GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.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
662                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
663                         struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
664
665                         memset_startat(bdesc, 0, hw_tag);
666                 }
667         }
668 }
669
670 static int intel_th_msu_init(struct msc *msc)
671 {
672         u32 mintctl, msusts;
673
674         if (!msc->do_irq)
675                 return 0;
676
677         if (!msc->mbuf)
678                 return 0;
679
680         mintctl = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
681         mintctl |= msc->index ? M1BLIE : M0BLIE;
682         iowrite32(mintctl, msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
683         if (mintctl != ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL)) {
684                 dev_info(msc_dev(msc), "MINTCTL ignores writes: no usable interrupts\n");
685                 msc->do_irq = 0;
686                 return 0;
687         }
688
689         msusts = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
690         iowrite32(msusts, msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
691
692         return 0;
693 }
694
695 static void intel_th_msu_deinit(struct msc *msc)
696 {
697         u32 mintctl;
698
699         if (!msc->do_irq)
700                 return;
701
702         mintctl = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
703         mintctl &= msc->index ? ~M1BLIE : ~M0BLIE;
704         iowrite32(mintctl, msc->msu_base + REG_MSU_MINTCTL);
705 }
706
707 static int msc_win_set_lockout(struct msc_window *win,
708                                enum lockout_state expect,
709                                enum lockout_state new)
710 {
711         enum lockout_state old;
712         unsigned long flags;
713         int ret = 0;
714
715         if (!win->msc->mbuf)
716                 return 0;
717
718         spin_lock_irqsave(&win->lo_lock, flags);
719         old = win->lockout;
720
721         if (old != expect) {
722                 ret = -EINVAL;
723                 goto unlock;
724         }
725
726         win->lockout = new;
727
728         if (old == expect && new == WIN_LOCKED)
729                 atomic_inc(&win->msc->user_count);
730         else if (old == expect && old == WIN_LOCKED)
731                 atomic_dec(&win->msc->user_count);
732
733 unlock:
734         spin_unlock_irqrestore(&win->lo_lock, flags);
735
736         if (ret) {
737                 if (expect == WIN_READY && old == WIN_LOCKED)
738                         return -EBUSY;
739
740                 /* from intel_th_msc_window_unlock(), don't warn if not locked */
741                 if (expect == WIN_LOCKED && old == new)
742                         return 0;
743
744                 dev_warn_ratelimited(msc_dev(win->msc),
745                                      "expected lockout state %d, got %d\n",
746                                      expect, old);
747         }
748
749         return ret;
750 }
751 /**
752  * msc_configure() - set up MSC hardware
753  * @msc:        the MSC device to configure
754  *
755  * Program storage mode, wrapping, burst length and trace buffer address
756  * into a given MSC. Then, enable tracing and set msc::enabled.
757  * The latter is serialized on msc::buf_mutex, so make sure to hold it.
758  */
759 static int msc_configure(struct msc *msc)
760 {
761         u32 reg;
762
763         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
764
765         if (msc->mode > MSC_MODE_MULTI)
766                 return -EINVAL;
767
768         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
769                 if (msc_win_set_lockout(msc->cur_win, WIN_READY, WIN_INUSE))
770                         return -EBUSY;
771
772                 msc_buffer_clear_hw_header(msc);
773         }
774
775         msc->orig_addr = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
776         msc->orig_sz   = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
777
778         reg = msc->base_addr >> PAGE_SHIFT;
779         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
780
781         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
782                 reg = msc->nr_pages;
783                 iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
784         }
785
786         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
787         reg &= ~(MSC_MODE | MSC_WRAPEN | MSC_EN | MSC_RD_HDR_OVRD);
788
789         reg |= MSC_EN;
790         reg |= msc->mode << __ffs(MSC_MODE);
791         reg |= msc->burst_len << __ffs(MSC_LEN);
792
793         if (msc->wrap)
794                 reg |= MSC_WRAPEN;
795
796         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
797
798         intel_th_msu_init(msc);
799
800         msc->thdev->output.multiblock = msc->mode == MSC_MODE_MULTI;
801         intel_th_trace_enable(msc->thdev);
802         msc->enabled = 1;
803
804         if (msc->mbuf && msc->mbuf->activate)
805                 msc->mbuf->activate(msc->mbuf_priv);
806
807         return 0;
808 }
809
810 /**
811  * msc_disable() - disable MSC hardware
812  * @msc:        MSC device to disable
813  *
814  * If @msc is enabled, disable tracing on the switch and then disable MSC
815  * storage. Caller must hold msc::buf_mutex.
816  */
817 static void msc_disable(struct msc *msc)
818 {
819         struct msc_window *win = msc->cur_win;
820         u32 reg;
821
822         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
823
824         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI)
825                 msc_win_set_lockout(win, WIN_INUSE, WIN_LOCKED);
826
827         if (msc->mbuf && msc->mbuf->deactivate)
828                 msc->mbuf->deactivate(msc->mbuf_priv);
829         intel_th_msu_deinit(msc);
830         intel_th_trace_disable(msc->thdev);
831
832         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
833                 reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
834                 msc->single_wrap = !!(reg & MSCSTS_WRAPSTAT);
835
836                 reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0MWP);
837                 msc->single_sz = reg & ((msc->nr_pages << PAGE_SHIFT) - 1);
838                 dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnMWP: %08x/%08lx, wrap: %d\n",
839                         reg, msc->single_sz, msc->single_wrap);
840         }
841
842         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
843         reg &= ~MSC_EN;
844         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL);
845
846         if (msc->mbuf && msc->mbuf->ready)
847                 msc->mbuf->ready(msc->mbuf_priv, win->sgt,
848                                  msc_win_total_sz(win));
849
850         msc->enabled = 0;
851
852         iowrite32(msc->orig_addr, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0BAR);
853         iowrite32(msc->orig_sz, msc->reg_base + REG_MSU_MSC0SIZE);
854
855         dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnNWSA: %08x\n",
856                 ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0NWSA));
857
858         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
859         dev_dbg(msc_dev(msc), "MSCnSTS: %08x\n", reg);
860
861         reg = ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSUSTS);
862         reg &= msc->index ? MSUSTS_MSC1BLAST : MSUSTS_MSC0BLAST;
863         iowrite32(reg, msc->reg_base + REG_MSU_MSUSTS);
864 }
865
866 static int intel_th_msc_activate(struct intel_th_device *thdev)
867 {
868         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
869         int ret = -EBUSY;
870
871         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
872                 return -ENODEV;
873
874         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
875
876         /* if there are readers, refuse */
877         if (list_empty(&msc->iter_list))
878                 ret = msc_configure(msc);
879
880         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
881
882         if (ret)
883                 atomic_dec(&msc->user_count);
884
885         return ret;
886 }
887
888 static void intel_th_msc_deactivate(struct intel_th_device *thdev)
889 {
890         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
891
892         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
893         if (msc->enabled) {
894                 msc_disable(msc);
895                 atomic_dec(&msc->user_count);
896         }
897         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
898 }
899
900 /**
901  * msc_buffer_contig_alloc() - allocate a contiguous buffer for SINGLE mode
902  * @msc:        MSC device
903  * @size:       allocation size in bytes
904  *
905  * This modifies msc::base, which requires msc::buf_mutex to serialize, so the
906  * caller is expected to hold it.
