drivers/mailbox/bcm-pdc-mailbox.c

   1 /*
   2  * Copyright 2016 Broadcom
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
   6  * published by the Free Software Foundation (the "GPL").
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License version 2 (GPLv2) for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  14  * version 2 (GPLv2) along with this source code.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * Broadcom PDC Mailbox Driver
  19  * The PDC provides a ring based programming interface to one or more hardware
  20  * offload engines. For example, the PDC driver works with both SPU-M and SPU2
  21  * cryptographic offload hardware. In some chips the PDC is referred to as MDE.
  22  *
  23  * The PDC driver registers with the Linux mailbox framework as a mailbox
  24  * controller, once for each PDC instance. Ring 0 for each PDC is registered as
  25  * a mailbox channel. The PDC driver uses interrupts to determine when data
  26  * transfers to and from an offload engine are complete. The PDC driver uses
  27  * threaded IRQs so that response messages are handled outside of interrupt
  28  * context.
  29  *
  30  * The PDC driver allows multiple messages to be pending in the descriptor
  31  * rings. The tx_msg_start descriptor index indicates where the last message
  32  * starts. The txin_numd value at this index indicates how many descriptor
  33  * indexes make up the message. Similar state is kept on the receive side. When
  34  * an rx interrupt indicates a response is ready, the PDC driver processes numd
  35  * descriptors from the tx and rx ring, thus processing one response at a time.
  36  */
  37
  38 #include <linux/errno.h>
  39 #include <linux/module.h>
  40 #include <linux/init.h>
  41 #include <linux/slab.h>
  42 #include <linux/debugfs.h>
  43 #include <linux/interrupt.h>
  44 #include <linux/wait.h>
  45 #include <linux/platform_device.h>
  46 #include <linux/io.h>
  47 #include <linux/of.h>
  48 #include <linux/of_device.h>
  49 #include <linux/of_address.h>
  50 #include <linux/of_irq.h>
  51 #include <linux/mailbox_controller.h>
  52 #include <linux/mailbox/brcm-message.h>
  53 #include <linux/scatterlist.h>
  54 #include <linux/dma-direction.h>
  55 #include <linux/dma-mapping.h>
  56 #include <linux/dmapool.h>
  57
  58 #define PDC_SUCCESS  0
  59
  60 #define RING_ENTRY_SIZE   sizeof(struct dma64dd)
  61
  62 /* # entries in PDC dma ring */
  63 #define PDC_RING_ENTRIES  512
  64 /*
  65  * Minimum number of ring descriptor entries that must be free to tell mailbox
  66  * framework that it can submit another request
  67  */
  68 #define PDC_RING_SPACE_MIN  15
  69
  70 #define PDC_RING_SIZE    (PDC_RING_ENTRIES * RING_ENTRY_SIZE)
  71 /* Rings are 8k aligned */
  72 #define RING_ALIGN_ORDER  13
  73 #define RING_ALIGN        BIT(RING_ALIGN_ORDER)
  74
  75 #define RX_BUF_ALIGN_ORDER  5
  76 #define RX_BUF_ALIGN        BIT(RX_BUF_ALIGN_ORDER)
  77
  78 /* descriptor bumping macros */
  79 #define XXD(x, max_mask)              ((x) & (max_mask))
  80 #define TXD(x, max_mask)              XXD((x), (max_mask))
  81 #define RXD(x, max_mask)              XXD((x), (max_mask))
  82 #define NEXTTXD(i, max_mask)          TXD((i) + 1, (max_mask))
  83 #define PREVTXD(i, max_mask)          TXD((i) - 1, (max_mask))
  84 #define NEXTRXD(i, max_mask)          RXD((i) + 1, (max_mask))
  85 #define PREVRXD(i, max_mask)          RXD((i) - 1, (max_mask))
  86 #define NTXDACTIVE(h, t, max_mask)    TXD((t) - (h), (max_mask))
  87 #define NRXDACTIVE(h, t, max_mask)    RXD((t) - (h), (max_mask))
  88
  89 /* Length of BCM header at start of SPU msg, in bytes */
  90 #define BCM_HDR_LEN  8
  91
  92 /*
  93  * PDC driver reserves ringset 0 on each SPU for its own use. The driver does
  94  * not currently support use of multiple ringsets on a single PDC engine.
  95  */
  96 #define PDC_RINGSET  0
  97
  98 /*
  99  * Interrupt mask and status definitions. Enable interrupts for tx and rx on
 100  * ring 0
 101  */
 102 #define PDC_RCVINT_0         (16 + PDC_RINGSET)
 103 #define PDC_RCVINTEN_0       BIT(PDC_RCVINT_0)
 104 #define PDC_INTMASK          (PDC_RCVINTEN_0)
 105 #define PDC_LAZY_FRAMECOUNT  1
 106 #define PDC_LAZY_TIMEOUT     10000
 107 #define PDC_LAZY_INT  (PDC_LAZY_TIMEOUT | (PDC_LAZY_FRAMECOUNT << 24))
 108 #define PDC_INTMASK_OFFSET   0x24
 109 #define PDC_INTSTATUS_OFFSET 0x20
 110 #define PDC_RCVLAZY0_OFFSET  (0x30 + 4 * PDC_RINGSET)
 111
 112 /*
 113  * For SPU2, configure MDE_CKSUM_CONTROL to write 17 bytes of metadata
 114  * before frame
 115  */
 116 #define PDC_SPU2_RESP_HDR_LEN  17
 117 #define PDC_CKSUM_CTRL         BIT(27)
 118 #define PDC_CKSUM_CTRL_OFFSET  0x400
 119
 120 #define PDC_SPUM_RESP_HDR_LEN  32
 121
 122 /*
 123  * Sets the following bits for write to transmit control reg:
 124  * 11    - PtyChkDisable - parity check is disabled
 125  * 20:18 - BurstLen = 3 -> 2^7 = 128 byte data reads from memory
 126  */
 127 #define PDC_TX_CTL              0x000C0800
 128
 129 /* Bit in tx control reg to enable tx channel */
 130 #define PDC_TX_ENABLE           0x1
 131
 132 /*
 133  * Sets the following bits for write to receive control reg:
 134  * 7:1   - RcvOffset - size in bytes of status region at start of rx frame buf
 135  * 9     - SepRxHdrDescEn - place start of new frames only in descriptors
 136  *                          that have StartOfFrame set
 137  * 10    - OflowContinue - on rx FIFO overflow, clear rx fifo, discard all
 138  *                         remaining bytes in current frame, report error
 139  *                         in rx frame status for current frame
 140  * 11    - PtyChkDisable - parity check is disabled
 141  * 20:18 - BurstLen = 3 -> 2^7 = 128 byte data reads from memory
 142  */
 143 #define PDC_RX_CTL              0x000C0E00
 144
 145 /* Bit in rx control reg to enable rx channel */
 146 #define PDC_RX_ENABLE           0x1
 147
 148 #define CRYPTO_D64_RS0_CD_MASK   ((PDC_RING_ENTRIES * RING_ENTRY_SIZE) - 1)
 149
 150 /* descriptor flags */
 151 #define D64_CTRL1_EOT   BIT(28) /* end of descriptor table */
 152 #define D64_CTRL1_IOC   BIT(29) /* interrupt on complete */
 153 #define D64_CTRL1_EOF   BIT(30) /* end of frame */
 154 #define D64_CTRL1_SOF   BIT(31) /* start of frame */
 155
 156 #define RX_STATUS_OVERFLOW       0x00800000
 157 #define RX_STATUS_LEN            0x0000FFFF
 158
 159 #define PDC_TXREGS_OFFSET  0x200
 160 #define PDC_RXREGS_OFFSET  0x220
 161
 162 /* Maximum size buffer the DMA engine can handle */
 163 #define PDC_DMA_BUF_MAX 16384
 164
 165 struct pdc_dma_map {
 166         void *ctx;          /* opaque context associated with frame */
 167 };
 168
 169 /* dma descriptor */
 170 struct dma64dd {
 171         u32 ctrl1;      /* misc control bits */
 172         u32 ctrl2;      /* buffer count and address extension */
 173         u32 addrlow;    /* memory address of the date buffer, bits 31:0 */
 174         u32 addrhigh;   /* memory address of the date buffer, bits 63:32 */
 175 };
 176
 177 /* dma registers per channel(xmt or rcv) */
 178 struct dma64_regs {
