_all_chan(struct rcar_dmac *dmac)
 810 {
 811         unsigned int i;
 812
 813         /* Stop all channels. */
 814         for (i = 0; i < dmac->n_channels; ++i) {
 815                 struct rcar_dmac_chan *chan = &dmac->channels[i];
 816
 817                 /* Stop and reinitialize the channel. */
 818                 spin_lock_irq(&chan->lock);
 819                 rcar_dmac_chan_halt(chan);
 820                 spin_unlock_irq(&chan->lock);
 821         }
 822 }
 823
 824 static int rcar_dmac_chan_pause(struct dma_chan *chan)
 825 {
 826         unsigned long flags;
 827         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
 828
 829         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
 830         rcar_dmac_clear_chcr_de(rchan);
 831         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
 832
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 /* -----------------------------------------------------------------------------
 837  * Descriptors preparation
 838  */
 839
 840 static void rcar_dmac_chan_configure_desc(struct rcar_dmac_chan *chan,
 841                                           struct rcar_dmac_desc *desc)
 842 {
 843         static const u32 chcr_ts[] = {
 844                 RCAR_DMACHCR_TS_1B, RCAR_DMACHCR_TS_2B,
 845                 RCAR_DMACHCR_TS_4B, RCAR_DMACHCR_TS_8B,
 846                 RCAR_DMACHCR_TS_16B, RCAR_DMACHCR_TS_32B,
 847                 RCAR_DMACHCR_TS_64B,
 848         };
 849
 850         unsigned int xfer_size;
 851         u32 chcr;
 852
 853         switch (desc->direction) {
 854         case DMA_DEV_TO_MEM:
 855                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_INC | RCAR_DMACHCR_SM_FIXED
 856                      | RCAR_DMACHCR_RS_DMARS;
 857                 xfer_size = chan->src.xfer_size;
 858                 break;
 859
 860         case DMA_MEM_TO_DEV:
 861                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_FIXED | RCAR_DMACHCR_SM_INC
 862                      | RCAR_DMACHCR_RS_DMARS;
 863                 xfer_size = chan->dst.xfer_size;
 864                 break;
 865
 866         case DMA_MEM_TO_MEM:
 867         default:
 868                 chcr = RCAR_DMACHCR_DM_INC | RCAR_DMACHCR_SM_INC
 869                      | RCAR_DMACHCR_RS_AUTO;
 870                 xfer_size = RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE;
 871                 break;
 872         }
 873
 874         desc->xfer_shift = ilog2(xfer_size);
 875         desc->chcr = chcr | chcr_ts[desc->xfer_shift];
 876 }
 877
 878 /*
 879  * rcar_dmac_chan_prep_sg - prepare transfer descriptors from an SG list
 880  *
 881  * Common routine for public (MEMCPY) and slave DMA. The MEMCPY case is also
 882  * converted to scatter-gather to guarantee consistent locking and a correct
 883  * list manipulation. For slave DMA direction carries the usual meaning, and,
 884  * logically, the SG list is RAM and the addr variable contains slave address,
 885  * e.g., the FIFO I/O register. For MEMCPY direction equals DMA_MEM_TO_MEM
 886  * and the SG list contains only one element and points at the source buffer.
 887  */
 888 static struct dma_async_tx_descriptor *
 889 rcar_dmac_chan_prep_sg(struct rcar_dmac_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
 890                        unsigned int sg_len, dma_addr_t dev_addr,
 891                        enum dma_transfer_direction dir, unsigned long dma_flags,
 892                        bool cyclic)
 893 {
 894         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
 895         struct rcar_dmac_desc *desc;
 896         struct scatterlist *sg;
 897         unsigned int nchunks = 0;
 898         unsigned int max_chunk_size;
 899         unsigned int full_size = 0;
 900         bool cross_boundary = false;
 901         unsigned int i;
 902 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
 903         u32 high_dev_addr;
 904         u32 high_mem_addr;
 905 #endif
 906
 907         desc = rcar_dmac_desc_get(chan);
 908         if (!desc)
 909                 return NULL;
 910
 911         desc->async_tx.flags = dma_flags;
 912         desc->async_tx.cookie = -EBUSY;
 913
 914         desc->cyclic = cyclic;
 915         desc->direction = dir;
 916
 917         rcar_dmac_chan_configure_desc(chan, desc);
 918
 919         max_chunk_size = RCAR_DMATCR_MASK << desc->xfer_shift;
 920
 921         /*
 922          * Allocate and fill the transfer chunk descriptors. We own the only
 923          * reference to the DMA descriptor, there's no need for locking.
 924          */
 925         for_each_sg(sgl, sg, sg_len, i) {
 926                 dma_addr_t mem_addr = sg_dma_address(sg);
 927                 unsigned int len = sg_dma_len(sg);
 928
 929                 full_size += len;
 930
 931 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
 932                 if (i == 0) {
 933                         high_dev_addr = dev_addr >> 32;
 934                         high_mem_addr = mem_addr >> 32;
 935                 }
 936
 937                 if ((dev_addr >> 32 != high_dev_addr) ||
 938                     (mem_addr >> 32 != high_mem_addr))
 939                         cross_boundary = true;
 940 #endif
 941                 while (len) {
 942                         unsigned int size = min(len, max_chunk_size);
 943
 944 #ifdef CONFIG_ARCH_DMA_ADDR_T_64BIT
 945                         /*
 946                          * Prevent individual transfers from crossing 4GB
 947                          * boundaries.