907  *
908  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
909  */
910 static int msc_buffer_contig_alloc(struct msc *msc, unsigned long size)
911 {
912         unsigned long nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
913         unsigned int order = get_order(size);
914         struct page *page;
915         int ret;
916
917         if (!size)
918                 return 0;
919
920         ret = sg_alloc_table(&msc->single_sgt, 1, GFP_KERNEL);
921         if (ret)
922                 goto err_out;
923
924         ret = -ENOMEM;
925         page = alloc_pages(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | GFP_DMA32, order);
926         if (!page)
927                 goto err_free_sgt;
928
929         split_page(page, order);
930         sg_set_buf(msc->single_sgt.sgl, page_address(page), size);
931
932         ret = dma_map_sg(msc_dev(msc)->parent->parent, msc->single_sgt.sgl, 1,
933                          DMA_FROM_DEVICE);
934         if (ret < 0)
935                 goto err_free_pages;
936
937         msc->nr_pages = nr_pages;
938         msc->base = page_address(page);
939         msc->base_addr = sg_dma_address(msc->single_sgt.sgl);
940
941         return 0;
942
943 err_free_pages:
944         __free_pages(page, order);
945
946 err_free_sgt:
947         sg_free_table(&msc->single_sgt);
948
949 err_out:
950         return ret;
951 }
952
953 /**
954  * msc_buffer_contig_free() - free a contiguous buffer
955  * @msc:        MSC configured in SINGLE mode
956  */
957 static void msc_buffer_contig_free(struct msc *msc)
958 {
959         unsigned long off;
960
961         dma_unmap_sg(msc_dev(msc)->parent->parent, msc->single_sgt.sgl,
962                      1, DMA_FROM_DEVICE);
963         sg_free_table(&msc->single_sgt);
964
965         for (off = 0; off < msc->nr_pages << PAGE_SHIFT; off += PAGE_SIZE) {
966                 struct page *page = virt_to_page(msc->base + off);
967
968                 page->mapping = NULL;
969                 __free_page(page);
970         }
971
972         msc->nr_pages = 0;
973 }
974
975 /**
976  * msc_buffer_contig_get_page() - find a page at a given offset
977  * @msc:        MSC configured in SINGLE mode
978  * @pgoff:      page offset
979  *
980  * Return:      page, if @pgoff is within the range, NULL otherwise.
981  */
982 static struct page *msc_buffer_contig_get_page(struct msc *msc,
983                                                unsigned long pgoff)
984 {
985         if (pgoff >= msc->nr_pages)
986                 return NULL;
987
988         return virt_to_page(msc->base + (pgoff << PAGE_SHIFT));
989 }
990
991 static int __msc_buffer_win_alloc(struct msc_window *win,
992                                   unsigned int nr_segs)
993 {
994         struct scatterlist *sg_ptr;
995         void *block;
996         int i, ret;
997
998         ret = sg_alloc_table(win->sgt, nr_segs, GFP_KERNEL);
999         if (ret)
1000                 return -ENOMEM;
1001
1002         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, nr_segs, i) {
1003                 block = dma_alloc_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent,
1004                                           PAGE_SIZE, &sg_dma_address(sg_ptr),
1005                                           GFP_KERNEL);
1006                 if (!block)
1007                         goto err_nomem;
1008
1009                 sg_set_buf(sg_ptr, block, PAGE_SIZE);
1010         }
1011
1012         return nr_segs;
1013
1014 err_nomem:
1015         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, i, ret)
1016                 dma_free_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent, PAGE_SIZE,
1017                                   sg_virt(sg_ptr), sg_dma_address(sg_ptr));
1018
1019         sg_free_table(win->sgt);
1020
1021         return -ENOMEM;
1022 }
1023
1024 #ifdef CONFIG_X86
1025 static void msc_buffer_set_uc(struct msc *msc)
1026 {
1027         struct scatterlist *sg_ptr;
1028         struct msc_window *win;
1029         int i;
1030
1031         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1032                 set_memory_uc((unsigned long)msc->base, msc->nr_pages);
1033                 return;
1034         }
1035
1036         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1037                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, win->nr_segs, i) {
1038                         /* Set the page as uncached */
1039                         set_memory_uc((unsigned long)sg_virt(sg_ptr),
1040                                         PFN_DOWN(sg_ptr->length));
1041                 }
1042         }
1043 }
1044
1045 static void msc_buffer_set_wb(struct msc *msc)
1046 {
1047         struct scatterlist *sg_ptr;
1048         struct msc_window *win;
1049         int i;
1050
1051         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1052                 set_memory_wb((unsigned long)msc->base, msc->nr_pages);
1053                 return;
1054         }
1055
1056         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1057                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg_ptr, win->nr_segs, i) {
1058                         /* Reset the page to write-back */
1059                         set_memory_wb((unsigned long)sg_virt(sg_ptr),
1060                                         PFN_DOWN(sg_ptr->length));
1061                 }
1062         }
1063 }
1064 #else /* !X86 */
1065 static inline void
1066 msc_buffer_set_uc(struct msc *msc) {}
1067 static inline void msc_buffer_set_wb(struct msc *msc) {}
1068 #endif /* CONFIG_X86 */
1069
1070 /**
1071  * msc_buffer_win_alloc() - alloc a window for a multiblock mode
1072  * @msc:        MSC device
1073  * @nr_blocks:  number of pages in this window
1074  *