 179         u32  control;   /* enable, et al */
 180         u32  ptr;       /* last descriptor posted to chip */
 181         u32  addrlow;   /* descriptor ring base address low 32-bits */
 182         u32  addrhigh;  /* descriptor ring base address bits 63:32 */
 183         u32  status0;   /* last rx descriptor written by hw */
 184         u32  status1;   /* driver does not use */
 185 };
 186
 187 /* cpp contortions to concatenate w/arg prescan */
 188 #ifndef PAD
 189 #define _PADLINE(line)  pad ## line
 190 #define _XSTR(line)     _PADLINE(line)
 191 #define PAD             _XSTR(__LINE__)
 192 #endif  /* PAD */
 193
 194 /* dma registers. matches hw layout. */
 195 struct dma64 {
 196         struct dma64_regs dmaxmt;  /* dma tx */
 197         u32          PAD[2];
 198         struct dma64_regs dmarcv;  /* dma rx */
 199         u32          PAD[2];
 200 };
 201
 202 /* PDC registers */
 203 struct pdc_regs {
 204         u32  devcontrol;             /* 0x000 */
 205         u32  devstatus;              /* 0x004 */
 206         u32  PAD;
 207         u32  biststatus;             /* 0x00c */
 208         u32  PAD[4];
 209         u32  intstatus;              /* 0x020 */
 210         u32  intmask;                /* 0x024 */
 211         u32  gptimer;                /* 0x028 */
 212
 213         u32  PAD;
 214         u32  intrcvlazy_0;           /* 0x030 */
 215         u32  intrcvlazy_1;           /* 0x034 */
 216         u32  intrcvlazy_2;           /* 0x038 */
 217         u32  intrcvlazy_3;           /* 0x03c */
 218
 219         u32  PAD[48];
 220         u32  removed_intrecvlazy;    /* 0x100 */
 221         u32  flowctlthresh;          /* 0x104 */
 222         u32  wrrthresh;              /* 0x108 */
 223         u32  gmac_idle_cnt_thresh;   /* 0x10c */
 224
 225         u32  PAD[4];
 226         u32  ifioaccessaddr;         /* 0x120 */
 227         u32  ifioaccessbyte;         /* 0x124 */
 228         u32  ifioaccessdata;         /* 0x128 */
 229
 230         u32  PAD[21];
 231         u32  phyaccess;              /* 0x180 */
 232         u32  PAD;
 233         u32  phycontrol;             /* 0x188 */
 234         u32  txqctl;                 /* 0x18c */
 235         u32  rxqctl;                 /* 0x190 */
 236         u32  gpioselect;             /* 0x194 */
 237         u32  gpio_output_en;         /* 0x198 */
 238         u32  PAD;                    /* 0x19c */
 239         u32  txq_rxq_mem_ctl;        /* 0x1a0 */
 240         u32  memory_ecc_status;      /* 0x1a4 */
 241         u32  serdes_ctl;             /* 0x1a8 */
 242         u32  serdes_status0;         /* 0x1ac */
 243         u32  serdes_status1;         /* 0x1b0 */
 244         u32  PAD[11];                /* 0x1b4-1dc */
 245         u32  clk_ctl_st;             /* 0x1e0 */
 246         u32  hw_war;                 /* 0x1e4 */
 247         u32  pwrctl;                 /* 0x1e8 */
 248         u32  PAD[5];
 249
 250 #define PDC_NUM_DMA_RINGS   4
 251         struct dma64 dmaregs[PDC_NUM_DMA_RINGS];  /* 0x0200 - 0x2fc */
 252
 253         /* more registers follow, but we don't use them */
 254 };
 255
 256 /* structure for allocating/freeing DMA rings */
 257 struct pdc_ring_alloc {
 258         dma_addr_t  dmabase; /* DMA address of start of ring */
 259         void       *vbase;   /* base kernel virtual address of ring */
 260         u32         size;    /* ring allocation size in bytes */
 261 };
 262
 263 /*
 264  * context associated with a receive descriptor.
 265  * @rxp_ctx: opaque context associated with frame that starts at each
 266  *           rx ring index.
 267  * @dst_sg:  Scatterlist used to form reply frames beginning at a given ring
 268  *           index. Retained in order to unmap each sg after reply is processed.
 269  * @rxin_numd: Number of rx descriptors associated with the message that starts
 270  *             at a descriptor index. Not set for every index. For example,
 271  *             if descriptor index i points to a scatterlist with 4 entries,
 272  *             then the next three descriptor indexes don't have a value set.
 273  * @resp_hdr: Virtual address of buffer used to catch DMA rx status
 274  * @resp_hdr_daddr: physical address of DMA rx status buffer
 275  */
 276 struct pdc_rx_ctx {
 277         void *rxp_ctx;
 278         struct scatterlist *dst_sg;
 279         u32  rxin_numd;
 280         void *resp_hdr;
 281         dma_addr_t resp_hdr_daddr;
 282 };
 283
 284 /* PDC state structure */
 285 struct pdc_state {
 286         /* Index of the PDC whose state is in this structure instance */
 287         u8 pdc_idx;
 288
 289         /* Platform device for this PDC instance */
 290         struct platform_device *pdev;
 291
 292         /*
 293          * Each PDC instance has a mailbox controller. PDC receives request
 294          * messages through mailboxes, and sends response messages through the
 295          * mailbox framework.
 296          */
 297         struct mbox_controller mbc;
 298
 299         unsigned int pdc_irq;
 300
 301         /* tasklet for deferred processing after DMA rx interrupt */
 302         struct tasklet_struct rx_tasklet;
 303
 304         /* Number of bytes of receive status prior to each rx frame */
 305         u32 rx_status_len;
 306         /* Whether a BCM header is prepended to each frame */
 307         bool use_bcm_hdr;
 308         /* Sum of length of BCM header and rx status header */
 309         u32 pdc_resp_hdr_len;
 310
 311         /* The base virtual address of DMA hw registers */
 312         void __iomem *pdc_reg_vbase;
 313
 314         /* Pool for allocation of DMA rings */
 315         struct dma_pool *ring_pool;
 316
 317         /* Pool for allocation of metadata buffers for response messages */
 318         struct dma_pool *rx_buf_pool;
 319
 320         /*
 321          * The base virtual address of DMA tx/rx descriptor rings. Corresponding
 322          * DMA address and size of ring allocation.
 323          */
 324         struct pdc_ring_alloc tx_ring_alloc;
 325         struct pdc_ring_alloc rx_ring_alloc;
 326
 327         struct pdc_regs *regs;    /* start of PDC registers */
 328
 329         struct dma64_regs *txregs_64; /* dma tx engine registers */
 330         struct dma64_regs *rxregs_64; /* dma rx engine registers */
 331
 332         /*
 333          * Arrays of PDC_RING_ENTRIES descriptors
 334          * To use multiple ringsets, this needs to be extended
 335          */
 336         struct dma64dd   *txd_64;  /* tx descriptor ring */
 337         struct dma64dd   *rxd_64;  /* rx descriptor ring */
 338
 339         /* descriptor ring sizes */
 340         u32      ntxd;       /* # tx descriptors */
 341         u32      nrxd;       /* # rx descriptors */
 342         u32      nrxpost;    /* # rx buffers to keep posted */
 343         u32      ntxpost;    /* max number of tx buffers that can be posted */
 344
 345         /*
 346          * Index of next tx descriptor to reclaim. That is, the descriptor
 347          * index of the oldest tx buffer for which the host has yet to process
 348          * the corresponding response.