 948                          */
 949                         if (dev_addr >> 32 != (dev_addr + size - 1) >> 32) {
 950                                 size = ALIGN(dev_addr, 1ULL << 32) - dev_addr;
 951                                 cross_boundary = true;
 952                         }
 953                         if (mem_addr >> 32 != (mem_addr + size - 1) >> 32) {
 954                                 size = ALIGN(mem_addr, 1ULL << 32) - mem_addr;
 955                                 cross_boundary = true;
 956                         }
 957 #endif
 958
 959                         chunk = rcar_dmac_xfer_chunk_get(chan);
 960                         if (!chunk) {
 961                                 rcar_dmac_desc_put(chan, desc);
 962                                 return NULL;
 963                         }
 964
 965                         if (dir == DMA_DEV_TO_MEM) {
 966                                 chunk->src_addr = dev_addr;
 967                                 chunk->dst_addr = mem_addr;
 968                         } else {
 969                                 chunk->src_addr = mem_addr;
 970                                 chunk->dst_addr = dev_addr;
 971                         }
 972
 973                         chunk->size = size;
 974
 975                         dev_dbg(chan->chan.device->dev,
 976                                 "chan%u: chunk %p/%p sgl %u@%p, %u/%u %pad -> %pad\n",
 977                                 chan->index, chunk, desc, i, sg, size, len,
 978                                 &chunk->src_addr, &chunk->dst_addr);
 979
 980                         mem_addr += size;
 981                         if (dir == DMA_MEM_TO_MEM)
 982                                 dev_addr += size;
 983
 984                         len -= size;
 985
 986                         list_add_tail(&chunk->node, &desc->chunks);
 987                         nchunks++;
 988                 }
 989         }
 990
 991         desc->nchunks = nchunks;
 992         desc->size = full_size;
 993
 994         /*
 995          * Use hardware descriptor lists if possible when more than one chunk
 996          * needs to be transferred (otherwise they don't make much sense).
 997          *
 998          * Source/Destination address should be located in same 4GiB region
 999          * in the 40bit address space when it uses Hardware descriptor,
1000          * and cross_boundary is checking it.
1001          */
1002         desc->hwdescs.use = !cross_boundary && nchunks > 1;
1003         if (desc->hwdescs.use) {
1004                 if (rcar_dmac_fill_hwdesc(chan, desc) < 0)
1005                         desc->hwdescs.use = false;
1006         }
1007
1008         return &desc->async_tx;
1009 }
1010
1011 /* -----------------------------------------------------------------------------
1012  * DMA engine operations
1013  */
1014
1015 static int rcar_dmac_alloc_chan_resources(struct dma_chan *chan)
1016 {
1017         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1018         int ret;
1019
1020         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.chunks_free);
1021         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.pages);
1022
1023         /* Preallocate descriptors. */
1024         ret = rcar_dmac_xfer_chunk_alloc(rchan, GFP_KERNEL);
1025         if (ret < 0)
1026                 return -ENOMEM;
1027
1028         ret = rcar_dmac_desc_alloc(rchan, GFP_KERNEL);
1029         if (ret < 0)
1030                 return -ENOMEM;
1031
1032         return pm_runtime_get_sync(chan->device->dev);
1033 }
1034
1035 static void rcar_dmac_free_chan_resources(struct dma_chan *chan)
1036 {
1037         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1038         struct rcar_dmac *dmac = to_rcar_dmac(chan->device);
1039         struct rcar_dmac_chan_map *map = &rchan->map;
1040         struct rcar_dmac_desc_page *page, *_page;
1041         struct rcar_dmac_desc *desc;
1042         LIST_HEAD(list);
1043
1044         /* Protect against ISR */
1045         spin_lock_irq(&rchan->lock);
1046         rcar_dmac_chan_halt(rchan);
1047         spin_unlock_irq(&rchan->lock);
1048
1049         /*
1050          * Now no new interrupts will occur, but one might already be
1051          * running. Wait for it to finish before freeing resources.