1075  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1076  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1077  *
1078  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
1079  */
1080 static int msc_buffer_win_alloc(struct msc *msc, unsigned int nr_blocks)
1081 {
1082         struct msc_window *win;
1083         int ret = -ENOMEM;
1084
1085         if (!nr_blocks)
1086                 return 0;
1087
1088         win = kzalloc(sizeof(*win), GFP_KERNEL);
1089         if (!win)
1090                 return -ENOMEM;
1091
1092         win->msc = msc;
1093         win->sgt = &win->_sgt;
1094         win->lockout = WIN_READY;
1095         spin_lock_init(&win->lo_lock);
1096
1097         if (!list_empty(&msc->win_list)) {
1098                 struct msc_window *prev = list_last_entry(&msc->win_list,
1099                                                           struct msc_window,
1100                                                           entry);
1101
1102                 win->pgoff = prev->pgoff + prev->nr_blocks;
1103         }
1104
1105         if (msc->mbuf && msc->mbuf->alloc_window)
1106                 ret = msc->mbuf->alloc_window(msc->mbuf_priv, &win->sgt,
1107                                               nr_blocks << PAGE_SHIFT);
1108         else
1109                 ret = __msc_buffer_win_alloc(win, nr_blocks);
1110
1111         if (ret <= 0)
1112                 goto err_nomem;
1113
1114         win->nr_segs = ret;
1115         win->nr_blocks = nr_blocks;
1116
1117         if (list_empty(&msc->win_list)) {
1118                 msc->base = msc_win_base(win);
1119                 msc->base_addr = msc_win_base_dma(win);
1120                 msc->cur_win = win;
1121         }
1122
1123         list_add_tail(&win->entry, &msc->win_list);
1124         msc->nr_pages += nr_blocks;
1125
1126         return 0;
1127
1128 err_nomem:
1129         kfree(win);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 static void __msc_buffer_win_free(struct msc *msc, struct msc_window *win)
1135 {
1136         struct scatterlist *sg;
1137         int i;
1138
1139         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, i) {
1140                 struct page *page = sg_page(sg);
1141
1142                 page->mapping = NULL;
1143                 dma_free_coherent(msc_dev(win->msc)->parent->parent, PAGE_SIZE,
1144                                   sg_virt(sg), sg_dma_address(sg));
1145         }
1146         sg_free_table(win->sgt);
1147 }
1148
1149 /**
1150  * msc_buffer_win_free() - free a window from MSC's window list
1151  * @msc:        MSC device
1152  * @win:        window to free
1153  *
1154  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1155  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1156  */
1157 static void msc_buffer_win_free(struct msc *msc, struct msc_window *win)
1158 {
1159         msc->nr_pages -= win->nr_blocks;
1160
1161         list_del(&win->entry);
1162         if (list_empty(&msc->win_list)) {
1163                 msc->base = NULL;
1164                 msc->base_addr = 0;
1165         }
1166
1167         if (msc->mbuf && msc->mbuf->free_window)
1168                 msc->mbuf->free_window(msc->mbuf_priv, win->sgt);
1169         else
1170                 __msc_buffer_win_free(msc, win);
1171
1172         kfree(win);
1173 }
1174
1175 /**
1176  * msc_buffer_relink() - set up block descriptors for multiblock mode
1177  * @msc:        MSC device
1178  *
1179  * This traverses msc::win_list, which requires msc::buf_mutex to serialize,
1180  * so the caller is expected to hold it.
1181  */
1182 static void msc_buffer_relink(struct msc *msc)
1183 {
1184         struct msc_window *win, *next_win;
1185
1186         /* call with msc::mutex locked */
1187         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1188                 struct scatterlist *sg;
1189                 unsigned int blk;
1190                 u32 sw_tag = 0;
1191
1192                 /*
1193                  * Last window's next_win should point to the first window
1194                  * and MSC_SW_TAG_LASTWIN should be set.
1195                  */
1196                 if (msc_is_last_win(win)) {
1197                         sw_tag |= MSC_SW_TAG_LASTWIN;
1198                         next_win = list_first_entry(&msc->win_list,
1199                                                     struct msc_window, entry);
1200                 } else {
1201                         next_win = list_next_entry(win, entry);
1202                 }
1203
1204                 for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
1205                         struct msc_block_desc *bdesc = sg_virt(sg);
1206
1207                         memset(bdesc, 0, sizeof(*bdesc));
1208
1209                         bdesc->next_win = msc_win_base_pfn(next_win);
1210
1211                         /*
1212                          * Similarly to last window, last block should point
1213                          * to the first one.
1214                          */
1215                         if (blk == win->nr_segs - 1) {
1216                                 sw_tag |= MSC_SW_TAG_LASTBLK;
1217                                 bdesc->next_blk = msc_win_base_pfn(win);
1218                         } else {
1219                                 dma_addr_t addr = sg_dma_address(sg_next(sg));
1220
1221                                 bdesc->next_blk = PFN_DOWN(addr);
1222                         }
1223
1224                         bdesc->sw_tag = sw_tag;
1225                         bdesc->block_sz = sg->length / 64;
1226                 }
1227         }
1228
1229         /*
1230          * Make the above writes globally visible before tracing is
1231          * enabled to make sure hardware sees them coherently.