 349          */
 350         u32  txin;
 351
 352         /*
 353          * Index of the first receive descriptor for the sequence of
 354          * message fragments currently under construction. Used to build up
 355          * the rxin_numd count for a message. Updated to rxout when the host
 356          * starts a new sequence of rx buffers for a new message.
 357          */
 358         u32  tx_msg_start;
 359
 360         /* Index of next tx descriptor to post. */
 361         u32  txout;
 362
 363         /*
 364          * Number of tx descriptors associated with the message that starts
 365          * at this tx descriptor index.
 366          */
 367         u32      txin_numd[PDC_RING_ENTRIES];
 368
 369         /*
 370          * Index of next rx descriptor to reclaim. This is the index of
 371          * the next descriptor whose data has yet to be processed by the host.
 372          */
 373         u32  rxin;
 374
 375         /*
 376          * Index of the first receive descriptor for the sequence of
 377          * message fragments currently under construction. Used to build up
 378          * the rxin_numd count for a message. Updated to rxout when the host
 379          * starts a new sequence of rx buffers for a new message.
 380          */
 381         u32  rx_msg_start;
 382
 383         /*
 384          * Saved value of current hardware rx descriptor index.
 385          * The last rx buffer written by the hw is the index previous to
 386          * this one.
 387          */
 388         u32  last_rx_curr;
 389
 390         /* Index of next rx descriptor to post. */
 391         u32  rxout;
 392
 393         struct pdc_rx_ctx rx_ctx[PDC_RING_ENTRIES];
 394
 395         /*
 396          * Scatterlists used to form request and reply frames beginning at a
 397          * given ring index. Retained in order to unmap each sg after reply
 398          * is processed
 399          */
 400         struct scatterlist *src_sg[PDC_RING_ENTRIES];
 401
 402         struct dentry *debugfs_stats;  /* debug FS stats file for this PDC */
 403
 404         /* counters */
 405         u32  pdc_requests;     /* number of request messages submitted */
 406         u32  pdc_replies;      /* number of reply messages received */
 407         u32  last_tx_not_done; /* too few tx descriptors to indicate done */
 408         u32  tx_ring_full;     /* unable to accept msg because tx ring full */
 409         u32  rx_ring_full;     /* unable to accept msg because rx ring full */
 410         u32  txnobuf;          /* unable to create tx descriptor */
 411         u32  rxnobuf;          /* unable to create rx descriptor */
 412         u32  rx_oflow;         /* count of rx overflows */
 413 };
 414
 415 /* Global variables */
 416
 417 struct pdc_globals {
 418         /* Actual number of SPUs in hardware, as reported by device tree */
 419         u32 num_spu;
 420 };
 421
 422 static struct pdc_globals pdcg;
 423
 424 /* top level debug FS directory for PDC driver */
 425 static struct dentry *debugfs_dir;
 426
 427 static ssize_t pdc_debugfs_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
 428                                 size_t count, loff_t *offp)
 429 {
 430         struct pdc_state *pdcs;
 431         char *buf;
 432         ssize_t ret, out_offset, out_count;
 433
 434         out_count = 512;
 435
 436         buf = kmalloc(out_count, GFP_KERNEL);
 437         if (!buf)
 438                 return -ENOMEM;
 439
 440         pdcs = filp->private_data;
 441         out_offset = 0;
 442         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 443                                "SPU %u stats:\n", pdcs->pdc_idx);
 444         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 445                                "PDC requests....................%u\n",
 446                                pdcs->pdc_requests);
 447         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 448                                "PDC responses...................%u\n",
 449                                pdcs->pdc_replies);
 450         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 451                                "Tx not done.....................%u\n",
 452                                pdcs->last_tx_not_done);
 453         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 454                                "Tx ring full....................%u\n",
 455                                pdcs->tx_ring_full);
 456         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 457                                "Rx ring full....................%u\n",
 458                                pdcs->rx_ring_full);
 459         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 460                                "Tx desc write fail. Ring full...%u\n",
 461                                pdcs->txnobuf);
 462         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 463                                "Rx desc write fail. Ring full...%u\n",
 464                                pdcs->rxnobuf);
 465         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 466                                "Receive overflow................%u\n",
 467                                pdcs->rx_oflow);
 468         out_offset += snprintf(buf + out_offset, out_count - out_offset,
 469                                "Num frags in rx ring............%u\n",
 470                                NRXDACTIVE(pdcs->rxin, pdcs->last_rx_curr,
 471                                        pdcs->nrxpost));
 472
 473         if (out_offset > out_count)
 474                 out_offset = out_count;
 475
 476         ret = simple_read_from_buffer(ubuf, count, offp, buf, out_offset);
 477         kfree(buf);
 478         return ret;
 479 }
 480
 481 static const struct file_operations pdc_debugfs_stats = {
 482         .owner = THIS_MODULE,
 483         .open = simple_open,
 484         .read = pdc_debugfs_read,
 485 };
 486
 487 /**
 488  * pdc_setup_debugfs() - Create the debug FS directories. If the top-level
 489  * directory has not yet been created, create it now. Create a stats file in
 490  * this directory for a SPU.
 491  * @pdcs: PDC state structure
 492  */
 493 static void pdc_setup_debugfs(struct pdc_state *pdcs)
 494 {
 495         char spu_stats_name[16];
 496
 497         if (!debugfs_initialized())
 498                 return;
 499
 500         snprintf(spu_stats_name, 16, "pdc%d_stats", pdcs->pdc_idx);
 501         if (!debugfs_dir)
 502                 debugfs_dir = debugfs_create_dir(KBUILD_MODNAME, NULL);
 503
 504         /* S_IRUSR == 0400 */
 505         pdcs->debugfs_stats = debugfs_create_file(spu_stats_name, 0400,
 506                                                   debugfs_dir, pdcs,
 507                                                   &pdc_debugfs_stats);
 508 }
 509
 510 static void pdc_free_debugfs(void)
 511 {
 512         debugfs_remove_recursive(debugfs_dir);
 513         debugfs_dir = NULL;
 514 }
 515
 516 /**
 517  * pdc_build_rxd() - Build DMA descriptor to receive SPU result.
 518  * @pdcs:      PDC state for SPU that will generate result
 519  * @dma_addr:  DMA address of buffer that descriptor is being built for
 520  * @buf_len:   Length of the receive buffer, in bytes
 521  * @flags:     Flags to be stored in descriptor
 522  */
 523 static inline void
 524 pdc_build_rxd(struct pdc_state *pdcs, dma_addr_t dma_addr,
 525               u32 buf_len, u32 flags)
 526 {
 527         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
 528         struct dma64dd *rxd = &pdcs->rxd_64[pdcs->rxout];
 529
 530         dev_dbg(dev,
 531                 "Writing rx descriptor for PDC %u at index %u with length %u. flags %#x\n",
 532                 pdcs->pdc_idx, pdcs->rxout, buf_len, flags);
 533
 534         rxd->addrlow = cpu_to_le32(lower_32_bits(dma_addr));
 535         rxd->addrhigh = cpu_to_le32(upper_32_bits(dma_addr));
 536         rxd->ctrl1 = cpu_to_le32(flags);
 537         rxd->ctrl2 = cpu_to_le32(buf_len);
 538
 539         /* bump ring index and return */
 540         pdcs->rxout = NEXTRXD(pdcs->rxout, pdcs->nrxpost);
 541 }
 542
 543 /**
 544  * pdc_build_txd() - Build a DMA descriptor to transmit a SPU request to
 545  * hardware.
