Merge branch 'soc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael/renesas...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / rpmsg / virtio_rpmsg_bus.c
1 /*
2  * Virtio-based remote processor messaging bus
3  *
4  * Copyright (C) 2011 Texas Instruments, Inc.
5  * Copyright (C) 2011 Google, Inc.
6  *
7  * Ohad Ben-Cohen <ohad@wizery.com>
8  * Brian Swetland <swetland@google.com>
9  *
10  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
11  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
12  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  */
19
20 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/virtio.h>
25 #include <linux/virtio_ids.h>
26 #include <linux/virtio_config.h>
27 #include <linux/scatterlist.h>
28 #include <linux/dma-mapping.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/jiffies.h>
32 #include <linux/sched.h>
33 #include <linux/wait.h>
34 #include <linux/rpmsg.h>
35 #include <linux/mutex.h>
36
37 /**
38  * struct virtproc_info - virtual remote processor state
39  * @vdev:       the virtio device
40  * @rvq:        rx virtqueue
41  * @svq:        tx virtqueue
42  * @rbufs:      kernel address of rx buffers
43  * @sbufs:      kernel address of tx buffers
44  * @last_sbuf:  index of last tx buffer used
45  * @bufs_dma:   dma base addr of the buffers
46  * @tx_lock:    protects svq, sbufs and sleepers, to allow concurrent senders.
47  *              sending a message might require waking up a dozing remote
48  *              processor, which involves sleeping, hence the mutex.
49  * @endpoints:  idr of local endpoints, allows fast retrieval
50  * @endpoints_lock: lock of the endpoints set
51  * @sendq:      wait queue of sending contexts waiting for a tx buffers
52  * @sleepers:   number of senders that are waiting for a tx buffer
53  * @ns_ept:     the bus's name service endpoint
54  *
55  * This structure stores the rpmsg state of a given virtio remote processor
56  * device (there might be several virtio proc devices for each physical
57  * remote processor).
58  */
59 struct virtproc_info {
60         struct virtio_device *vdev;
61         struct virtqueue *rvq, *svq;
62         void *rbufs, *sbufs;
63         int last_sbuf;
64         dma_addr_t bufs_dma;
65         struct mutex tx_lock;
66         struct idr endpoints;
67         struct mutex endpoints_lock;
68         wait_queue_head_t sendq;
69         atomic_t sleepers;
70         struct rpmsg_endpoint *ns_ept;
71 };
72
73 /**
74  * struct rpmsg_channel_info - internal channel info representation
75  * @name: name of service
76  * @src: local address
77  * @dst: destination address
78  */
79 struct rpmsg_channel_info {
80         char name[RPMSG_NAME_SIZE];
81         u32 src;
82         u32 dst;
83 };
84
85 #define to_rpmsg_channel(d) container_of(d, struct rpmsg_channel, dev)
86 #define to_rpmsg_driver(d) container_of(d, struct rpmsg_driver, drv)
87
88 /*
89  * We're allocating 512 buffers of 512 bytes for communications, and then
90  * using the first 256 buffers for RX, and the last 256 buffers for TX.
91  *
92  * Each buffer will have 16 bytes for the msg header and 496 bytes for
93  * the payload.
94  *
95  * This will require a total space of 256KB for the buffers.
96  *
97  * We might also want to add support for user-provided buffers in time.
98  * This will allow bigger buffer size flexibility, and can also be used
99  * to achieve zero-copy messaging.
100  *
101  * Note that these numbers are purely a decision of this driver - we
102  * can change this without changing anything in the firmware of the remote
103  * processor.
104  */
105 #define RPMSG_NUM_BUFS          (512)
106 #define RPMSG_BUF_SIZE          (512)
107 #define RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE   (RPMSG_NUM_BUFS * RPMSG_BUF_SIZE)
108
109 /*
110  * Local addresses are dynamically allocated on-demand.
111  * We do not dynamically assign addresses from the low 1024 range,
112  * in order to reserve that address range for predefined services.
113  */
114 #define RPMSG_RESERVED_ADDRESSES        (1024)
115
116 /* Address 53 is reserved for advertising remote services */
117 #define RPMSG_NS_ADDR                   (53)
118
119 /* sysfs show configuration fields */
120 #define rpmsg_show_attr(field, path, format_string)                     \
121 static ssize_t                                                          \
122 field##_show(struct device *dev,                                        \
123                         struct device_attribute *attr, char *buf)       \
124 {                                                                       \
125         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);            \
126                                                                         \
127         return sprintf(buf, format_string, rpdev->path);                \
128 }
129
130 /* for more info, see Documentation/ABI/testing/sysfs-bus-rpmsg */
131 rpmsg_show_attr(name, id.name, "%s\n");
132 rpmsg_show_attr(src, src, "0x%x\n");
133 rpmsg_show_attr(dst, dst, "0x%x\n");
134 rpmsg_show_attr(announce, announce ? "true" : "false", "%s\n");
135
136 /*
137  * Unique (and free running) index for rpmsg devices.