1232          */
1233         wmb();
1234 }
1235
1236 static void msc_buffer_multi_free(struct msc *msc)
1237 {
1238         struct msc_window *win, *iter;
1239
1240         list_for_each_entry_safe(win, iter, &msc->win_list, entry)
1241                 msc_buffer_win_free(msc, win);
1242 }
1243
1244 static int msc_buffer_multi_alloc(struct msc *msc, unsigned long *nr_pages,
1245                                   unsigned int nr_wins)
1246 {
1247         int ret, i;
1248
1249         for (i = 0; i < nr_wins; i++) {
1250                 ret = msc_buffer_win_alloc(msc, nr_pages[i]);
1251                 if (ret) {
1252                         msc_buffer_multi_free(msc);
1253                         return ret;
1254                 }
1255         }
1256
1257         msc_buffer_relink(msc);
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * msc_buffer_free() - free buffers for MSC
1264  * @msc:        MSC device
1265  *
1266  * Free MSC's storage buffers.
1267  *
1268  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex to
1269  * serialize, so the caller is expected to hold it.
1270  */
1271 static void msc_buffer_free(struct msc *msc)
1272 {
1273         msc_buffer_set_wb(msc);
1274
1275         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1276                 msc_buffer_contig_free(msc);
1277         else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI)
1278                 msc_buffer_multi_free(msc);
1279 }
1280
1281 /**
1282  * msc_buffer_alloc() - allocate a buffer for MSC
1283  * @msc:        MSC device
1284  * @size:       allocation size in bytes
1285  *
1286  * Allocate a storage buffer for MSC, depending on the msc::mode, it will be
1287  * either done via msc_buffer_contig_alloc() for SINGLE operation mode or
1288  * msc_buffer_win_alloc() for multiblock operation. The latter allocates one
1289  * window per invocation, so in multiblock mode this can be called multiple
1290  * times for the same MSC to allocate multiple windows.
1291  *
1292  * This modifies msc::win_list and msc::base, which requires msc::buf_mutex
1293  * to serialize, so the caller is expected to hold it.
1294  *
1295  * Return:      0 on success, -errno otherwise.
1296  */
1297 static int msc_buffer_alloc(struct msc *msc, unsigned long *nr_pages,
1298                             unsigned int nr_wins)
1299 {
1300         int ret;
1301
1302         /* -1: buffer not allocated */
1303         if (atomic_read(&msc->user_count) != -1)
1304                 return -EBUSY;
1305
1306         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1307                 if (nr_wins != 1)
1308                         return -EINVAL;
1309
1310                 ret = msc_buffer_contig_alloc(msc, nr_pages[0] << PAGE_SHIFT);
1311         } else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1312                 ret = msc_buffer_multi_alloc(msc, nr_pages, nr_wins);
1313         } else {
1314                 ret = -EINVAL;
1315         }
1316
1317         if (!ret) {
1318                 msc_buffer_set_uc(msc);
1319
1320                 /* allocation should be visible before the counter goes to 0 */
1321                 smp_mb__before_atomic();
1322
1323                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_cmpxchg(&msc->user_count, -1, 0) != -1))
1324                         return -EINVAL;
1325         }
1326
1327         return ret;
1328 }
1329
1330 /**
1331  * msc_buffer_unlocked_free_unless_used() - free a buffer unless it's in use
1332  * @msc:        MSC device
1333  *
1334  * This will free MSC buffer unless it is in use or there is no allocated
1335  * buffer.
1336  * Caller needs to hold msc::buf_mutex.
1337  *
1338  * Return:      0 on successful deallocation or if there was no buffer to
1339  *              deallocate, -EBUSY if there are active users.
1340  */
1341 static int msc_buffer_unlocked_free_unless_used(struct msc *msc)
1342 {
1343         int count, ret = 0;
1344
1345         count = atomic_cmpxchg(&msc->user_count, 0, -1);
1346
1347         /* > 0: buffer is allocated and has users */
1348         if (count > 0)
1349                 ret = -EBUSY;
1350         /* 0: buffer is allocated, no users */
1351         else if (!count)
1352                 msc_buffer_free(msc);
1353         /* < 0: no buffer, nothing to do */
1354
1355         return ret;
1356 }
1357
1358 /**
1359  * msc_buffer_free_unless_used() - free a buffer unless it's in use
1360  * @msc:        MSC device
1361  *
1362  * This is a locked version of msc_buffer_unlocked_free_unless_used().
1363  */
1364 static int msc_buffer_free_unless_used(struct msc *msc)
1365 {
1366         int ret;
1367
1368         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1369         ret = msc_buffer_unlocked_free_unless_used(msc);
1370         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1371
1372         return ret;
1373 }
1374
1375 /**
1376  * msc_buffer_get_page() - get MSC buffer page at a given offset
1377  * @msc:        MSC device
1378  * @pgoff:      page offset into the storage buffer
1379  *
1380  * This traverses msc::win_list, so holding msc::buf_mutex is expected from
1381  * the caller.
1382  *
1383  * Return:      page if @pgoff corresponds to a valid buffer page or NULL.