 546  * @pdcs:        PDC state for the SPU that will process this request
 547  * @dma_addr:    DMA address of packet to be transmitted
 548  * @buf_len:     Length of tx buffer, in bytes
 549  * @flags:       Flags to be stored in descriptor
 550  */
 551 static inline void
 552 pdc_build_txd(struct pdc_state *pdcs, dma_addr_t dma_addr, u32 buf_len,
 553               u32 flags)
 554 {
 555         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
 556         struct dma64dd *txd = &pdcs->txd_64[pdcs->txout];
 557
 558         dev_dbg(dev,
 559                 "Writing tx descriptor for PDC %u at index %u with length %u, flags %#x\n",
 560                 pdcs->pdc_idx, pdcs->txout, buf_len, flags);
 561
 562         txd->addrlow = cpu_to_le32(lower_32_bits(dma_addr));
 563         txd->addrhigh = cpu_to_le32(upper_32_bits(dma_addr));
 564         txd->ctrl1 = cpu_to_le32(flags);
 565         txd->ctrl2 = cpu_to_le32(buf_len);
 566
 567         /* bump ring index and return */
 568         pdcs->txout = NEXTTXD(pdcs->txout, pdcs->ntxpost);
 569 }
 570
 571 /**
 572  * pdc_receive_one() - Receive a response message from a given SPU.
 573  * @pdcs:    PDC state for the SPU to receive from
 574  *
 575  * When the return code indicates success, the response message is available in
 576  * the receive buffers provided prior to submission of the request.
 577  *
 578  * Return:  PDC_SUCCESS if one or more receive descriptors was processed
 579  *          -EAGAIN indicates that no response message is available
 580  *          -EIO an error occurred
 581  */
 582 static int
 583 pdc_receive_one(struct pdc_state *pdcs)
 584 {
 585         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
 586         struct mbox_controller *mbc;
 587         struct mbox_chan *chan;
 588         struct brcm_message mssg;
 589         u32 len, rx_status;
 590         u32 num_frags;
 591         u8 *resp_hdr;    /* virtual addr of start of resp message DMA header */
 592         u32 frags_rdy;   /* number of fragments ready to read */
 593         u32 rx_idx;      /* ring index of start of receive frame */
 594         dma_addr_t resp_hdr_daddr;
 595         struct pdc_rx_ctx *rx_ctx;
 596
 597         mbc = &pdcs->mbc;
 598         chan = &mbc->chans[0];
 599         mssg.type = BRCM_MESSAGE_SPU;
 600
 601         /*
 602          * return if a complete response message is not yet ready.
 603          * rxin_numd[rxin] is the number of fragments in the next msg
 604          * to read.
 605          */
 606         frags_rdy = NRXDACTIVE(pdcs->rxin, pdcs->last_rx_curr, pdcs->nrxpost);
 607         if ((frags_rdy == 0) ||
 608             (frags_rdy < pdcs->rx_ctx[pdcs->rxin].rxin_numd))
 609                 /* No response ready */
 610                 return -EAGAIN;
 611
 612         num_frags = pdcs->txin_numd[pdcs->txin];
 613         WARN_ON(num_frags == 0);
 614
 615         dma_unmap_sg(dev, pdcs->src_sg[pdcs->txin],
 616                      sg_nents(pdcs->src_sg[pdcs->txin]), DMA_TO_DEVICE);
 617
 618         pdcs->txin = (pdcs->txin + num_frags) & pdcs->ntxpost;
 619
 620         dev_dbg(dev, "PDC %u reclaimed %d tx descriptors",
 621                 pdcs->pdc_idx, num_frags);
 622
 623         rx_idx = pdcs->rxin;
 624         rx_ctx = &pdcs->rx_ctx[rx_idx];
 625         num_frags = rx_ctx->rxin_numd;
 626         /* Return opaque context with result */
 627         mssg.ctx = rx_ctx->rxp_ctx;
 628         rx_ctx->rxp_ctx = NULL;
 629         resp_hdr = rx_ctx->resp_hdr;
 630         resp_hdr_daddr = rx_ctx->resp_hdr_daddr;
 631         dma_unmap_sg(dev, rx_ctx->dst_sg, sg_nents(rx_ctx->dst_sg),
 632                      DMA_FROM_DEVICE);
 633
 634         pdcs->rxin = (pdcs->rxin + num_frags) & pdcs->nrxpost;
 635
 636         dev_dbg(dev, "PDC %u reclaimed %d rx descriptors",
 637                 pdcs->pdc_idx, num_frags);
 638
 639         dev_dbg(dev,
 640                 "PDC %u txin %u, txout %u, rxin %u, rxout %u, last_rx_curr %u\n",
 641                 pdcs->pdc_idx, pdcs->txin, pdcs->txout, pdcs->rxin,
 642                 pdcs->rxout, pdcs->last_rx_curr);
 643
 644         if (pdcs->pdc_resp_hdr_len == PDC_SPUM_RESP_HDR_LEN) {
 645                 /*
 646                  * For SPU-M, get length of response msg and rx overflow status.
 647                  */
 648                 rx_status = *((u32 *)resp_hdr);
 649                 len = rx_status & RX_STATUS_LEN;
 650                 dev_dbg(dev,
 651                         "SPU response length %u bytes", len);
 652                 if (unlikely(((rx_status & RX_STATUS_OVERFLOW) || (!len)))) {
 653                         if (rx_status & RX_STATUS_OVERFLOW) {
 654                                 dev_err_ratelimited(dev,
 655                                                     "crypto receive overflow");
 656                                 pdcs->rx_oflow++;
 657                         } else {
 658                                 dev_info_ratelimited(dev, "crypto rx len = 0");
 659                         }
 660                         return -EIO;
 661                 }
 662         }
 663
 664         dma_pool_free(pdcs->rx_buf_pool, resp_hdr, resp_hdr_daddr);
 665
 666         mbox_chan_received_data(chan, &mssg);
 667
 668         pdcs->pdc_replies++;
 669         return PDC_SUCCESS;
 670 }
 671
 672 /**
 673  * pdc_receive() - Process as many responses as are available in the rx ring.
 674  * @pdcs:  PDC state
 675  *
 676  * Called within the hard IRQ.
 677  * Return:
 678  */
 679 static int
 680 pdc_receive(struct pdc_state *pdcs)
 681 {
 682         int rx_status;
 683
 684         /* read last_rx_curr from register once */
 685         pdcs->last_rx_curr =
 686             (ioread32((void *)&pdcs->rxregs_64->status0) &
 687              CRYPTO_D64_RS0_CD_MASK) / RING_ENTRY_SIZE;
 688
 689         do {
 690                 /* Could be many frames ready */
 691                 rx_status = pdc_receive_one(pdcs);
 692         } while (rx_status == PDC_SUCCESS);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 /**
 698  * pdc_tx_list_sg_add() - Add the buffers in a scatterlist to the transmit
 699  * descriptors for a given SPU. The scatterlist buffers contain the data for a
 700  * SPU request message.
 701  * @spu_idx:   The index of the SPU to submit the request to, [0, max_spu)
 702  * @sg:        Scatterlist whose buffers contain part of the SPU request
 703  *
 704  * If a scatterlist buffer is larger than PDC_DMA_BUF_MAX, multiple descriptors
 705  * are written for that buffer, each <= PDC_DMA_BUF_MAX byte in length.