138  *
139  * Yeah, we're not recycling those numbers (yet?). will be easy
140  * to change if/when we want to.
141  */
142 static unsigned int rpmsg_dev_index;
143
144 static ssize_t modalias_show(struct device *dev,
145                              struct device_attribute *attr, char *buf)
146 {
147         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
148
149         return sprintf(buf, RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT "\n", rpdev->id.name);
150 }
151
152 static struct device_attribute rpmsg_dev_attrs[] = {
153         __ATTR_RO(name),
154         __ATTR_RO(modalias),
155         __ATTR_RO(dst),
156         __ATTR_RO(src),
157         __ATTR_RO(announce),
158         __ATTR_NULL
159 };
160
161 /* rpmsg devices and drivers are matched using the service name */
162 static inline int rpmsg_id_match(const struct rpmsg_channel *rpdev,
163                                   const struct rpmsg_device_id *id)
164 {
165         return strncmp(id->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE) == 0;
166 }
167
168 /* match rpmsg channel and rpmsg driver */
169 static int rpmsg_dev_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
170 {
171         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
172         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(drv);
173         const struct rpmsg_device_id *ids = rpdrv->id_table;
174         unsigned int i;
175
176         for (i = 0; ids[i].name[0]; i++)
177                 if (rpmsg_id_match(rpdev, &ids[i]))
178                         return 1;
179
180         return 0;
181 }
182
183 static int rpmsg_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
184 {
185         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
186
187         return add_uevent_var(env, "MODALIAS=" RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT,
188                                         rpdev->id.name);
189 }
190
191 /* for more info, see below documentation of rpmsg_create_ept() */
192 static struct rpmsg_endpoint *__rpmsg_create_ept(struct virtproc_info *vrp,
193                 struct rpmsg_channel *rpdev, rpmsg_rx_cb_t cb,
194                 void *priv, u32 addr)
195 {
196         int err, tmpaddr, request;
197         struct rpmsg_endpoint *ept;
198         struct device *dev = rpdev ? &rpdev->dev : &vrp->vdev->dev;
199
200         if (!idr_pre_get(&vrp->endpoints, GFP_KERNEL))
201                 return NULL;
202
203         ept = kzalloc(sizeof(*ept), GFP_KERNEL);
204         if (!ept) {
205                 dev_err(dev, "failed to kzalloc a new ept\n");
206                 return NULL;
207         }
208
209         ept->rpdev = rpdev;
210         ept->cb = cb;
211         ept->priv = priv;
212
213         /* do we need to allocate a local address ? */
214         request = addr == RPMSG_ADDR_ANY ? RPMSG_RESERVED_ADDRESSES : addr;
215
216         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
217
218         /* bind the endpoint to an rpmsg address (and allocate one if needed) */
219         err = idr_get_new_above(&vrp->endpoints, ept, request, &tmpaddr);
220         if (err) {
221                 dev_err(dev, "idr_get_new_above failed: %d\n", err);
222                 goto free_ept;
223         }
224
225         /* make sure the user's address request is fulfilled, if relevant */
226         if (addr != RPMSG_ADDR_ANY && tmpaddr != addr) {
227                 dev_err(dev, "address 0x%x already in use\n", addr);
228                 goto rem_idr;
229         }
230
231         ept->addr = tmpaddr;
232
233         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
234
235         return ept;
236
237 rem_idr:
238         idr_remove(&vrp->endpoints, request);
239 free_ept:
240         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
241         kfree(ept);
242         return NULL;
243 }
244
245 /**
246  * rpmsg_create_ept() - create a new rpmsg_endpoint
247  * @rpdev: rpmsg channel device
248  * @cb: rx callback handler
249  * @priv: private data for the driver's use
250  * @addr: local rpmsg address to bind with @cb
251  *
252  * Every rpmsg address in the system is bound to an rx callback (so when
253  * inbound messages arrive, they are dispatched by the rpmsg bus using the
254  * appropriate callback handler) by means of an rpmsg_endpoint struct.
255  *
256  * This function allows drivers to create such an endpoint, and by that,
257  * bind a callback, and possibly some private data too, to an rpmsg address
258  * (either one that is known in advance, or one that will be dynamically
259  * assigned for them).