1384  */
1385 static struct page *msc_buffer_get_page(struct msc *msc, unsigned long pgoff)
1386 {
1387         struct msc_window *win;
1388         struct scatterlist *sg;
1389         unsigned int blk;
1390
1391         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1392                 return msc_buffer_contig_get_page(msc, pgoff);
1393
1394         list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry)
1395                 if (pgoff >= win->pgoff && pgoff < win->pgoff + win->nr_blocks)
1396                         goto found;
1397
1398         return NULL;
1399
1400 found:
1401         pgoff -= win->pgoff;
1402
1403         for_each_sg(win->sgt->sgl, sg, win->nr_segs, blk) {
1404                 struct page *page = sg_page(sg);
1405                 size_t pgsz = PFN_DOWN(sg->length);
1406
1407                 if (pgoff < pgsz)
1408                         return page + pgoff;
1409
1410                 pgoff -= pgsz;
1411         }
1412
1413         return NULL;
1414 }
1415
1416 /**
1417  * struct msc_win_to_user_struct - data for copy_to_user() callback
1418  * @buf:        userspace buffer to copy data to
1419  * @offset:     running offset
1420  */
1421 struct msc_win_to_user_struct {
1422         char __user     *buf;
1423         unsigned long   offset;
1424 };
1425
1426 /**
1427  * msc_win_to_user() - iterator for msc_buffer_iterate() to copy data to user
1428  * @data:       callback's private data
1429  * @src:        source buffer
1430  * @len:        amount of data to copy from the source buffer
1431  */
1432 static unsigned long msc_win_to_user(void *data, void *src, size_t len)
1433 {
1434         struct msc_win_to_user_struct *u = data;
1435         unsigned long ret;
1436
1437         ret = copy_to_user(u->buf + u->offset, src, len);
1438         u->offset += len - ret;
1439
1440         return ret;
1441 }
1442
1443
1444 /*
1445  * file operations' callbacks
1446  */
1447
1448 static int intel_th_msc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1449 {
1450         struct intel_th_device *thdev = file->private_data;
1451         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1452         struct msc_iter *iter;
1453
1454         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1455                 return -EPERM;
1456
1457         iter = msc_iter_install(msc);
1458         if (IS_ERR(iter))
1459                 return PTR_ERR(iter);
1460
1461         file->private_data = iter;
1462
1463         return nonseekable_open(inode, file);
1464 }
1465
1466 static int intel_th_msc_release(struct inode *inode, struct file *file)
1467 {
1468         struct msc_iter *iter = file->private_data;
1469         struct msc *msc = iter->msc;
1470
1471         msc_iter_remove(iter, msc);
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 static ssize_t
1477 msc_single_to_user(struct msc *msc, char __user *buf, loff_t off, size_t len)
1478 {
1479         unsigned long size = msc->nr_pages << PAGE_SHIFT, rem = len;
1480         unsigned long start = off, tocopy = 0;
1481
1482         if (msc->single_wrap) {
1483                 start += msc->single_sz;
1484                 if (start < size) {
1485                         tocopy = min(rem, size - start);
1486                         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, tocopy))
1487                                 return -EFAULT;
1488
1489                         buf += tocopy;
1490                         rem -= tocopy;
1491                         start += tocopy;
1492                 }
1493
1494                 start &= size - 1;
1495                 if (rem) {
1496                         tocopy = min(rem, msc->single_sz - start);
1497                         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, tocopy))
1498                                 return -EFAULT;
1499
1500                         rem -= tocopy;
1501                 }
1502
1503                 return len - rem;
1504         }
1505
1506         if (copy_to_user(buf, msc->base + start, rem))
1507                 return -EFAULT;
1508
1509         return len;
1510 }
1511
1512 static ssize_t intel_th_msc_read(struct file *file, char __user *buf,
1513                                  size_t len, loff_t *ppos)
1514 {
1515         struct msc_iter *iter = file->private_data;
1516         struct msc *msc = iter->msc;
1517         size_t size;
1518         loff_t off = *ppos;
1519         ssize_t ret = 0;
1520
1521         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
1522                 return 0;
1523
1524         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE && !msc->single_wrap)
1525                 size = msc->single_sz;
1526         else
1527                 size = msc->nr_pages << PAGE_SHIFT;
1528
1529         if (!size)
1530                 goto put_count;
1531
1532         if (off >= size)
1533                 goto put_count;
1534
1535         if (off + len >= size)
1536                 len = size - off;
1537
1538         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
1539                 ret = msc_single_to_user(msc, buf, off, len);
1540                 if (ret >= 0)
1541                         *ppos += ret;
1542         } else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1543                 struct msc_win_to_user_struct u = {
1544                         .buf    = buf,
1545                         .offset = 0,
1546                 };
1547
1548                 ret = msc_buffer_iterate(iter, len, &u, msc_win_to_user);
1549                 if (ret >= 0)
1550                         *ppos = iter->offset;
1551         } else {
1552                 ret = -EINVAL;
1553         }
1554
1555 put_count:
1556         atomic_dec(&msc->user_count);
1557
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * vm operations callbacks (vm_ops)
1563  */
1564
1565 static void msc_mmap_open(struct vm_area_struct *vma)
1566 {
1567         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1568         struct msc *msc = iter->msc;
1569
1570         atomic_inc(&msc->mmap_count);
1571 }
1572
1573 static void msc_mmap_close(struct vm_area_struct *vma)
1574 {
1575         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1576         struct msc *msc = iter->msc;
1577         unsigned long pg;
1578
1579         if (!atomic_dec_and_mutex_lock(&msc->mmap_count, &msc->buf_mutex))
1580                 return;
1581
1582         /* drop page _refcounts */
1583         for (pg = 0; pg < msc->nr_pages; pg++) {
1584                 struct page *page = msc_buffer_get_page(msc, pg);
1585
1586                 if (WARN_ON_ONCE(!page))
1587                         continue;
1588
1589                 if (page->mapping)
1590                         page->mapping = NULL;
1591         }
1592
1593         /* last mapping -- drop user_count */
1594         atomic_dec(&msc->user_count);
1595         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1596 }
1597
1598 static vm_fault_t msc_mmap_fault(struct vm_fault *vmf)
1599 {
1600         struct msc_iter *iter = vmf->vma->vm_file->private_data;
1601         struct msc *msc = iter->msc;
1602
1603         vmf->page = msc_buffer_get_page(msc, vmf->pgoff);
1604         if (!vmf->page)
1605                 return VM_FAULT_SIGBUS;
1606
1607         get_page(vmf->page);
1608         vmf->page->mapping = vmf->vma->vm_file->f_mapping;
1609         vmf->page->index = vmf->pgoff;
1610