1052          */
1053         synchronize_irq(rchan->irq);
1054
1055         if (rchan->mid_rid >= 0) {
1056                 /* The caller is holding dma_list_mutex */
1057                 clear_bit(rchan->mid_rid, dmac->modules);
1058                 rchan->mid_rid = -EINVAL;
1059         }
1060
1061         list_splice_init(&rchan->desc.free, &list);
1062         list_splice_init(&rchan->desc.pending, &list);
1063         list_splice_init(&rchan->desc.active, &list);
1064         list_splice_init(&rchan->desc.done, &list);
1065         list_splice_init(&rchan->desc.wait, &list);
1066
1067         rchan->desc.running = NULL;
1068
1069         list_for_each_entry(desc, &list, node)
1070                 rcar_dmac_realloc_hwdesc(rchan, desc, 0);
1071
1072         list_for_each_entry_safe(page, _page, &rchan->desc.pages, node) {
1073                 list_del(&page->node);
1074                 free_page((unsigned long)page);
1075         }
1076
1077         /* Remove slave mapping if present. */
1078         if (map->slave.xfer_size) {
1079                 dma_unmap_resource(chan->device->dev, map->addr,
1080                                    map->slave.xfer_size, map->dir, 0);
1081                 map->slave.xfer_size = 0;
1082         }
1083
1084         pm_runtime_put(chan->device->dev);
1085 }
1086
1087 static struct dma_async_tx_descriptor *
1088 rcar_dmac_prep_dma_memcpy(struct dma_chan *chan, dma_addr_t dma_dest,
1089                           dma_addr_t dma_src, size_t len, unsigned long flags)
1090 {
1091         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1092         struct scatterlist sgl;
1093
1094         if (!len)
1095                 return NULL;
1096
1097         sg_init_table(&sgl, 1);
1098         sg_set_page(&sgl, pfn_to_page(PFN_DOWN(dma_src)), len,
1099                     offset_in_page(dma_src));
1100         sg_dma_address(&sgl) = dma_src;
1101         sg_dma_len(&sgl) = len;
1102
1103         return rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, &sgl, 1, dma_dest,
1104                                       DMA_MEM_TO_MEM, flags, false);
1105 }
1106
1107 static int rcar_dmac_map_slave_addr(struct dma_chan *chan,
1108                                     enum dma_transfer_direction dir)
1109 {
1110         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1111         struct rcar_dmac_chan_map *map = &rchan->map;
1112         phys_addr_t dev_addr;
1113         size_t dev_size;
1114         enum dma_data_direction dev_dir;
1115
1116         if (dir == DMA_DEV_TO_MEM) {
1117                 dev_addr = rchan->src.slave_addr;
1118                 dev_size = rchan->src.xfer_size;
1119                 dev_dir = DMA_TO_DEVICE;
1120         } else {
1121                 dev_addr = rchan->dst.slave_addr;
1122                 dev_size = rchan->dst.xfer_size;
1123                 dev_dir = DMA_FROM_DEVICE;
1124         }
1125
1126         /* Reuse current map if possible. */
1127         if (dev_addr == map->slave.slave_addr &&
1128             dev_size == map->slave.xfer_size &&
1129             dev_dir == map->dir)
1130                 return 0;
1131
1132         /* Remove old mapping if present. */
1133         if (map->slave.xfer_size)
1134                 dma_unmap_resource(chan->device->dev, map->addr,
1135                                    map->slave.xfer_size, map->dir, 0);
1136         map->slave.xfer_size = 0;
1137
1138         /* Create new slave address map. */
1139         map->addr = dma_map_resource(chan->device->dev, dev_addr, dev_size,
1140                                      dev_dir, 0);
1141
1142         if (dma_mapping_error(chan->device->dev, map->addr)) {
1143                 dev_err(chan->device->dev,
1144                         "chan%u: failed to map %zx@%pap", rchan->index,
1145                         dev_size, &dev_addr);
1146                 return -EIO;
1147         }
1148
1149         dev_dbg(chan->device->dev, "chan%u: map %zx@%pap to %pad dir: %s\n",
1150                 rchan->index, dev_size, &dev_addr, &map->addr,
1151                 dev_dir == DMA_TO_DEVICE ? "DMA_TO_DEVICE" : "DMA_FROM_DEVICE");
1152
1153         map->slave.slave_addr = dev_addr;
1154         map->slave.xfer_size = dev_size;
1155         map->dir = dev_dir;
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 static struct dma_async_tx_descriptor *
1161 rcar_dmac_prep_slave_sg(struct dma_chan *chan, struct scatterlist *sgl,
1162                         unsigned int sg_len, enum dma_transfer_direction dir,
1163                         unsigned long flags, void *context)
1164 {
1165         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1166
1167         /* Someone calling slave DMA on a generic channel? */
1168         if (rchan->mid_rid < 0 || !sg_len || !sg_dma_len(sgl)) {
1169                 dev_warn(chan->device->dev,
1170                          "%s: bad parameter: len=%d, id=%d\n",
1171                          __func__, sg_len, rchan->mid_rid);
1172                 return NULL;
1173         }
1174
1175         if (rcar_dmac_map_slave_addr(chan, dir))
1176                 return NULL;
1177
1178         return rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, sgl, sg_len, rchan->map.addr,
1179                                       dir, flags, false);
1180 }
1181
1182 #define RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN    32
1183
1184 static struct dma_async_tx_descriptor *
1185 rcar_dmac_prep_dma_cyclic(struct dma_chan *chan, dma_addr_t buf_addr,
1186                           size_t buf_len, size_t period_len,
1187                           enum dma_transfer_direction dir, unsigned long flags)
1188 {
1189         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1190         struct dma_async_tx_descriptor *desc;
1191         struct scatterlist *sgl;
1192         unsigned int sg_len;
1193         unsigned int i;
1194
1195         /* Someone calling slave DMA on a generic channel? */
1196         if (rchan->mid_rid < 0 || buf_len < period_len) {
1197                 dev_warn(chan->device->dev,
1198                         "%s: bad parameter: buf_len=%zu, period_len=%zu, id=%d\n",
1199                         __func__, buf_len, period_len, rchan->mid_rid);
1200                 return NULL;
1201         }
1202
1203         if (rcar_dmac_map_slave_addr(chan, dir))
1204                 return NULL;
1205
1206         sg_len = buf_len / period_len;
1207         if (sg_len > RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN) {
1208                 dev_err(chan->device->dev,
1209                         "chan%u: sg length %d exceds limit %d",
1210                         rchan->index, sg_len, RCAR_DMAC_MAX_SG_LEN);
1211                 return NULL;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Allocate the sg list dynamically as it would consume too much stack
1216          * space.