260  *
261  * Simple rpmsg drivers need not call rpmsg_create_ept, because an endpoint
262  * is already created for them when they are probed by the rpmsg bus
263  * (using the rx callback provided when they registered to the rpmsg bus).
264  *
265  * So things should just work for simple drivers: they already have an
266  * endpoint, their rx callback is bound to their rpmsg address, and when
267  * relevant inbound messages arrive (i.e. messages which their dst address
268  * equals to the src address of their rpmsg channel), the driver's handler
269  * is invoked to process it.
270  *
271  * That said, more complicated drivers might do need to allocate
272  * additional rpmsg addresses, and bind them to different rx callbacks.
273  * To accomplish that, those drivers need to call this function.
274  *
275  * Drivers should provide their @rpdev channel (so the new endpoint would belong
276  * to the same remote processor their channel belongs to), an rx callback
277  * function, an optional private data (which is provided back when the
278  * rx callback is invoked), and an address they want to bind with the
279  * callback. If @addr is RPMSG_ADDR_ANY, then rpmsg_create_ept will
280  * dynamically assign them an available rpmsg address (drivers should have
281  * a very good reason why not to always use RPMSG_ADDR_ANY here).
282  *
283  * Returns a pointer to the endpoint on success, or NULL on error.
284  */
285 struct rpmsg_endpoint *rpmsg_create_ept(struct rpmsg_channel *rpdev,
286                                 rpmsg_rx_cb_t cb, void *priv, u32 addr)
287 {
288         return __rpmsg_create_ept(rpdev->vrp, rpdev, cb, priv, addr);
289 }
290 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_create_ept);
291
292 /**
293  * __rpmsg_destroy_ept() - destroy an existing rpmsg endpoint
294  * @vrp: virtproc which owns this ept
295  * @ept: endpoing to destroy
296  *
297  * An internal function which destroy an ept without assuming it is
298  * bound to an rpmsg channel. This is needed for handling the internal
299  * name service endpoint, which isn't bound to an rpmsg channel.
300  * See also __rpmsg_create_ept().
301  */
302 static void
303 __rpmsg_destroy_ept(struct virtproc_info *vrp, struct rpmsg_endpoint *ept)
304 {
305         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
306         idr_remove(&vrp->endpoints, ept->addr);
307         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
308
309         kfree(ept);
310 }
311
312 /**
313  * rpmsg_destroy_ept() - destroy an existing rpmsg endpoint
314  * @ept: endpoing to destroy
315  *
316  * Should be used by drivers to destroy an rpmsg endpoint previously
317  * created with rpmsg_create_ept().
318  */
319 void rpmsg_destroy_ept(struct rpmsg_endpoint *ept)
320 {
321         __rpmsg_destroy_ept(ept->rpdev->vrp, ept);
322 }
323 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_destroy_ept);
324
325 /*
326  * when an rpmsg driver is probed with a channel, we seamlessly create
327  * it an endpoint, binding its rx callback to a unique local rpmsg
328  * address.
329  *
330  * if we need to, we also announce about this channel to the remote
331  * processor (needed in case the driver is exposing an rpmsg service).
332  */
333 static int rpmsg_dev_probe(struct device *dev)
334 {
335         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
336         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
337         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
338         struct rpmsg_endpoint *ept;
339         int err;
340
341         ept = rpmsg_create_ept(rpdev, rpdrv->callback, NULL, rpdev->src);
342         if (!ept) {
343                 dev_err(dev, "failed to create endpoint\n");
344                 err = -ENOMEM;
345                 goto out;
346         }
347
348         rpdev->ept = ept;
349         rpdev->src = ept->addr;
350
351         err = rpdrv->probe(rpdev);
352         if (err) {
353                 dev_err(dev, "%s: failed: %d\n", __func__, err);
354                 rpmsg_destroy_ept(ept);
355                 goto out;
356         }
357
358         /* need to tell remote processor's name service about this channel ? */
359         if (rpdev->announce &&
360                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
361                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
362
363                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
364                 nsm.addr = rpdev->src;
365                 nsm.flags = RPMSG_NS_CREATE;
366
367                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
368                 if (err)
369                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
370         }
371
372 out:
373         return err;
374 }
375
376 static int rpmsg_dev_remove(struct device *dev)
377 {
378         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
379         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
380         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
381         int err = 0;
382
383         /* tell remote processor's name service we're removing this channel */
384         if (rpdev->announce &&
385                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
386                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
387
388                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
389                 nsm.addr = rpdev->src;
390                 nsm.flags = RPMSG_NS_DESTROY;
391
392                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
393                 if (err)
394                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
395         }
396
397         rpdrv->remove(rpdev);
398
399         rpmsg_destroy_ept(rpdev->ept);
400
401         return err;
402 }
403
404 static struct bus_type rpmsg_bus = {
405         .name           = "rpmsg",