 706  *
 707  * Return: PDC_SUCCESS if successful
 708  *         < 0 otherwise
 709  */
 710 static int pdc_tx_list_sg_add(struct pdc_state *pdcs, struct scatterlist *sg)
 711 {
 712         u32 flags = 0;
 713         u32 eot;
 714         u32 tx_avail;
 715
 716         /*
 717          * Num descriptors needed. Conservatively assume we need a descriptor
 718          * for every entry in sg.
 719          */
 720         u32 num_desc;
 721         u32 desc_w = 0; /* Number of tx descriptors written */
 722         u32 bufcnt;     /* Number of bytes of buffer pointed to by descriptor */
 723         dma_addr_t databufptr;  /* DMA address to put in descriptor */
 724
 725         num_desc = (u32)sg_nents(sg);
 726
 727         /* check whether enough tx descriptors are available */
 728         tx_avail = pdcs->ntxpost - NTXDACTIVE(pdcs->txin, pdcs->txout,
 729                                               pdcs->ntxpost);
 730         if (unlikely(num_desc > tx_avail)) {
 731                 pdcs->txnobuf++;
 732                 return -ENOSPC;
 733         }
 734
 735         /* build tx descriptors */
 736         if (pdcs->tx_msg_start == pdcs->txout) {
 737                 /* Start of frame */
 738                 pdcs->txin_numd[pdcs->tx_msg_start] = 0;
 739                 pdcs->src_sg[pdcs->txout] = sg;
 740                 flags = D64_CTRL1_SOF;
 741         }
 742
 743         while (sg) {
 744                 if (unlikely(pdcs->txout == (pdcs->ntxd - 1)))
 745                         eot = D64_CTRL1_EOT;
 746                 else
 747                         eot = 0;
 748
 749                 /*
 750                  * If sg buffer larger than PDC limit, split across
 751                  * multiple descriptors
 752                  */
 753                 bufcnt = sg_dma_len(sg);
 754                 databufptr = sg_dma_address(sg);
 755                 while (bufcnt > PDC_DMA_BUF_MAX) {
 756                         pdc_build_txd(pdcs, databufptr, PDC_DMA_BUF_MAX,
 757                                       flags | eot);
 758                         desc_w++;
 759                         bufcnt -= PDC_DMA_BUF_MAX;
 760                         databufptr += PDC_DMA_BUF_MAX;
 761                         if (unlikely(pdcs->txout == (pdcs->ntxd - 1)))
 762                                 eot = D64_CTRL1_EOT;
 763                         else
 764                                 eot = 0;
 765                 }
 766                 sg = sg_next(sg);
 767                 if (!sg)
 768                         /* Writing last descriptor for frame */
 769                         flags |= (D64_CTRL1_EOF | D64_CTRL1_IOC);
 770                 pdc_build_txd(pdcs, databufptr, bufcnt, flags | eot);
 771                 desc_w++;
 772                 /* Clear start of frame after first descriptor */
 773                 flags &= ~D64_CTRL1_SOF;
 774         }
 775         pdcs->txin_numd[pdcs->tx_msg_start] += desc_w;
 776
 777         return PDC_SUCCESS;
 778 }
 779
 780 /**
 781  * pdc_tx_list_final() - Initiate DMA transfer of last frame written to tx
 782  * ring.
 783  * @pdcs:  PDC state for SPU to process the request
 784  *
 785  * Sets the index of the last descriptor written in both the rx and tx ring.
 786  *
 787  * Return: PDC_SUCCESS
 788  */
 789 static int pdc_tx_list_final(struct pdc_state *pdcs)
 790 {
 791         /*
 792          * write barrier to ensure all register writes are complete
 793          * before chip starts to process new request
 794          */
 795         wmb();
 796         iowrite32(pdcs->rxout << 4, (void *)&pdcs->rxregs_64->ptr);
 797         iowrite32(pdcs->txout << 4, (void *)&pdcs->txregs_64->ptr);
 798         pdcs->pdc_requests++;
 799
 800         return PDC_SUCCESS;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * pdc_rx_list_init() - Start a new receive descriptor list for a given PDC.
 805  * @pdcs:   PDC state for SPU handling request
 806  * @dst_sg: scatterlist providing rx buffers for response to be returned to
 807  *          mailbox client
 808  * @ctx:    Opaque context for this request
 809  *
 810  * Posts a single receive descriptor to hold the metadata that precedes a
 811  * response. For example, with SPU-M, the metadata is a 32-byte DMA header and
 812  * an 8-byte BCM header. Moves the msg_start descriptor indexes for both tx and
 813  * rx to indicate the start of a new message.
 814  *
 815  * Return:  PDC_SUCCESS if successful
 816  *          < 0 if an error (e.g., rx ring is full)
 817  */
 818 static int pdc_rx_list_init(struct pdc_state *pdcs, struct scatterlist *dst_sg,
 819                             void *ctx)
 820 {
 821         u32 flags = 0;
 822         u32 rx_avail;
 823         u32 rx_pkt_cnt = 1;     /* Adding a single rx buffer */
 824         dma_addr_t daddr;
 825         void *vaddr;
 826         struct pdc_rx_ctx *rx_ctx;
 827
 828         rx_avail = pdcs->nrxpost - NRXDACTIVE(pdcs->rxin, pdcs->rxout,
 829                                               pdcs->nrxpost);
 830         if (unlikely(rx_pkt_cnt > rx_avail)) {
 831                 pdcs->rxnobuf++;
 832                 return -ENOSPC;
 833         }
 834
 835         /* allocate a buffer for the dma rx status */
 836         vaddr = dma_pool_zalloc(pdcs->rx_buf_pool, GFP_ATOMIC, &daddr);
 837         if (unlikely(!vaddr))
 838                 return -ENOMEM;
 839
 840         /*
 841          * Update msg_start indexes for both tx and rx to indicate the start
 842          * of a new sequence of descriptor indexes that contain the fragments
 843          * of the same message.
 844          */
 845         pdcs->rx_msg_start = pdcs->rxout;
 846         pdcs->tx_msg_start = pdcs->txout;
 847
 848         /* This is always the first descriptor in the receive sequence */
 849         flags = D64_CTRL1_SOF;
 850         pdcs->rx_ctx[pdcs->rx_msg_start].rxin_numd = 1;
 851
 852         if (unlikely(pdcs->rxout == (pdcs->nrxd - 1)))
 853                 flags |= D64_CTRL1_EOT;
 854
 855         rx_ctx = &pdcs->rx_ctx[pdcs->rxout];
 856         rx_ctx->rxp_ctx = ctx;
 857         rx_ctx->dst_sg = dst_sg;
 858         rx_ctx->resp_hdr = vaddr;
 859         rx_ctx->resp_hdr_daddr = daddr;
 860         pdc_build_rxd(pdcs, daddr, pdcs->pdc_resp_hdr_len, flags);
 861         return PDC_SUCCESS;
 862 }
 863
 864 /**
 865  * pdc_rx_list_sg_add() - Add the buffers in a scatterlist to the receive
 866  * descriptors for a given SPU. The caller must have already DMA mapped the
 867  * scatterlist.
 868  * @spu_idx:    Indicates which SPU the buffers are for
 869  * @sg:         Scatterlist whose buffers are added to the receive ring
 870  *
 871  * If a receive buffer in the scatterlist is larger than PDC_DMA_BUF_MAX,
 872  * multiple receive descriptors are written, each with a buffer <=
 873  * PDC_DMA_BUF_MAX.