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 static const struct vm_operations_struct msc_mmap_ops = {
1615         .open   = msc_mmap_open,
1616         .close  = msc_mmap_close,
1617         .fault  = msc_mmap_fault,
1618 };
1619
1620 static int intel_th_msc_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1621 {
1622         unsigned long size = vma->vm_end - vma->vm_start;
1623         struct msc_iter *iter = vma->vm_file->private_data;
1624         struct msc *msc = iter->msc;
1625         int ret = -EINVAL;
1626
1627         if (!size || offset_in_page(size))
1628                 return -EINVAL;
1629
1630         if (vma->vm_pgoff)
1631                 return -EINVAL;
1632
1633         /* grab user_count once per mmap; drop in msc_mmap_close() */
1634         if (!atomic_inc_unless_negative(&msc->user_count))
1635                 return -EINVAL;
1636
1637         if (msc->mode != MSC_MODE_SINGLE &&
1638             msc->mode != MSC_MODE_MULTI)
1639                 goto out;
1640
1641         if (size >> PAGE_SHIFT != msc->nr_pages)
1642                 goto out;
1643
1644         atomic_set(&msc->mmap_count, 1);
1645         ret = 0;
1646
1647 out:
1648         if (ret)
1649                 atomic_dec(&msc->user_count);
1650
1651         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
1652         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTCOPY;
1653         vma->vm_ops = &msc_mmap_ops;
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 static const struct file_operations intel_th_msc_fops = {
1658         .open           = intel_th_msc_open,
1659         .release        = intel_th_msc_release,
1660         .read           = intel_th_msc_read,
1661         .mmap           = intel_th_msc_mmap,
1662         .llseek         = no_llseek,
1663         .owner          = THIS_MODULE,
1664 };
1665
1666 static void intel_th_msc_wait_empty(struct intel_th_device *thdev)
1667 {
1668         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1669         unsigned long count;
1670         u32 reg;
1671
1672         for (reg = 0, count = MSC_PLE_WAITLOOP_DEPTH;
1673              count && !(reg & MSCSTS_PLE); count--) {
1674                 reg = __raw_readl(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0STS);
1675                 cpu_relax();
1676         }
1677
1678         if (!count)
1679                 dev_dbg(msc_dev(msc), "timeout waiting for MSC0 PLE\n");
1680 }
1681
1682 static int intel_th_msc_init(struct msc *msc)
1683 {
1684         atomic_set(&msc->user_count, -1);
1685
1686         msc->mode = msc->multi_is_broken ? MSC_MODE_SINGLE : MSC_MODE_MULTI;
1687         mutex_init(&msc->buf_mutex);
1688         INIT_LIST_HEAD(&msc->win_list);
1689         INIT_LIST_HEAD(&msc->iter_list);
1690
1691         msc->burst_len =
1692                 (ioread32(msc->reg_base + REG_MSU_MSC0CTL) & MSC_LEN) >>
1693                 __ffs(MSC_LEN);
1694
1695         return 0;
1696 }
1697
1698 static int msc_win_switch(struct msc *msc)
1699 {
1700         struct msc_window *first;
1701
1702         if (list_empty(&msc->win_list))
1703                 return -EINVAL;
1704
1705         first = list_first_entry(&msc->win_list, struct msc_window, entry);
1706
1707         if (msc_is_last_win(msc->cur_win))
1708                 msc->cur_win = first;
1709         else
1710                 msc->cur_win = list_next_entry(msc->cur_win, entry);
1711
1712         msc->base = msc_win_base(msc->cur_win);
1713         msc->base_addr = msc_win_base_dma(msc->cur_win);
1714
1715         intel_th_trace_switch(msc->thdev);
1716
1717         return 0;
1718 }
1719
1720 /**
1721  * intel_th_msc_window_unlock - put the window back in rotation
1722  * @dev:        MSC device to which this relates
1723  * @sgt:        buffer's sg_table for the window, does nothing if NULL
1724  */
1725 void intel_th_msc_window_unlock(struct device *dev, struct sg_table *sgt)
1726 {
1727         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1728         struct msc_window *win;
1729
1730         if (!sgt)
1731                 return;
1732
1733         win = msc_find_window(msc, sgt, false);
1734         if (!win)
1735                 return;
1736
1737         msc_win_set_lockout(win, WIN_LOCKED, WIN_READY);
1738         if (msc->switch_on_unlock == win) {
1739                 msc->switch_on_unlock = NULL;
1740                 msc_win_switch(msc);
1741         }
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL_GPL(intel_th_msc_window_unlock);
1744
1745 static void msc_work(struct work_struct *work)
1746 {
1747         struct msc *msc = container_of(work, struct msc, work);
1748
1749         intel_th_msc_deactivate(msc->thdev);
1750 }
1751
1752 static irqreturn_t intel_th_msc_interrupt(struct intel_th_device *thdev)
1753 {
1754         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
1755         u32 msusts = ioread32(msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
1756         u32 mask = msc->index ? MSUSTS_MSC1BLAST : MSUSTS_MSC0BLAST;
1757         struct msc_window *win, *next_win;
1758
1759         if (!msc->do_irq || !msc->mbuf)
1760                 return IRQ_NONE;
1761
1762         msusts &= mask;
1763
1764         if (!msusts)
1765                 return msc->enabled ? IRQ_HANDLED : IRQ_NONE;
1766
1767         iowrite32(msusts, msc->msu_base + REG_MSU_MSUSTS);
1768
1769         if (!msc->enabled)
1770                 return IRQ_NONE;
1771
1772         /* grab the window before we do the switch */
1773         win = msc->cur_win;
1774         if (!win)
1775                 return IRQ_HANDLED;
1776         next_win = msc_next_window(win);
1777         if (!next_win)
1778                 return IRQ_HANDLED;
1779
1780         /* next window: if READY, proceed, if LOCKED, stop the trace */
1781         if (msc_win_set_lockout(next_win, WIN_READY, WIN_INUSE)) {
1782                 if (msc->stop_on_full)
1783                         schedule_work(&msc->work);
1784                 else
1785                         msc->switch_on_unlock = next_win;
1786
1787                 return IRQ_HANDLED;
1788         }
1789
1790         /* current window: INUSE -> LOCKED */
1791         msc_win_set_lockout(win, WIN_INUSE, WIN_LOCKED);
1792
1793         msc_win_switch(msc);
1794
1795         if (msc->mbuf && msc->mbuf->ready)
1796                 msc->mbuf->ready(msc->mbuf_priv, win->sgt,
1797                                  msc_win_total_sz(win));
1798
1799         return IRQ_HANDLED;
1800 }
1801
1802 static const char * const msc_mode[] = {
1803         [MSC_MODE_SINGLE]       = "single",
1804         [MSC_MODE_MULTI]        = "multi",
1805         [MSC_MODE_EXI]          = "ExI",
1806         [MSC_MODE_DEBUG]        = "debug",
1807 };
1808
1809 static ssize_t
1810 wrap_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1811 {
1812         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1813
1814         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", msc->wrap);
1815 }
1816
1817 static ssize_t
1818 wrap_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
1819            size_t size)
1820 {
1821         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1822         unsigned long val;
1823         int ret;
1824
1825         ret = kstrtoul(buf, 10, &val);
1826         if (ret)
1827                 return ret;
1828
1829         msc->wrap = !!val;
1830
1831         return size;
1832 }
1833
1834 static DEVICE_ATTR_RW(wrap);
1835
1836 static void msc_buffer_unassign(struct msc *msc)