1217          */
1218         sgl = kcalloc(sg_len, sizeof(*sgl), GFP_NOWAIT);
1219         if (!sgl)
1220                 return NULL;
1221
1222         sg_init_table(sgl, sg_len);
1223
1224         for (i = 0; i < sg_len; ++i) {
1225                 dma_addr_t src = buf_addr + (period_len * i);
1226
1227                 sg_set_page(&sgl[i], pfn_to_page(PFN_DOWN(src)), period_len,
1228                             offset_in_page(src));
1229                 sg_dma_address(&sgl[i]) = src;
1230                 sg_dma_len(&sgl[i]) = period_len;
1231         }
1232
1233         desc = rcar_dmac_chan_prep_sg(rchan, sgl, sg_len, rchan->map.addr,
1234                                       dir, flags, true);
1235
1236         kfree(sgl);
1237         return desc;
1238 }
1239
1240 static int rcar_dmac_device_config(struct dma_chan *chan,
1241                                    struct dma_slave_config *cfg)
1242 {
1243         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1244
1245         /*
1246          * We could lock this, but you shouldn't be configuring the
1247          * channel, while using it...
1248          */
1249         rchan->src.slave_addr = cfg->src_addr;
1250         rchan->dst.slave_addr = cfg->dst_addr;
1251         rchan->src.xfer_size = cfg->src_addr_width;
1252         rchan->dst.xfer_size = cfg->dst_addr_width;
1253
1254         return 0;
1255 }
1256
1257 static int rcar_dmac_chan_terminate_all(struct dma_chan *chan)
1258 {
1259         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1260         unsigned long flags;
1261
1262         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1263         rcar_dmac_chan_halt(rchan);
1264         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1265
1266         /*
1267          * FIXME: No new interrupt can occur now, but the IRQ thread might still
1268          * be running.
1269          */
1270
1271         rcar_dmac_chan_reinit(rchan);
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 static unsigned int rcar_dmac_chan_get_residue(struct rcar_dmac_chan *chan,
1277                                                dma_cookie_t cookie)
1278 {
1279         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1280         struct rcar_dmac_xfer_chunk *running = NULL;
1281         struct rcar_dmac_xfer_chunk *chunk;
1282         enum dma_status status;
1283         unsigned int residue = 0;
1284         unsigned int dptr = 0;
1285         unsigned int chcrb;
1286         unsigned int tcrb;
1287         unsigned int i;
1288
1289         if (!desc)
1290                 return 0;
1291
1292         /*
1293          * If the cookie corresponds to a descriptor that has been completed
1294          * there is no residue. The same check has already been performed by the
1295          * caller but without holding the channel lock, so the descriptor could
1296          * now be complete.
1297          */
1298         status = dma_cookie_status(&chan->chan, cookie, NULL);
1299         if (status == DMA_COMPLETE)
1300                 return 0;
1301
1302         /*
1303          * If the cookie doesn't correspond to the currently running transfer
1304          * then the descriptor hasn't been processed yet, and the residue is
1305          * equal to the full descriptor size.
1306          * Also, a client driver is possible to call this function before
1307          * rcar_dmac_isr_channel_thread() runs. In this case, the "desc.running"
1308          * will be the next descriptor, and the done list will appear. So, if
1309          * the argument cookie matches the done list's cookie, we can assume
1310          * the residue is zero.
1311          */
1312         if (cookie != desc->async_tx.cookie) {
1313                 list_for_each_entry(desc, &chan->desc.done, node) {
1314                         if (cookie == desc->async_tx.cookie)
1315                                 return 0;
1316                 }
1317                 list_for_each_entry(desc, &chan->desc.pending, node) {
1318                         if (cookie == desc->async_tx.cookie)
1319                                 return desc->size;
1320                 }
1321                 list_for_each_entry(desc, &chan->desc.active, node) {
1322                         if (cookie == desc->async_tx.cookie)
1323                                 return desc->size;
1324                 }
1325
1326                 /*
1327                  * No descriptor found for the cookie, there's thus no residue.
1328                  * This shouldn't happen if the calling driver passes a correct
1329                  * cookie value.
1330                  */
1331                 WARN(1, "No descriptor for cookie!");
1332                 return 0;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * We need to read two registers.
1337          * Make sure the control register does not skip to next chunk
1338          * while reading the counter.
1339          * Trying it 3 times should be enough: Initial read, retry, retry
1340          * for the paranoid.
1341          */
1342         for (i = 0; i < 3; i++) {
1343                 chcrb = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCRB) &
1344                                             RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK;
1345                 tcrb = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMATCRB);
1346                 /* Still the same? */
1347                 if (chcrb == (rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCRB) &
1348                               RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK))
1349                         break;
1350         }
1351         WARN_ONCE(i >= 3, "residue might be not continuous!");
1352
1353         /*
1354          * In descriptor mode the descriptor running pointer is not maintained
1355          * by the interrupt handler, find the running descriptor from the
1356          * descriptor pointer field in the CHCRB register. In non-descriptor
1357          * mode just use the running descriptor pointer.