 874  *
 875  * Return: PDC_SUCCESS if successful
 876  *         < 0 otherwise (e.g., receive ring is full)
 877  */
 878 static int pdc_rx_list_sg_add(struct pdc_state *pdcs, struct scatterlist *sg)
 879 {
 880         u32 flags = 0;
 881         u32 rx_avail;
 882
 883         /*
 884          * Num descriptors needed. Conservatively assume we need a descriptor
 885          * for every entry from our starting point in the scatterlist.
 886          */
 887         u32 num_desc;
 888         u32 desc_w = 0; /* Number of tx descriptors written */
 889         u32 bufcnt;     /* Number of bytes of buffer pointed to by descriptor */
 890         dma_addr_t databufptr;  /* DMA address to put in descriptor */
 891
 892         num_desc = (u32)sg_nents(sg);
 893
 894         rx_avail = pdcs->nrxpost - NRXDACTIVE(pdcs->rxin, pdcs->rxout,
 895                                               pdcs->nrxpost);
 896         if (unlikely(num_desc > rx_avail)) {
 897                 pdcs->rxnobuf++;
 898                 return -ENOSPC;
 899         }
 900
 901         while (sg) {
 902                 if (unlikely(pdcs->rxout == (pdcs->nrxd - 1)))
 903                         flags = D64_CTRL1_EOT;
 904                 else
 905                         flags = 0;
 906
 907                 /*
 908                  * If sg buffer larger than PDC limit, split across
 909                  * multiple descriptors
 910                  */
 911                 bufcnt = sg_dma_len(sg);
 912                 databufptr = sg_dma_address(sg);
 913                 while (bufcnt > PDC_DMA_BUF_MAX) {
 914                         pdc_build_rxd(pdcs, databufptr, PDC_DMA_BUF_MAX, flags);
 915                         desc_w++;
 916                         bufcnt -= PDC_DMA_BUF_MAX;
 917                         databufptr += PDC_DMA_BUF_MAX;
 918                         if (unlikely(pdcs->rxout == (pdcs->nrxd - 1)))
 919                                 flags = D64_CTRL1_EOT;
 920                         else
 921                                 flags = 0;
 922                 }
 923                 pdc_build_rxd(pdcs, databufptr, bufcnt, flags);
 924                 desc_w++;
 925                 sg = sg_next(sg);
 926         }
 927         pdcs->rx_ctx[pdcs->rx_msg_start].rxin_numd += desc_w;
 928
 929         return PDC_SUCCESS;
 930 }
 931
 932 /**
 933  * pdc_irq_handler() - Interrupt handler called in interrupt context.
 934  * @irq:      Interrupt number that has fired
 935  * @data:     device struct for DMA engine that generated the interrupt
 936  *
 937  * We have to clear the device interrupt status flags here. So cache the
 938  * status for later use in the thread function. Other than that, just return
 939  * WAKE_THREAD to invoke the thread function.
 940  *
 941  * Return: IRQ_WAKE_THREAD if interrupt is ours
 942  *         IRQ_NONE otherwise
 943  */
 944 static irqreturn_t pdc_irq_handler(int irq, void *data)
 945 {
 946         struct device *dev = (struct device *)data;
 947         struct pdc_state *pdcs = dev_get_drvdata(dev);
 948         u32 intstatus = ioread32(pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_INTSTATUS_OFFSET);
 949
 950         if (unlikely(intstatus == 0))
 951                 return IRQ_NONE;
 952
 953         /* Disable interrupts until soft handler runs */
 954         iowrite32(0, pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_INTMASK_OFFSET);
 955
 956         /* Clear interrupt flags in device */
 957         iowrite32(intstatus, pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_INTSTATUS_OFFSET);
 958
 959         /* Wakeup IRQ thread */
 960         tasklet_schedule(&pdcs->rx_tasklet);
 961         return IRQ_HANDLED;
 962 }
 963
 964 /**
 965  * pdc_tasklet_cb() - Tasklet callback that runs the deferred processing after
 966  * a DMA receive interrupt. Reenables the receive interrupt.
 967  * @data: PDC state structure
 968  */
 969 static void pdc_tasklet_cb(unsigned long data)
 970 {
 971         struct pdc_state *pdcs = (struct pdc_state *)data;
 972
 973         pdc_receive(pdcs);
 974
 975         /* reenable interrupts */
 976         iowrite32(PDC_INTMASK, pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_INTMASK_OFFSET);
 977 }
 978
 979 /**
 980  * pdc_ring_init() - Allocate DMA rings and initialize constant fields of
 981  * descriptors in one ringset.
 982  * @pdcs:    PDC instance state
 983  * @ringset: index of ringset being used
 984  *
 985  * Return: PDC_SUCCESS if ring initialized
 986  *         < 0 otherwise
 987  */
 988 static int pdc_ring_init(struct pdc_state *pdcs, int ringset)
 989 {
 990         int i;
 991         int err = PDC_SUCCESS;
 992         struct dma64 *dma_reg;
 993         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
 994         struct pdc_ring_alloc tx;
 995         struct pdc_ring_alloc rx;
 996
 997         /* Allocate tx ring */
 998         tx.vbase = dma_pool_zalloc(pdcs->ring_pool, GFP_KERNEL, &tx.dmabase);
 999         if (unlikely(!tx.vbase)) {
1000                 err = -ENOMEM;
1001                 goto done;
1002         }
1003
1004         /* Allocate rx ring */
1005         rx.vbase = dma_pool_zalloc(pdcs->ring_pool, GFP_KERNEL, &rx.dmabase);
1006         if (unlikely(!rx.vbase)) {
1007                 err = -ENOMEM;
1008                 goto fail_dealloc;
1009         }
1010
1011         dev_dbg(dev, " - base DMA addr of tx ring      %pad", &tx.dmabase);
1012         dev_dbg(dev, " - base virtual addr of tx ring  %p", tx.vbase);
1013         dev_dbg(dev, " - base DMA addr of rx ring      %pad", &rx.dmabase);
1014         dev_dbg(dev, " - base virtual addr of rx ring  %p", rx.vbase);
1015
1016         memcpy(&pdcs->tx_ring_alloc, &tx, sizeof(tx));
1017         memcpy(&pdcs->rx_ring_alloc, &rx, sizeof(rx));
1018
1019         pdcs->rxin = 0;
1020         pdcs->rx_msg_start = 0;
1021         pdcs->last_rx_curr = 0;
1022         pdcs->rxout = 0;
1023         pdcs->txin = 0;
1024         pdcs->tx_msg_start = 0;
1025         pdcs->txout = 0;
1026
1027         /* Set descriptor array base addresses */
1028         pdcs->txd_64 = (struct dma64dd *)pdcs->tx_ring_alloc.vbase;
1029         pdcs->rxd_64 = (struct dma64dd *)pdcs->rx_ring_alloc.vbase;
1030
1031         /* Tell device the base DMA address of each ring */
1032         dma_reg = &pdcs->regs->dmaregs[ringset];
1033
1034         /* But first disable DMA and set curptr to 0 for both TX & RX */
1035         iowrite32(PDC_TX_CTL, &dma_reg->dmaxmt.control);
1036         iowrite32((PDC_RX_CTL + (pdcs->rx_status_len << 1)),
1037                   (void *)&dma_reg->dmarcv.control);
1038         iowrite32(0, (void *)&dma_reg->dmaxmt.ptr);
1039         iowrite32(0, (void *)&dma_reg->dmarcv.ptr);
1040
1041         /* Set base DMA addresses */
1042         iowrite32(lower_32_bits(pdcs->tx_ring_alloc.dmabase),
1043                   (void *)&dma_reg->dmaxmt.addrlow);
1044         iowrite32(upper_32_bits(pdcs->tx_ring_alloc.dmabase),
1045                   (void *)&dma_reg->dmaxmt.addrhigh);
1046
1047         iowrite32(lower_32_bits(pdcs->rx_ring_alloc.dmabase),
1048                   (void *)&dma_reg->dmarcv.addrlow);
1049         iowrite32(upper_32_bits(pdcs->rx_ring_alloc.dmabase),
1050                   (void *)&dma_reg->dmarcv.addrhigh);
1051
1052         /* Re-enable DMA */
1053         iowrite32(PDC_TX_CTL | PDC_TX_ENABLE, &dma_reg->dmaxmt.control);
1054         iowrite32((PDC_RX_CTL | PDC_RX_ENABLE | (pdcs->rx_status_len << 1)),
1055                   (void *)&dma_reg->dmarcv.control);
1056
1057         /* Initialize descriptors */