1837 {
1838         lockdep_assert_held(&msc->buf_mutex);
1839
1840         if (!msc->mbuf)
1841                 return;
1842
1843         msc->mbuf->unassign(msc->mbuf_priv);
1844         msu_buffer_put(msc->mbuf);
1845         msc->mbuf_priv = NULL;
1846         msc->mbuf = NULL;
1847 }
1848
1849 static ssize_t
1850 mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1851 {
1852         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1853         const char *mode = msc_mode[msc->mode];
1854         ssize_t ret;
1855
1856         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1857         if (msc->mbuf)
1858                 mode = msc->mbuf->name;
1859         ret = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", mode);
1860         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1861
1862         return ret;
1863 }
1864
1865 static ssize_t
1866 mode_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf,
1867            size_t size)
1868 {
1869         const struct msu_buffer *mbuf = NULL;
1870         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1871         size_t len = size;
1872         char *cp, *mode;
1873         int i, ret;
1874
1875         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1876                 return -EPERM;
1877
1878         cp = memchr(buf, '\n', len);
1879         if (cp)
1880                 len = cp - buf;
1881
1882         mode = kstrndup(buf, len, GFP_KERNEL);
1883         if (!mode)
1884                 return -ENOMEM;
1885
1886         i = match_string(msc_mode, ARRAY_SIZE(msc_mode), mode);
1887         if (i >= 0) {
1888                 kfree(mode);
1889                 goto found;
1890         }
1891
1892         /* Buffer sinks only work with a usable IRQ */
1893         if (!msc->do_irq) {
1894                 kfree(mode);
1895                 return -EINVAL;
1896         }
1897
1898         mbuf = msu_buffer_get(mode);
1899         kfree(mode);
1900         if (mbuf)
1901                 goto found;
1902
1903         return -EINVAL;
1904
1905 found:
1906         if (i == MSC_MODE_MULTI && msc->multi_is_broken)
1907                 return -EOPNOTSUPP;
1908
1909         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1910         ret = 0;
1911
1912         /* Same buffer: do nothing */
1913         if (mbuf && mbuf == msc->mbuf) {
1914                 /* put the extra reference we just got */
1915                 msu_buffer_put(mbuf);
1916                 goto unlock;
1917         }
1918
1919         ret = msc_buffer_unlocked_free_unless_used(msc);
1920         if (ret)
1921                 goto unlock;
1922
1923         if (mbuf) {
1924                 void *mbuf_priv = mbuf->assign(dev, &i);
1925
1926                 if (!mbuf_priv) {
1927                         ret = -ENOMEM;
1928                         goto unlock;
1929                 }
1930
1931                 msc_buffer_unassign(msc);
1932                 msc->mbuf_priv = mbuf_priv;
1933                 msc->mbuf = mbuf;
1934         } else {
1935                 msc_buffer_unassign(msc);
1936         }
1937
1938         msc->mode = i;
1939
1940 unlock:
1941         if (ret && mbuf)
1942                 msu_buffer_put(mbuf);
1943         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1944
1945         return ret ? ret : size;
1946 }
1947
1948 static DEVICE_ATTR_RW(mode);
1949
1950 static ssize_t
1951 nr_pages_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
1952 {
1953         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1954         struct msc_window *win;
1955         size_t count = 0;
1956
1957         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
1958
1959         if (msc->mode == MSC_MODE_SINGLE)
1960                 count = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%ld\n", msc->nr_pages);
1961         else if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI) {
1962                 list_for_each_entry(win, &msc->win_list, entry) {
1963                         count += scnprintf(buf + count, PAGE_SIZE - count,
1964                                            "%d%c", win->nr_blocks,
1965                                            msc_is_last_win(win) ? '\n' : ',');
1966                 }
1967         } else {
1968                 count = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "unsupported\n");
1969         }
1970
1971         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
1972
1973         return count;
1974 }
1975
1976 static ssize_t
1977 nr_pages_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
1978                const char *buf, size_t size)
1979 {
1980         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
1981         unsigned long val, *win = NULL, *rewin;
1982         size_t len = size;
1983         const char *p = buf;
1984         char *end, *s;
1985         int ret, nr_wins = 0;
1986
1987         if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
1988                 return -EPERM;
1989
1990         ret = msc_buffer_free_unless_used(msc);
1991         if (ret)
1992                 return ret;
1993
1994         /* scan the comma-separated list of allocation sizes */
1995         end = memchr(buf, '\n', len);
1996         if (end)
1997                 len = end - buf;
1998
1999         do {
2000                 end = memchr(p, ',', len);
2001                 s = kstrndup(p, end ? end - p : len, GFP_KERNEL);
2002                 if (!s) {
2003                         ret = -ENOMEM;
2004                         goto free_win;
2005                 }
2006
2007                 ret = kstrtoul(s, 10, &val);
2008                 kfree(s);
2009
2010                 if (ret || !val)
2011                         goto free_win;
2012
2013                 if (nr_wins && msc->mode == MSC_MODE_SINGLE) {
2014                         ret = -EINVAL;
2015                         goto free_win;
2016                 }
2017
2018                 nr_wins++;
2019                 rewin = krealloc_array(win, nr_wins, sizeof(*win), GFP_KERNEL);
2020                 if (!rewin) {
2021                         kfree(win);
2022                         return -ENOMEM;
2023                 }
2024
2025                 win = rewin;
2026                 win[nr_wins - 1] = val;
2027
2028                 if (!end)
2029                         break;
2030
2031                 /* consume the number and the following comma, hence +1 */
2032                 len -= end - p + 1;
2033                 p = end + 1;
2034         } while (len);
2035
2036         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
2037         ret = msc_buffer_alloc(msc, win, nr_wins);
2038         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
2039
2040 free_win:
2041         kfree(win);
2042
2043         return ret ? ret : size;
2044 }
2045
2046 static DEVICE_ATTR_RW(nr_pages);
2047
2048 static ssize_t
2049 win_switch_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
2050                  const char *buf, size_t size)
2051 {
2052         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2053         unsigned long val;
2054         int ret;
2055
2056         ret = kstrtoul(buf, 10, &val);
2057         if (ret)
2058                 return ret;
2059
2060         if (val != 1)
2061                 return -EINVAL;
2062
2063         ret = -EINVAL;
2064         mutex_lock(&msc->buf_mutex);
2065         /*
2066          * Window switch can only happen in the "multi" mode.