406         .match          = rpmsg_dev_match,
407         .dev_attrs      = rpmsg_dev_attrs,
408         .uevent         = rpmsg_uevent,
409         .probe          = rpmsg_dev_probe,
410         .remove         = rpmsg_dev_remove,
411 };
412
413 /**
414  * register_rpmsg_driver() - register an rpmsg driver with the rpmsg bus
415  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
416  *
417  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
418  */
419 int register_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
420 {
421         rpdrv->drv.bus = &rpmsg_bus;
422         return driver_register(&rpdrv->drv);
423 }
424 EXPORT_SYMBOL(register_rpmsg_driver);
425
426 /**
427  * unregister_rpmsg_driver() - unregister an rpmsg driver from the rpmsg bus
428  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
429  *
430  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
431  */
432 void unregister_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
433 {
434         driver_unregister(&rpdrv->drv);
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(unregister_rpmsg_driver);
437
438 static void rpmsg_release_device(struct device *dev)
439 {
440         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
441
442         kfree(rpdev);
443 }
444
445 /*
446  * match an rpmsg channel with a channel info struct.
447  * this is used to make sure we're not creating rpmsg devices for channels
448  * that already exist.
449  */
450 static int rpmsg_channel_match(struct device *dev, void *data)
451 {
452         struct rpmsg_channel_info *chinfo = data;
453         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
454
455         if (chinfo->src != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->src != rpdev->src)
456                 return 0;
457
458         if (chinfo->dst != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->dst != rpdev->dst)
459                 return 0;
460
461         if (strncmp(chinfo->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE))
462                 return 0;
463
464         /* found a match ! */
465         return 1;
466 }
467
468 /*
469  * create an rpmsg channel using its name and address info.
470  * this function will be used to create both static and dynamic
471  * channels.
472  */
473 static struct rpmsg_channel *rpmsg_create_channel(struct virtproc_info *vrp,
474                                 struct rpmsg_channel_info *chinfo)
475 {
476         struct rpmsg_channel *rpdev;
477         struct device *tmp, *dev = &vrp->vdev->dev;
478         int ret;
479
480         /* make sure a similar channel doesn't already exist */
481         tmp = device_find_child(dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
482         if (tmp) {
483                 /* decrement the matched device's refcount back */
484                 put_device(tmp);
485                 dev_err(dev, "channel %s:%x:%x already exist\n",
486                                 chinfo->name, chinfo->src, chinfo->dst);
487                 return NULL;
488         }
489
490         rpdev = kzalloc(sizeof(struct rpmsg_channel), GFP_KERNEL);
491         if (!rpdev) {
492                 pr_err("kzalloc failed\n");
493                 return NULL;
494         }
495
496         rpdev->vrp = vrp;
497         rpdev->src = chinfo->src;
498         rpdev->dst = chinfo->dst;
499
500         /*
501          * rpmsg server channels has predefined local address (for now),
502          * and their existence needs to be announced remotely
503          */
504         rpdev->announce = rpdev->src != RPMSG_ADDR_ANY ? true : false;
505
506         strncpy(rpdev->id.name, chinfo->name, RPMSG_NAME_SIZE);
507
508         /* very simple device indexing plumbing which is enough for now */
509         dev_set_name(&rpdev->dev, "rpmsg%d", rpmsg_dev_index++);
510
511         rpdev->dev.parent = &vrp->vdev->dev;
512         rpdev->dev.bus = &rpmsg_bus;
513         rpdev->dev.release = rpmsg_release_device;
514
515         ret = device_register(&rpdev->dev);
516         if (ret) {
517                 dev_err(dev, "device_register failed: %d\n", ret);
518                 put_device(&rpdev->dev);
519                 return NULL;
520         }
521
522         return rpdev;
523 }
524
525 /*
526  * find an existing channel using its name + address properties,
527  * and destroy it
528  */
529 static int rpmsg_destroy_channel(struct virtproc_info *vrp,
530                                         struct rpmsg_channel_info *chinfo)
531 {
532         struct virtio_device *vdev = vrp->vdev;
533         struct device *dev;
534
535         dev = device_find_child(&vdev->dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
536         if (!dev)
537                 return -EINVAL;
538
539         device_unregister(dev);
540
541         put_device(dev);
542
543         return 0;
544 }
545
546 /* super simple buffer "allocator" that is just enough for now */
547 static void *get_a_tx_buf(struct virtproc_info *vrp)
548 {
549         unsigned int len;
550         void *ret;
551
552         /* support multiple concurrent senders */
553         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
554
555         /*
556          * either pick the next unused tx buffer
557          * (half of our buffers are used for sending messages)
558          */
559         if (vrp->last_sbuf < RPMSG_NUM_BUFS / 2)
560                 ret = vrp->sbufs + RPMSG_BUF_SIZE * vrp->last_sbuf++;
561         /* or recycle a used one */
562         else
563                 ret = virtqueue_get_buf(vrp->svq, &len);
564
565         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
566
567         return ret;
568 }
569
570 /**
571  * rpmsg_upref_sleepers() - enable "tx-complete" interrupts, if needed
572  * @vrp: virtual remote processor state
573  *
574  * This function is called before a sender is blocked, waiting for
575  * a tx buffer to become available.