1058         for (i = 0; i < PDC_RING_ENTRIES; i++) {
1059                 /* Every tx descriptor can be used for start of frame. */
1060                 if (i != pdcs->ntxpost) {
1061                         iowrite32(D64_CTRL1_SOF | D64_CTRL1_EOF,
1062                                   (void *)&pdcs->txd_64[i].ctrl1);
1063                 } else {
1064                         /* Last descriptor in ringset. Set End of Table. */
1065                         iowrite32(D64_CTRL1_SOF | D64_CTRL1_EOF |
1066                                   D64_CTRL1_EOT,
1067                                   (void *)&pdcs->txd_64[i].ctrl1);
1068                 }
1069
1070                 /* Every rx descriptor can be used for start of frame */
1071                 if (i != pdcs->nrxpost) {
1072                         iowrite32(D64_CTRL1_SOF,
1073                                   (void *)&pdcs->rxd_64[i].ctrl1);
1074                 } else {
1075                         /* Last descriptor in ringset. Set End of Table. */
1076                         iowrite32(D64_CTRL1_SOF | D64_CTRL1_EOT,
1077                                   (void *)&pdcs->rxd_64[i].ctrl1);
1078                 }
1079         }
1080         return PDC_SUCCESS;
1081
1082 fail_dealloc:
1083         dma_pool_free(pdcs->ring_pool, tx.vbase, tx.dmabase);
1084 done:
1085         return err;
1086 }
1087
1088 static void pdc_ring_free(struct pdc_state *pdcs)
1089 {
1090         if (pdcs->tx_ring_alloc.vbase) {
1091                 dma_pool_free(pdcs->ring_pool, pdcs->tx_ring_alloc.vbase,
1092                               pdcs->tx_ring_alloc.dmabase);
1093                 pdcs->tx_ring_alloc.vbase = NULL;
1094         }
1095
1096         if (pdcs->rx_ring_alloc.vbase) {
1097                 dma_pool_free(pdcs->ring_pool, pdcs->rx_ring_alloc.vbase,
1098                               pdcs->rx_ring_alloc.dmabase);
1099                 pdcs->rx_ring_alloc.vbase = NULL;
1100         }
1101 }
1102
1103 /**
1104  * pdc_desc_count() - Count the number of DMA descriptors that will be required
1105  * for a given scatterlist. Account for the max length of a DMA buffer.
1106  * @sg:    Scatterlist to be DMA'd
1107  * Return: Number of descriptors required
1108  */
1109 static u32 pdc_desc_count(struct scatterlist *sg)
1110 {
1111         u32 cnt = 0;
1112
1113         while (sg) {
1114                 cnt += ((sg->length / PDC_DMA_BUF_MAX) + 1);
1115                 sg = sg_next(sg);
1116         }
1117         return cnt;
1118 }
1119
1120 /**
1121  * pdc_rings_full() - Check whether the tx ring has room for tx_cnt descriptors
1122  * and the rx ring has room for rx_cnt descriptors.
1123  * @pdcs:  PDC state
1124  * @tx_cnt: The number of descriptors required in the tx ring
1125  * @rx_cnt: The number of descriptors required i the rx ring
1126  *
1127  * Return: true if one of the rings does not have enough space
1128  *         false if sufficient space is available in both rings
1129  */
1130 static bool pdc_rings_full(struct pdc_state *pdcs, int tx_cnt, int rx_cnt)
1131 {
1132         u32 rx_avail;
1133         u32 tx_avail;
1134         bool full = false;
1135
1136         /* Check if the tx and rx rings are likely to have enough space */
1137         rx_avail = pdcs->nrxpost - NRXDACTIVE(pdcs->rxin, pdcs->rxout,
1138                                               pdcs->nrxpost);
1139         if (unlikely(rx_cnt > rx_avail)) {
1140                 pdcs->rx_ring_full++;
1141                 full = true;
1142         }
1143
1144         if (likely(!full)) {
1145                 tx_avail = pdcs->ntxpost - NTXDACTIVE(pdcs->txin, pdcs->txout,
1146                                                       pdcs->ntxpost);
1147                 if (unlikely(tx_cnt > tx_avail)) {
1148                         pdcs->tx_ring_full++;
1149                         full = true;
1150                 }
1151         }
1152         return full;
1153 }
1154
1155 /**
1156  * pdc_last_tx_done() - If both the tx and rx rings have at least
1157  * PDC_RING_SPACE_MIN descriptors available, then indicate that the mailbox
1158  * framework can submit another message.
1159  * @chan:  mailbox channel to check
1160  * Return: true if PDC can accept another message on this channel
1161  */
1162 static bool pdc_last_tx_done(struct mbox_chan *chan)
1163 {
1164         struct pdc_state *pdcs = chan->con_priv;
1165         bool ret;
1166
1167         if (unlikely(pdc_rings_full(pdcs, PDC_RING_SPACE_MIN,
1168                                     PDC_RING_SPACE_MIN))) {
1169                 pdcs->last_tx_not_done++;
1170                 ret = false;
1171         } else {
1172                 ret = true;
1173         }
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 /**
1178  * pdc_send_data() - mailbox send_data function
1179  * @chan:       The mailbox channel on which the data is sent. The channel
1180  *              corresponds to a DMA ringset.
1181  * @data:       The mailbox message to be sent. The message must be a
1182  *              brcm_message structure.
1183  *
1184  * This function is registered as the send_data function for the mailbox
1185  * controller. From the destination scatterlist in the mailbox message, it
1186  * creates a sequence of receive descriptors in the rx ring. From the source
1187  * scatterlist, it creates a sequence of transmit descriptors in the tx ring.
1188  * After creating the descriptors, it writes the rx ptr and tx ptr registers to
1189  * initiate the DMA transfer.
1190  *
1191  * This function does the DMA map and unmap of the src and dst scatterlists in
1192  * the mailbox message.
1193  *
1194  * Return: 0 if successful
1195  *         -ENOTSUPP if the mailbox message is a type this driver does not
1196  *                      support
1197  *         < 0 if an error
1198  */
1199 static int pdc_send_data(struct mbox_chan *chan, void *data)
1200 {
1201         struct pdc_state *pdcs = chan->con_priv;
1202         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
1203         struct brcm_message *mssg = data;
1204         int err = PDC_SUCCESS;
1205         int src_nent;
1206         int dst_nent;
1207         int nent;
1208         u32 tx_desc_req;
1209         u32 rx_desc_req;
1210
1211         if (unlikely(mssg->type != BRCM_MESSAGE_SPU))
1212                 return -ENOTSUPP;
1213
1214         src_nent = sg_nents(mssg->spu.src);
1215         if (likely(src_nent)) {
1216                 nent = dma_map_sg(dev, mssg->spu.src, src_nent, DMA_TO_DEVICE);
1217                 if (unlikely(nent == 0))
1218                         return -EIO;
1219         }
1220
1221         dst_nent = sg_nents(mssg->spu.dst);
1222         if (likely(dst_nent)) {
1223                 nent = dma_map_sg(dev, mssg->spu.dst, dst_nent,
1224                                   DMA_FROM_DEVICE);
1225                 if (unlikely(nent == 0)) {
1226                         dma_unmap_sg(dev, mssg->spu.src, src_nent,
1227                                      DMA_TO_DEVICE);
1228                         return -EIO;
1229                 }
1230         }
1231
1232         /*
1233          * Check if the tx and rx rings have enough space. Do this prior to
1234          * writing any tx or rx descriptors. Need to ensure that we do not write
1235          * a partial set of descriptors, or write just rx descriptors but
1236          * corresponding tx descriptors don't fit. Note that we want this check
1237          * and the entire sequence of descriptor to happen without another
1238          * thread getting in. The channel spin lock in the mailbox framework
1239          * ensures this.