2067          * If a external buffer is engaged, they have the full
2068          * control over window switching.
2069          */
2070         if (msc->mode == MSC_MODE_MULTI && !msc->mbuf)
2071                 ret = msc_win_switch(msc);
2072         mutex_unlock(&msc->buf_mutex);
2073
2074         return ret ? ret : size;
2075 }
2076
2077 static DEVICE_ATTR_WO(win_switch);
2078
2079 static ssize_t stop_on_full_show(struct device *dev,
2080                                  struct device_attribute *attr, char *buf)
2081 {
2082         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2083
2084         return sprintf(buf, "%d\n", msc->stop_on_full);
2085 }
2086
2087 static ssize_t stop_on_full_store(struct device *dev,
2088                                   struct device_attribute *attr,
2089                                   const char *buf, size_t size)
2090 {
2091         struct msc *msc = dev_get_drvdata(dev);
2092         int ret;
2093
2094         ret = kstrtobool(buf, &msc->stop_on_full);
2095         if (ret)
2096                 return ret;
2097
2098         return size;
2099 }
2100
2101 static DEVICE_ATTR_RW(stop_on_full);
2102
2103 static struct attribute *msc_output_attrs[] = {
2104         &dev_attr_wrap.attr,
2105         &dev_attr_mode.attr,
2106         &dev_attr_nr_pages.attr,
2107         &dev_attr_win_switch.attr,
2108         &dev_attr_stop_on_full.attr,
2109         NULL,
2110 };
2111
2112 static const struct attribute_group msc_output_group = {
2113         .attrs  = msc_output_attrs,
2114 };
2115
2116 static int intel_th_msc_probe(struct intel_th_device *thdev)
2117 {
2118         struct device *dev = &thdev->dev;
2119         struct resource *res;
2120         struct msc *msc;
2121         void __iomem *base;
2122         int err;
2123
2124         res = intel_th_device_get_resource(thdev, IORESOURCE_MEM, 0);
2125         if (!res)
2126                 return -ENODEV;
2127
2128         base = devm_ioremap(dev, res->start, resource_size(res));
2129         if (!base)
2130                 return -ENOMEM;
2131
2132         msc = devm_kzalloc(dev, sizeof(*msc), GFP_KERNEL);
2133         if (!msc)
2134                 return -ENOMEM;
2135
2136         res = intel_th_device_get_resource(thdev, IORESOURCE_IRQ, 1);
2137         if (!res)
2138                 msc->do_irq = 1;
2139
2140         if (INTEL_TH_CAP(to_intel_th(thdev), multi_is_broken))
2141                 msc->multi_is_broken = 1;
2142
2143         msc->index = thdev->id;
2144
2145         msc->thdev = thdev;
2146         msc->reg_base = base + msc->index * 0x100;
2147         msc->msu_base = base;
2148
2149         INIT_WORK(&msc->work, msc_work);
2150         err = intel_th_msc_init(msc);
2151         if (err)
2152                 return err;
2153
2154         dev_set_drvdata(dev, msc);
2155
2156         return 0;
2157 }
2158
2159 static void intel_th_msc_remove(struct intel_th_device *thdev)
2160 {
2161         struct msc *msc = dev_get_drvdata(&thdev->dev);
2162         int ret;
2163
2164         intel_th_msc_deactivate(thdev);
2165
2166         /*
2167          * Buffers should not be used at this point except if the
2168          * output character device is still open and the parent
2169          * device gets detached from its bus, which is a FIXME.
2170          */
2171         ret = msc_buffer_free_unless_used(msc);
2172         WARN_ON_ONCE(ret);
2173 }
2174
2175 static struct intel_th_driver intel_th_msc_driver = {
2176         .probe  = intel_th_msc_probe,
2177         .remove = intel_th_msc_remove,
2178         .irq            = intel_th_msc_interrupt,
2179         .wait_empty     = intel_th_msc_wait_empty,
2180         .activate       = intel_th_msc_activate,
2181         .deactivate     = intel_th_msc_deactivate,
2182         .fops   = &intel_th_msc_fops,
2183         .attr_group     = &msc_output_group,
2184         .driver = {
2185                 .name   = "msc",
2186                 .owner  = THIS_MODULE,
2187         },
2188 };
2189
2190 module_driver(intel_th_msc_driver,
2191               intel_th_driver_register,
2192               intel_th_driver_unregister);
2193
2194 MODULE_LICENSE("GPL v2");
2195 MODULE_DESCRIPTION("Intel(R) Trace Hub Memory Storage Unit driver");
2196 MODULE_AUTHOR("Alexander Shishkin <alexander.shishkin@linux.intel.com>");