576  *
577  * If we already have blocking senders, this function merely increases
578  * the "sleepers" reference count, and exits.
579  *
580  * Otherwise, if this is the first sender to block, we also enable
581  * virtio's tx callbacks, so we'd be immediately notified when a tx
582  * buffer is consumed (we rely on virtio's tx callback in order
583  * to wake up sleeping senders as soon as a tx buffer is used by the
584  * remote processor).
585  */
586 static void rpmsg_upref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
587 {
588         /* support multiple concurrent senders */
589         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
590
591         /* are we the first sleeping context waiting for tx buffers ? */
592         if (atomic_inc_return(&vrp->sleepers) == 1)
593                 /* enable "tx-complete" interrupts before dozing off */
594                 virtqueue_enable_cb(vrp->svq);
595
596         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
597 }
598
599 /**
600  * rpmsg_downref_sleepers() - disable "tx-complete" interrupts, if needed
601  * @vrp: virtual remote processor state
602  *
603  * This function is called after a sender, that waited for a tx buffer
604  * to become available, is unblocked.
605  *
606  * If we still have blocking senders, this function merely decreases
607  * the "sleepers" reference count, and exits.
608  *
609  * Otherwise, if there are no more blocking senders, we also disable
610  * virtio's tx callbacks, to avoid the overhead incurred with handling
611  * those (now redundant) interrupts.
612  */
613 static void rpmsg_downref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
614 {
615         /* support multiple concurrent senders */
616         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
617
618         /* are we the last sleeping context waiting for tx buffers ? */
619         if (atomic_dec_and_test(&vrp->sleepers))
620                 /* disable "tx-complete" interrupts */
621                 virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
622
623         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
624 }
625
626 /**
627  * rpmsg_send_offchannel_raw() - send a message across to the remote processor
628  * @rpdev: the rpmsg channel
629  * @src: source address
630  * @dst: destination address
631  * @data: payload of message
632  * @len: length of payload
633  * @wait: indicates whether caller should block in case no TX buffers available
634  *
635  * This function is the base implementation for all of the rpmsg sending API.
636  *
637  * It will send @data of length @len to @dst, and say it's from @src. The
638  * message will be sent to the remote processor which the @rpdev channel
639  * belongs to.
640  *
641  * The message is sent using one of the TX buffers that are available for
642  * communication with this remote processor.
643  *
644  * If @wait is true, the caller will be blocked until either a TX buffer is
645  * available, or 15 seconds elapses (we don't want callers to
646  * sleep indefinitely due to misbehaving remote processors), and in that
647  * case -ERESTARTSYS is returned. The number '15' itself was picked
648  * arbitrarily; there's little point in asking drivers to provide a timeout
649  * value themselves.
650  *
651  * Otherwise, if @wait is false, and there are no TX buffers available,
652  * the function will immediately fail, and -ENOMEM will be returned.
653  *
654  * Normally drivers shouldn't use this function directly; instead, drivers
655  * should use the appropriate rpmsg_{try}send{to, _offchannel} API
656  * (see include/linux/rpmsg.h).
657  *
658  * Returns 0 on success and an appropriate error value on failure.
659  */
660 int rpmsg_send_offchannel_raw(struct rpmsg_channel *rpdev, u32 src, u32 dst,
661                                         void *data, int len, bool wait)
662 {
663         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
664         struct device *dev = &rpdev->dev;
665         struct scatterlist sg;
666         struct rpmsg_hdr *msg;
667         int err;
668
669         /* bcasting isn't allowed */
670         if (src == RPMSG_ADDR_ANY || dst == RPMSG_ADDR_ANY) {
671                 dev_err(dev, "invalid addr (src 0x%x, dst 0x%x)\n", src, dst);
672                 return -EINVAL;
673         }
674
675         /*
676          * We currently use fixed-sized buffers, and therefore the payload
677          * length is limited.