1358          */
1359         if (desc->hwdescs.use) {
1360                 dptr = chcrb >> RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT;
1361                 if (dptr == 0)
1362                         dptr = desc->nchunks;
1363                 dptr--;
1364                 WARN_ON(dptr >= desc->nchunks);
1365         } else {
1366                 running = desc->running;
1367         }
1368
1369         /* Compute the size of all chunks still to be transferred. */
1370         list_for_each_entry_reverse(chunk, &desc->chunks, node) {
1371                 if (chunk == running || ++dptr == desc->nchunks)
1372                         break;
1373
1374                 residue += chunk->size;
1375         }
1376
1377         /* Add the residue for the current chunk. */
1378         residue += tcrb << desc->xfer_shift;
1379
1380         return residue;
1381 }
1382
1383 static enum dma_status rcar_dmac_tx_status(struct dma_chan *chan,
1384                                            dma_cookie_t cookie,
1385                                            struct dma_tx_state *txstate)
1386 {
1387         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1388         enum dma_status status;
1389         unsigned long flags;
1390         unsigned int residue;
1391         bool cyclic;
1392
1393         status = dma_cookie_status(chan, cookie, txstate);
1394         if (status == DMA_COMPLETE || !txstate)
1395                 return status;
1396
1397         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1398         residue = rcar_dmac_chan_get_residue(rchan, cookie);
1399         cyclic = rchan->desc.running ? rchan->desc.running->cyclic : false;
1400         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1401
1402         /* if there's no residue, the cookie is complete */
1403         if (!residue && !cyclic)
1404                 return DMA_COMPLETE;
1405
1406         dma_set_residue(txstate, residue);
1407
1408         return status;
1409 }
1410
1411 static void rcar_dmac_issue_pending(struct dma_chan *chan)
1412 {
1413         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1414         unsigned long flags;
1415
1416         spin_lock_irqsave(&rchan->lock, flags);
1417
1418         if (list_empty(&rchan->desc.pending))
1419                 goto done;
1420
1421         /* Append the pending list to the active list. */
1422         list_splice_tail_init(&rchan->desc.pending, &rchan->desc.active);
1423
1424         /*
1425          * If no transfer is running pick the first descriptor from the active
1426          * list and start the transfer.
1427          */
1428         if (!rchan->desc.running) {
1429                 struct rcar_dmac_desc *desc;
1430
1431                 desc = list_first_entry(&rchan->desc.active,
1432                                         struct rcar_dmac_desc, node);
1433                 rchan->desc.running = desc;
1434
1435                 rcar_dmac_chan_start_xfer(rchan);
1436         }
1437
1438 done:
1439         spin_unlock_irqrestore(&rchan->lock, flags);
1440 }
1441
1442 static void rcar_dmac_device_synchronize(struct dma_chan *chan)
1443 {
1444         struct rcar_dmac_chan *rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1445
1446         synchronize_irq(rchan->irq);
1447 }
1448
1449 /* -----------------------------------------------------------------------------
1450  * IRQ handling
1451  */
1452
1453 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_desc_stage_end(struct rcar_dmac_chan *chan)
1454 {
1455         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1456         unsigned int stage;
1457
1458         if (WARN_ON(!desc || !desc->cyclic)) {
1459                 /*
1460                  * This should never happen, there should always be a running
1461                  * cyclic descriptor when a descriptor stage end interrupt is
1462                  * triggered. Warn and return.
1463                  */
1464                 return IRQ_NONE;
1465         }
1466
1467         /* Program the interrupt pointer to the next stage. */
1468         stage = (rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCRB) &
1469                  RCAR_DMACHCRB_DPTR_MASK) >> RCAR_DMACHCRB_DPTR_SHIFT;
1470         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMADPCR, RCAR_DMADPCR_DIPT(stage));
1471
1472         return IRQ_WAKE_THREAD;
1473 }
1474
1475 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_transfer_end(struct rcar_dmac_chan *chan)
1476 {
1477         struct rcar_dmac_desc *desc = chan->desc.running;
1478         irqreturn_t ret = IRQ_WAKE_THREAD;
1479
1480         if (WARN_ON_ONCE(!desc)) {
1481                 /*
1482                  * This should never happen, there should always be a running
1483                  * descriptor when a transfer end interrupt is triggered. Warn
1484                  * and return.
1485                  */
1486                 return IRQ_NONE;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * The transfer end interrupt isn't generated for each chunk when using
1491          * descriptor mode. Only update the running chunk pointer in
1492          * non-descriptor mode.
1493          */
1494         if (!desc->hwdescs.use) {
1495                 /*
1496                  * If we haven't completed the last transfer chunk simply move
1497                  * to the next one. Only wake the IRQ thread if the transfer is
1498                  * cyclic.
1499                  */
1500                 if (!list_is_last(&desc->running->node, &desc->chunks)) {
1501                         desc->running = list_next_entry(desc->running, node);
1502                         if (!desc->cyclic)
1503                                 ret = IRQ_HANDLED;
1504                         goto done;
1505                 }
1506
1507                 /*
1508                  * We've completed the last transfer chunk. If the transfer is
1509                  * cyclic, move back to the first one.
1510                  */
1511                 if (desc->cyclic) {
1512                         desc->running =
1513                                 list_first_entry(&desc->chunks,
1514                                                  struct rcar_dmac_xfer_chunk,
1515                                                  node);
1516                         goto done;
1517                 }
1518         }
1519
1520         /* The descriptor is complete, move it to the done list. */
1521         list_move_tail(&desc->node, &chan->desc.done);
1522
1523         /* Queue the next descriptor, if any. */
1524         if (!list_empty(&chan->desc.active))
1525                 chan->desc.running = list_first_entry(&chan->desc.active,
1526                                                       struct rcar_dmac_desc,
1527                                                       node);
1528         else
1529                 chan->desc.running = NULL;
1530
1531 done:
1532         if (chan->desc.running)
1533                 rcar_dmac_chan_start_xfer(chan);
1534
1535         return ret;
1536 }
1537
1538 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_channel(int irq, void *dev)
1539 {
1540         u32 mask = RCAR_DMACHCR_DSE | RCAR_DMACHCR_TE;
1541         struct rcar_dmac_chan *chan = dev;
1542         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
1543         bool reinit = false;
1544         u32 chcr;
1545
1546         spin_lock(&chan->lock);
1547
1548         chcr = rcar_dmac_chan_read(chan, RCAR_DMACHCR);
1549         if (chcr & RCAR_DMACHCR_CAE) {
1550                 struct rcar_dmac *dmac = to_rcar_dmac(chan->chan.device);
1551
1552                 /*
1553                  * We don't need to call rcar_dmac_chan_halt()
1554                  * because channel is already stopped in error case.