678          *
679          * One of the possible improvements here is either to support
680          * user-provided buffers (and then we can also support zero-copy
681          * messaging), or to improve the buffer allocator, to support
682          * variable-length buffer sizes.
683          */
684         if (len > RPMSG_BUF_SIZE - sizeof(struct rpmsg_hdr)) {
685                 dev_err(dev, "message is too big (%d)\n", len);
686                 return -EMSGSIZE;
687         }
688
689         /* grab a buffer */
690         msg = get_a_tx_buf(vrp);
691         if (!msg && !wait)
692                 return -ENOMEM;
693
694         /* no free buffer ? wait for one (but bail after 15 seconds) */
695         while (!msg) {
696                 /* enable "tx-complete" interrupts, if not already enabled */
697                 rpmsg_upref_sleepers(vrp);
698
699                 /*
700                  * sleep until a free buffer is available or 15 secs elapse.
701                  * the timeout period is not configurable because there's
702                  * little point in asking drivers to specify that.
703                  * if later this happens to be required, it'd be easy to add.
704                  */
705                 err = wait_event_interruptible_timeout(vrp->sendq,
706                                         (msg = get_a_tx_buf(vrp)),
707                                         msecs_to_jiffies(15000));
708
709                 /* disable "tx-complete" interrupts if we're the last sleeper */
710                 rpmsg_downref_sleepers(vrp);
711
712                 /* timeout ? */
713                 if (!err) {
714                         dev_err(dev, "timeout waiting for a tx buffer\n");
715                         return -ERESTARTSYS;
716                 }
717         }
718
719         msg->len = len;
720         msg->flags = 0;
721         msg->src = src;
722         msg->dst = dst;
723         msg->reserved = 0;
724         memcpy(msg->data, data, len);
725
726         dev_dbg(dev, "TX From 0x%x, To 0x%x, Len %d, Flags %d, Reserved %d\n",
727                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
728                                         msg->flags, msg->reserved);
729         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio TX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
730                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
731
732         sg_init_one(&sg, msg, sizeof(*msg) + len);
733
734         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
735
736         /* add message to the remote processor's virtqueue */
737         err = virtqueue_add_buf(vrp->svq, &sg, 1, 0, msg, GFP_KERNEL);
738         if (err < 0) {
739                 /*
740                  * need to reclaim the buffer here, otherwise it's lost
741                  * (memory won't leak, but rpmsg won't use it again for TX).
742                  * this will wait for a buffer management overhaul.
743                  */
744                 dev_err(dev, "virtqueue_add_buf failed: %d\n", err);
745                 goto out;
746         }
747
748         /* tell the remote processor it has a pending message to read */
749         virtqueue_kick(vrp->svq);
750
751         err = 0;
752 out:
753         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
754         return err;
755 }
756 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_send_offchannel_raw);
757
758 /* called when an rx buffer is used, and it's time to digest a message */
759 static void rpmsg_recv_done(struct virtqueue *rvq)
760 {
761         struct rpmsg_hdr *msg;
762         unsigned int len;
763         struct rpmsg_endpoint *ept;
764         struct scatterlist sg;
765         struct virtproc_info *vrp = rvq->vdev->priv;
766         struct device *dev = &rvq->vdev->dev;
767         int err;
768
769         msg = virtqueue_get_buf(rvq, &len);
770         if (!msg) {
771                 dev_err(dev, "uhm, incoming signal, but no used buffer ?\n");
772                 return;
773         }
774
775         dev_dbg(dev, "From: 0x%x, To: 0x%x, Len: %d, Flags: %d, Reserved: %d\n",
776                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
777                                         msg->flags, msg->reserved);
778         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio RX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
779                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
780
781         /*
782          * We currently use fixed-sized buffers, so trivially sanitize
783          * the reported payload length.
784          */
785         if (len > RPMSG_BUF_SIZE ||
786                 msg->len > (len - sizeof(struct rpmsg_hdr))) {
787                 dev_warn(dev, "inbound msg too big: (%d, %d)\n", len, msg->len);
788                 return;
789         }
790
791         /* use the dst addr to fetch the callback of the appropriate user */
792         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
793         ept = idr_find(&vrp->endpoints, msg->dst);
794         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
795
796         if (ept && ept->cb)
797                 ept->cb(ept->rpdev, msg->data, msg->len, ept->priv, msg->src);
798         else
799                 dev_warn(dev, "msg received with no recepient\n");
800
801         /* publish the real size of the buffer */
802         sg_init_one(&sg, msg, RPMSG_BUF_SIZE);
803
804         /* add the buffer back to the remote processor's virtqueue */
805         err = virtqueue_add_buf(vrp->rvq, &sg, 0, 1, msg, GFP_KERNEL);
806         if (err < 0) {
807                 dev_err(dev, "failed to add a virtqueue buffer: %d\n", err);
808                 return;
809         }
810
811         /* tell the remote processor we added another available rx buffer */
812         virtqueue_kick(vrp->rvq);
813 }
814
815 /*
816  * This is invoked whenever the remote processor completed processing
817  * a TX msg we just sent it, and the buffer is put back to the used ring.
818  *
819  * Normally, though, we suppress this "tx complete" interrupt in order to
820  * avoid the incurred overhead.
821  */
822 static void rpmsg_xmit_done(struct virtqueue *svq)
823 {
824         struct virtproc_info *vrp = svq->vdev->priv;
825
826         dev_dbg(&svq->vdev->dev, "%s\n", __func__);
827
828         /* wake up potential senders that are waiting for a tx buffer */
829         wake_up_interruptible(&vrp->sendq);
830 }
831
832 /* invoked when a name service announcement arrives */
833 static void rpmsg_ns_cb(struct rpmsg_channel *rpdev, void *data, int len,
834                                                         void *priv, u32 src)
835 {
836         struct rpmsg_ns_msg *msg = data;
837         struct rpmsg_channel *newch;
838         struct rpmsg_channel_info chinfo;
839         struct virtproc_info *vrp = priv;
840         struct device *dev = &vrp->vdev->dev;
841         int ret;
842
843         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "NS announcement: ",
844                         DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
845                         data, len, true);
846
847         if (len != sizeof(*msg)) {
848                 dev_err(dev, "malformed ns msg (%d)\n", len);
849                 return;
850         }
851
852         /*
853          * the name service ept does _not_ belong to a real rpmsg channel,
854          * and is handled by the rpmsg bus itself.
855          * for sanity reasons, make sure a valid rpdev has _not_ sneaked
856          * in somehow.
857          */
858         if (rpdev) {
859                 dev_err(dev, "anomaly: ns ept has an rpdev handle\n");
860                 return;
861         }
862
863         /* don't trust the remote processor for null terminating the name */
864         msg->name[RPMSG_NAME_SIZE - 1] = '\0';
865
866         dev_info(dev, "%sing channel %s addr 0x%x\n",
867                         msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY ? "destroy" : "creat",
868                         msg->name, msg->addr);
869
870         strncpy(chinfo.name, msg->name, sizeof(chinfo.name));
871         chinfo.src = RPMSG_ADDR_ANY;
872         chinfo.dst = msg->addr;
873
874         if (msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY) {
875                 ret = rpmsg_destroy_channel(vrp, &chinfo);
876                 if (ret)
877                         dev_err(dev, "rpmsg_destroy_channel failed: %d\n", ret);
878         } else {
879                 newch = rpmsg_create_channel(vrp, &chinfo);
880                 if (!newch)
881                         dev_err(dev, "rpmsg_create_channel failed\n");
882         }
883 }
884
885 static int rpmsg_probe(struct virtio_device *vdev)
886 {
887         vq_callback_t *vq_cbs[] = { rpmsg_recv_done, rpmsg_xmit_done };
888         const char *names[] = { "input", "output" };
889         struct virtqueue *vqs[2];
890         struct virtproc_info *vrp;
891         void *bufs_va;
892         int err = 0, i;
893
894         vrp = kzalloc(sizeof(*vrp), GFP_KERNEL);
895         if (!vrp)
896                 return -ENOMEM;
897
898         vrp->vdev = vdev;
899
900         idr_init(&vrp->endpoints);
901         mutex_init(&vrp->endpoints_lock);
902         mutex_init(&vrp->tx_lock);
903         init_waitqueue_head(&vrp->sendq);
904
905         /* We expect two virtqueues, rx and tx (and in this order) */
906         err = vdev->config->find_vqs(vdev, 2, vqs, vq_cbs, names);
907         if (err)
908                 goto free_vrp;
909
910         vrp->rvq = vqs[0];
911         vrp->svq = vqs[1];
912
913         /* allocate coherent memory for the buffers */