1555                  * We need to clear register and check DE bit as recovery.
1556                  */
1557                 rcar_dmac_write(dmac, RCAR_DMACHCLR, 1 << chan->index);
1558                 rcar_dmac_chcr_de_barrier(chan);
1559                 reinit = true;
1560                 goto spin_lock_end;
1561         }
1562
1563         if (chcr & RCAR_DMACHCR_TE)
1564                 mask |= RCAR_DMACHCR_DE;
1565         rcar_dmac_chan_write(chan, RCAR_DMACHCR, chcr & ~mask);
1566         if (mask & RCAR_DMACHCR_DE)
1567                 rcar_dmac_chcr_de_barrier(chan);
1568
1569         if (chcr & RCAR_DMACHCR_DSE)
1570                 ret |= rcar_dmac_isr_desc_stage_end(chan);
1571
1572         if (chcr & RCAR_DMACHCR_TE)
1573                 ret |= rcar_dmac_isr_transfer_end(chan);
1574
1575 spin_lock_end:
1576         spin_unlock(&chan->lock);
1577
1578         if (reinit) {
1579                 dev_err(chan->chan.device->dev, "Channel Address Error\n");
1580
1581                 rcar_dmac_chan_reinit(chan);
1582                 ret = IRQ_HANDLED;
1583         }
1584
1585         return ret;
1586 }
1587
1588 static irqreturn_t rcar_dmac_isr_channel_thread(int irq, void *dev)
1589 {
1590         struct rcar_dmac_chan *chan = dev;
1591         struct rcar_dmac_desc *desc;
1592         struct dmaengine_desc_callback cb;
1593
1594         spin_lock_irq(&chan->lock);
1595
1596         /* For cyclic transfers notify the user after every chunk. */
1597         if (chan->desc.running && chan->desc.running->cyclic) {
1598                 desc = chan->desc.running;
1599                 dmaengine_desc_get_callback(&desc->async_tx, &cb);
1600
1601                 if (dmaengine_desc_callback_valid(&cb)) {
1602                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1603                         dmaengine_desc_callback_invoke(&cb, NULL);
1604                         spin_lock_irq(&chan->lock);
1605                 }
1606         }
1607
1608         /*
1609          * Call the callback function for all descriptors on the done list and
1610          * move them to the ack wait list.
1611          */
1612         while (!list_empty(&chan->desc.done)) {
1613                 desc = list_first_entry(&chan->desc.done, struct rcar_dmac_desc,
1614                                         node);
1615                 dma_cookie_complete(&desc->async_tx);
1616                 list_del(&desc->node);
1617
1618                 dmaengine_desc_get_callback(&desc->async_tx, &cb);
1619                 if (dmaengine_desc_callback_valid(&cb)) {
1620                         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1621                         /*
1622                          * We own the only reference to this descriptor, we can
1623                          * safely dereference it without holding the channel
1624                          * lock.
1625                          */
1626                         dmaengine_desc_callback_invoke(&cb, NULL);
1627                         spin_lock_irq(&chan->lock);
1628                 }
1629
1630                 list_add_tail(&desc->node, &chan->desc.wait);
1631         }
1632
1633         spin_unlock_irq(&chan->lock);
1634
1635         /* Recycle all acked descriptors. */
1636         rcar_dmac_desc_recycle_acked(chan);
1637
1638         return IRQ_HANDLED;
1639 }
1640
1641 /* -----------------------------------------------------------------------------
1642  * OF xlate and channel filter
1643  */
1644
1645 static bool rcar_dmac_chan_filter(struct dma_chan *chan, void *arg)
1646 {
1647         struct rcar_dmac *dmac = to_rcar_dmac(chan->device);
1648         struct of_phandle_args *dma_spec = arg;
1649
1650         /*
1651          * FIXME: Using a filter on OF platforms is a nonsense. The OF xlate
1652          * function knows from which device it wants to allocate a channel from,
1653          * and would be perfectly capable of selecting the channel it wants.
1654          * Forcing it to call dma_request_channel() and iterate through all
1655          * channels from all controllers is just pointless.
1656          */
1657         if (chan->device->device_config != rcar_dmac_device_config ||
1658             dma_spec->np != chan->device->dev->of_node)
1659                 return false;
1660
1661         return !test_and_set_bit(dma_spec->args[0], dmac->modules);
1662 }
1663
1664 static struct dma_chan *rcar_dmac_of_xlate(struct of_phandle_args *dma_spec,
1665                                            struct of_dma *ofdma)
1666 {
1667         struct rcar_dmac_chan *rchan;
1668         struct dma_chan *chan;
1669         dma_cap_mask_t mask;
1670
1671         if (dma_spec->args_count != 1)
1672                 return NULL;
1673
1674         /* Only slave DMA channels can be allocated via DT */
1675         dma_cap_zero(mask);
1676         dma_cap_set(DMA_SLAVE, mask);
1677
1678         chan = dma_request_channel(mask, rcar_dmac_chan_filter, dma_spec);
1679         if (!chan)
1680                 return NULL;
1681
1682         rchan = to_rcar_dmac_chan(chan);
1683         rchan->mid_rid = dma_spec->args[0];
1684
1685         return chan;
1686 }
1687
1688 /* -----------------------------------------------------------------------------
1689  * Power management
1690  */
1691
1692 #ifdef CONFIG_PM
1693 static int rcar_dmac_runtime_suspend(struct device *dev)
1694 {
1695         return 0;
1696 }
1697
1698 static int rcar_dmac_runtime_resume(struct device *dev)
1699 {
1700         struct rcar_dmac *dmac = dev_get_drvdata(dev);
1701
1702         return rcar_dmac_init(dmac);
1703 }
1704 #endif
1705
1706 static const struct dev_pm_ops rcar_dmac_pm = {
1707         /*
1708          * TODO for system sleep/resume:
1709          *   - Wait for the current transfer to complete and stop the device,
1710          *   - Resume transfers, if any.