914         bufs_va = dma_alloc_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
915                                 &vrp->bufs_dma, GFP_KERNEL);
916         if (!bufs_va)
917                 goto vqs_del;
918
919         dev_dbg(&vdev->dev, "buffers: va %p, dma 0x%llx\n", bufs_va,
920                                         (unsigned long long)vrp->bufs_dma);
921
922         /* half of the buffers is dedicated for RX */
923         vrp->rbufs = bufs_va;
924
925         /* and half is dedicated for TX */
926         vrp->sbufs = bufs_va + RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE / 2;
927
928         /* set up the receive buffers */
929         for (i = 0; i < RPMSG_NUM_BUFS / 2; i++) {
930                 struct scatterlist sg;
931                 void *cpu_addr = vrp->rbufs + i * RPMSG_BUF_SIZE;
932
933                 sg_init_one(&sg, cpu_addr, RPMSG_BUF_SIZE);
934
935                 err = virtqueue_add_buf(vrp->rvq, &sg, 0, 1, cpu_addr,
936                                                                 GFP_KERNEL);
937                 WARN_ON(err < 0); /* sanity check; this can't really happen */
938         }
939
940         /* suppress "tx-complete" interrupts */
941         virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
942
943         vdev->priv = vrp;
944
945         /* if supported by the remote processor, enable the name service */
946         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
947                 /* a dedicated endpoint handles the name service msgs */
948                 vrp->ns_ept = __rpmsg_create_ept(vrp, NULL, rpmsg_ns_cb,
949                                                 vrp, RPMSG_NS_ADDR);
950                 if (!vrp->ns_ept) {
951                         dev_err(&vdev->dev, "failed to create the ns ept\n");
952                         err = -ENOMEM;
953                         goto free_coherent;
954                 }
955         }
956
957         /* tell the remote processor it can start sending messages */
958         virtqueue_kick(vrp->rvq);
959
960         dev_info(&vdev->dev, "rpmsg host is online\n");
961
962         return 0;
963
964 free_coherent:
965         dma_free_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE, bufs_va,
966                                         vrp->bufs_dma);
967 vqs_del:
968         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
969 free_vrp:
970         kfree(vrp);
971         return err;
972 }
973
974 static int rpmsg_remove_device(struct device *dev, void *data)
975 {
976         device_unregister(dev);
977
978         return 0;
979 }
980
981 static void __devexit rpmsg_remove(struct virtio_device *vdev)
982 {
983         struct virtproc_info *vrp = vdev->priv;
984         int ret;
985
986         vdev->config->reset(vdev);
987
988         ret = device_for_each_child(&vdev->dev, NULL, rpmsg_remove_device);
989         if (ret)
990                 dev_warn(&vdev->dev, "can't remove rpmsg device: %d\n", ret);
991
992         if (vrp->ns_ept)
993                 __rpmsg_destroy_ept(vrp, vrp->ns_ept);
994
995         idr_remove_all(&vrp->endpoints);
996         idr_destroy(&vrp->endpoints);
997
998         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
999
1000         dma_free_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
1001                                         vrp->rbufs, vrp->bufs_dma);
1002
1003         kfree(vrp);
1004 }
1005
1006 static struct virtio_device_id id_table[] = {
1007         { VIRTIO_ID_RPMSG, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
1008         { 0 },
1009 };
1010
1011 static unsigned int features[] = {
1012         VIRTIO_RPMSG_F_NS,
1013 };
1014
1015 static struct virtio_driver virtio_ipc_driver = {
1016         .feature_table  = features,
1017         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
1018         .driver.name    = KBUILD_MODNAME,
1019         .driver.owner   = THIS_MODULE,
1020         .id_table       = id_table,
1021         .probe          = rpmsg_probe,
1022         .remove         = __devexit_p(rpmsg_remove),
1023 };
1024
1025 static int __init rpmsg_init(void)
1026 {
1027         int ret;
1028
1029         ret = bus_register(&rpmsg_bus);
1030         if (ret) {
1031                 pr_err("failed to register rpmsg bus: %d\n", ret);
1032                 return ret;
1033         }
1034
1035         ret = register_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1036         if (ret) {
1037                 pr_err("failed to register virtio driver: %d\n", ret);
1038                 bus_unregister(&rpmsg_bus);
1039         }
1040
1041         return ret;
1042 }
1043 module_init(rpmsg_init);
1044
1045 static void __exit rpmsg_fini(void)
1046 {
1047         unregister_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1048         bus_unregister(&rpmsg_bus);
1049 }
1050 module_exit(rpmsg_fini);
1051
1052 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
1053 MODULE_DESCRIPTION("Virtio-based remote processor messaging bus");
1054 MODULE_LICENSE("GPL v2");