1711          */
1712         SET_NOIRQ_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(pm_runtime_force_suspend,
1713                                       pm_runtime_force_resume)
1714         SET_RUNTIME_PM_OPS(rcar_dmac_runtime_suspend, rcar_dmac_runtime_resume,
1715                            NULL)
1716 };
1717
1718 /* -----------------------------------------------------------------------------
1719  * Probe and remove
1720  */
1721
1722 static int rcar_dmac_chan_probe(struct rcar_dmac *dmac,
1723                                 struct rcar_dmac_chan *rchan,
1724                                 unsigned int index)
1725 {
1726         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dmac->dev);
1727         struct dma_chan *chan = &rchan->chan;
1728         char pdev_irqname[5];
1729         char *irqname;
1730         int ret;
1731
1732         rchan->index = index;
1733         rchan->iomem = dmac->iomem + RCAR_DMAC_CHAN_OFFSET(index);
1734         rchan->mid_rid = -EINVAL;
1735
1736         spin_lock_init(&rchan->lock);
1737
1738         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.free);
1739         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.pending);
1740         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.active);
1741         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.done);
1742         INIT_LIST_HEAD(&rchan->desc.wait);
1743
1744         /* Request the channel interrupt. */
1745         sprintf(pdev_irqname, "ch%u", index);
1746         rchan->irq = platform_get_irq_byname(pdev, pdev_irqname);
1747         if (rchan->irq < 0) {
1748                 dev_err(dmac->dev, "no IRQ specified for channel %u\n", index);
1749                 return -ENODEV;
1750         }
1751
1752         irqname = devm_kasprintf(dmac->dev, GFP_KERNEL, "%s:%u",
1753                                  dev_name(dmac->dev), index);
1754         if (!irqname)
1755                 return -ENOMEM;
1756
1757         /*
1758          * Initialize the DMA engine channel and add it to the DMA engine
1759          * channels list.
1760          */
1761         chan->device = &dmac->engine;
1762         dma_cookie_init(chan);
1763
1764         list_add_tail(&chan->device_node, &dmac->engine.channels);
1765
1766         ret = devm_request_threaded_irq(dmac->dev, rchan->irq,
1767                                         rcar_dmac_isr_channel,
1768                                         rcar_dmac_isr_channel_thread, 0,
1769                                         irqname, rchan);
1770         if (ret) {
1771                 dev_err(dmac->dev, "failed to request IRQ %u (%d)\n",
1772                         rchan->irq, ret);
1773                 return ret;
1774         }
1775
1776         return 0;
1777 }
1778
1779 static int rcar_dmac_parse_of(struct device *dev, struct rcar_dmac *dmac)
1780 {
1781         struct device_node *np = dev->of_node;
1782         int ret;
1783
1784         ret = of_property_read_u32(np, "dma-channels", &dmac->n_channels);
1785         if (ret < 0) {
1786                 dev_err(dev, "unable to read dma-channels property\n");
1787                 return ret;
1788         }
1789
1790         if (dmac->n_channels <= 0 || dmac->n_channels >= 100) {
1791                 dev_err(dev, "invalid number of channels %u\n",
1792                         dmac->n_channels);
1793                 return -EINVAL;
1794         }
1795
1796         return 0;
1797 }
1798
1799 static int rcar_dmac_probe(struct platform_device *pdev)
1800 {
1801         const enum dma_slave_buswidth widths = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_1_BYTE |
1802                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_2_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES |
1803                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_8_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_16_BYTES |
1804                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_32_BYTES | DMA_SLAVE_BUSWIDTH_64_BYTES;
1805         unsigned int channels_offset = 0;
1806         struct dma_device *engine;
1807         struct rcar_dmac *dmac;
1808         struct resource *mem;
1809         unsigned int i;
1810         int ret;
1811
1812         dmac = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dmac), GFP_KERNEL);
1813         if (!dmac)
1814                 return -ENOMEM;
1815
1816         dmac->dev = &pdev->dev;
1817         platform_set_drvdata(pdev, dmac);
1818         dmac->dev->dma_parms = &dmac->parms;
1819         dma_set_max_seg_size(dmac->dev, RCAR_DMATCR_MASK);
1820         dma_set_mask_and_coherent(dmac->dev, DMA_BIT_MASK(40));
1821
1822         ret = rcar_dmac_parse_of(&pdev->dev, dmac);
1823         if (ret < 0)
1824                 return ret;
1825
1826         /*
1827          * A still unconfirmed hardware bug prevents the IPMMU microTLB 0 to be
1828          * flushed correctly, resulting in memory corruption. DMAC 0 channel 0
1829          * is connected to microTLB 0 on currently supported platforms, so we
1830          * can't use it with the IPMMU. As the IOMMU API operates at the device
1831          * level we can't disable it selectively, so ignore channel 0 for now if
1832          * the device is part of an IOMMU group.
1833          */
1834         if (pdev->dev.iommu_group) {
1835                 dmac->n_channels--;
1836                 channels_offset = 1;
1837         }
1838
1839         dmac->channels = devm_kcalloc(&pdev->dev, dmac->n_channels,
1840                                       sizeof(*dmac->channels), GFP_KERNEL);
1841         if (!dmac->channels)
1842                 return -ENOMEM;
1843
1844         /* Request resources. */
1845         mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1846         dmac->iomem = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, mem);
1847         if (IS_ERR(dmac->iomem))
1848                 return PTR_ERR(dmac->iomem);
1849
1850         /* Enable runtime PM and initialize the device. */
1851         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1852         ret = pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
1853         if (ret < 0) {
1854                 dev_err(&pdev->dev, "runtime PM get sync failed (%d)\n", ret);
1855                 return ret;
1856         }
1857
1858         ret = rcar_dmac_init(dmac);
1859         pm_runtime_put(&pdev->dev);
1860
1861         if (ret) {
1862                 dev_err(&pdev->dev, "failed to reset device\n");
1863                 goto error;
1864         }
1865
1866         /* Initialize engine */
1867         engine = &dmac->engine;
1868
1869         dma_cap_set(DMA_MEMCPY, engine->cap_mask);
1870         dma_cap_set(DMA_SLAVE, engine->cap_mask);
1871
1872         engine->dev             = &pdev->dev;
1873         engine->copy_align      = ilog2(RCAR_DMAC_MEMCPY_XFER_SIZE);
1874
1875         engine->src_addr_widths = widths;
1876         engine->dst_addr_widths = widths;
1877         engine->directions      = BIT(DMA_MEM_TO_DEV) | BIT(DMA_DEV_TO_MEM);
1878         engine->residue_granularity = DMA_RESIDUE_GRANULARITY_BURST;
1879
1880         engine->device_alloc_chan_resources     = rcar_dmac_alloc_chan_resources;
1881         engine->device_free_chan_resources      = rcar_dmac_free_chan_resources;
1882         engine->device_prep_dma_memcpy          = rcar_dmac_prep_dma_memcpy;
1883         engine->device_prep_slave_sg            = rcar_dmac_prep_slave_sg;
1884         engine->device_prep_dma_cyclic          = rcar_dmac_prep_dma_cyclic;
1885         engine->device_config                   = rcar_dmac_device_config;
1886         engine->device_pause                    = rcar_dmac_chan_pause;
1887         engine->device_terminate_all            = rcar_dmac_chan_terminate_all;
1888         engine->device_tx_status                = rcar_dmac_tx_status;
1889         engine->device_issue_pending            = rcar_dmac_issue_pending;
1890         engine->device_synchronize              = rcar_dmac_device_synchronize;
1891
1892         INIT_LIST_HEAD(&engine->channels);
1893
1894         for (i = 0; i < dmac->n_channels; ++i) {
1895                 ret = rcar_dmac_chan_probe(dmac, &dmac->channels[i],
1896                                            i + channels_offset);
1897                 if (ret < 0)
1898                         goto error;
1899         }
1900
1901         /* Register the DMAC as a DMA provider for DT. */
1902         ret = of_dma_controller_register(pdev->dev.of_node, rcar_dmac_of_xlate,
1903                                          NULL);
1904         if (ret < 0)
1905                 goto error;
1906
1907         /*
1908          * Register the DMA engine device.
1909          *
1910          * Default transfer size of 32 bytes requires 32-byte alignment.
1911          */
1912         ret = dma_async_device_register(engine);
1913         if (ret < 0)
1914                 goto error;
1915
1916         return 0;
1917
1918 error:
1919         of_dma_controller_free(pdev->dev.of_node);
1920         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1921         return ret;
1922 }
1923
1924 static int rcar_dmac_remove(struct platform_device *pdev)
1925 {
1926         struct rcar_dmac *dmac = platform_get_drvdata(pdev);
1927
1928         of_dma_controller_free(pdev->dev.of_node);
1929         dma_async_device_unregister(&dmac->engine);
1930
1931         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1932
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 static void rcar_dmac_shutdown(struct platform_device *pdev)
1937 {
1938         struct rcar_dmac *dmac = platform_get_drvdata(pdev);
1939
1940         rcar_dmac_stop_all_chan(dmac);
1941 }
1942
1943 static const struct of_device_id rcar_dmac_of_ids[] = {
1944         { .compatible = "renesas,rcar-dmac", },
1945         { /* Sentinel */ }
1946 };
1947 MODULE_DEVICE_TABLE(of, rcar_dmac_of_ids);
1948
1949 static struct platform_driver rcar_dmac_driver = {
1950         .driver         = {
1951                 .pm     = &rcar_dmac_pm,
1952                 .name   = "rcar-dmac",
1953                 .of_match_table = rcar_dmac_of_ids,
1954         },
1955         .probe          = rcar_dmac_probe,
1956         .remove         = rcar_dmac_remove,
1957         .shutdown       = rcar_dmac_shutdown,
1958 };
1959
1960 module_platform_driver(rcar_dmac_driver);
1961
1962 MODULE_DESCRIPTION("R-Car Gen2 DMA Controller Driver");
1963 MODULE_AUTHOR("Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>");
1964 MODULE_LICENSE("GPL v2");