1240          */
1241         tx_desc_req = pdc_desc_count(mssg->spu.src);
1242         rx_desc_req = pdc_desc_count(mssg->spu.dst);
1243         if (unlikely(pdc_rings_full(pdcs, tx_desc_req, rx_desc_req + 1)))
1244                 return -ENOSPC;
1245
1246         /* Create rx descriptors to SPU catch response */
1247         err = pdc_rx_list_init(pdcs, mssg->spu.dst, mssg->ctx);
1248         err |= pdc_rx_list_sg_add(pdcs, mssg->spu.dst);
1249
1250         /* Create tx descriptors to submit SPU request */
1251         err |= pdc_tx_list_sg_add(pdcs, mssg->spu.src);
1252         err |= pdc_tx_list_final(pdcs); /* initiate transfer */
1253
1254         if (unlikely(err))
1255                 dev_err(&pdcs->pdev->dev,
1256                         "%s failed with error %d", __func__, err);
1257
1258         return err;
1259 }
1260
1261 static int pdc_startup(struct mbox_chan *chan)
1262 {
1263         return pdc_ring_init(chan->con_priv, PDC_RINGSET);
1264 }
1265
1266 static void pdc_shutdown(struct mbox_chan *chan)
1267 {
1268         struct pdc_state *pdcs = chan->con_priv;
1269
1270         if (!pdcs)
1271                 return;
1272
1273         dev_dbg(&pdcs->pdev->dev,
1274                 "Shutdown mailbox channel for PDC %u", pdcs->pdc_idx);
1275         pdc_ring_free(pdcs);
1276 }
1277
1278 /**
1279  * pdc_hw_init() - Use the given initialization parameters to initialize the
1280  * state for one of the PDCs.
1281  * @pdcs:  state of the PDC
1282  */
1283 static
1284 void pdc_hw_init(struct pdc_state *pdcs)
1285 {
1286         struct platform_device *pdev;
1287         struct device *dev;
1288         struct dma64 *dma_reg;
1289         int ringset = PDC_RINGSET;
1290
1291         pdev = pdcs->pdev;
1292         dev = &pdev->dev;
1293
1294         dev_dbg(dev, "PDC %u initial values:", pdcs->pdc_idx);
1295         dev_dbg(dev, "state structure:                   %p",
1296                 pdcs);
1297         dev_dbg(dev, " - base virtual addr of hw regs    %p",
1298                 pdcs->pdc_reg_vbase);
1299
1300         /* initialize data structures */
1301         pdcs->regs = (struct pdc_regs *)pdcs->pdc_reg_vbase;
1302         pdcs->txregs_64 = (struct dma64_regs *)
1303             (void *)(((u8 *)pdcs->pdc_reg_vbase) +
1304                      PDC_TXREGS_OFFSET + (sizeof(struct dma64) * ringset));
1305         pdcs->rxregs_64 = (struct dma64_regs *)
1306             (void *)(((u8 *)pdcs->pdc_reg_vbase) +
1307                      PDC_RXREGS_OFFSET + (sizeof(struct dma64) * ringset));
1308
1309         pdcs->ntxd = PDC_RING_ENTRIES;
1310         pdcs->nrxd = PDC_RING_ENTRIES;
1311         pdcs->ntxpost = PDC_RING_ENTRIES - 1;
1312         pdcs->nrxpost = PDC_RING_ENTRIES - 1;
1313         iowrite32(0, &pdcs->regs->intmask);
1314
1315         dma_reg = &pdcs->regs->dmaregs[ringset];
1316
1317         /* Configure DMA but will enable later in pdc_ring_init() */
1318         iowrite32(PDC_TX_CTL, &dma_reg->dmaxmt.control);
1319
1320         iowrite32(PDC_RX_CTL + (pdcs->rx_status_len << 1),
1321                   (void *)&dma_reg->dmarcv.control);
1322
1323         /* Reset current index pointers after making sure DMA is disabled */
1324         iowrite32(0, &dma_reg->dmaxmt.ptr);
1325         iowrite32(0, &dma_reg->dmarcv.ptr);
1326
1327         if (pdcs->pdc_resp_hdr_len == PDC_SPU2_RESP_HDR_LEN)
1328                 iowrite32(PDC_CKSUM_CTRL,
1329                           pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_CKSUM_CTRL_OFFSET);
1330 }
1331
1332 /**
1333  * pdc_hw_disable() - Disable the tx and rx control in the hw.
1334  * @pdcs: PDC state structure
1335  *
1336  */
1337 static void pdc_hw_disable(struct pdc_state *pdcs)
1338 {
1339         struct dma64 *dma_reg;
1340
1341         dma_reg = &pdcs->regs->dmaregs[PDC_RINGSET];
1342         iowrite32(PDC_TX_CTL, &dma_reg->dmaxmt.control);
1343         iowrite32(PDC_RX_CTL + (pdcs->rx_status_len << 1),
1344                   &dma_reg->dmarcv.control);
1345 }
1346
1347 /**
1348  * pdc_rx_buf_pool_create() - Pool of receive buffers used to catch the metadata
1349  * header returned with each response message.
1350  * @pdcs: PDC state structure
1351  *
1352  * The metadata is not returned to the mailbox client. So the PDC driver
1353  * manages these buffers.
1354  *
1355  * Return: PDC_SUCCESS
1356  *         -ENOMEM if pool creation fails
1357  */
1358 static int pdc_rx_buf_pool_create(struct pdc_state *pdcs)
1359 {
1360         struct platform_device *pdev;
1361         struct device *dev;
1362
1363         pdev = pdcs->pdev;
1364         dev = &pdev->dev;
1365
1366         pdcs->pdc_resp_hdr_len = pdcs->rx_status_len;
1367         if (pdcs->use_bcm_hdr)
1368                 pdcs->pdc_resp_hdr_len += BCM_HDR_LEN;
1369
1370         pdcs->rx_buf_pool = dma_pool_create("pdc rx bufs", dev,
1371                                             pdcs->pdc_resp_hdr_len,
1372                                             RX_BUF_ALIGN, 0);
1373         if (!pdcs->rx_buf_pool)
1374                 return -ENOMEM;
1375
1376         return PDC_SUCCESS;
1377 }
1378
1379 /**
1380  * pdc_interrupts_init() - Initialize the interrupt configuration for a PDC and
1381  * specify a threaded IRQ handler for deferred handling of interrupts outside of
1382  * interrupt context.
1383  * @pdcs:   PDC state
1384  *
1385  * Set the interrupt mask for transmit and receive done.
1386  * Set the lazy interrupt frame count to generate an interrupt for just one pkt.
1387  *
1388  * Return:  PDC_SUCCESS
1389  *          <0 if threaded irq request fails
1390  */
1391 static int pdc_interrupts_init(struct pdc_state *pdcs)
1392 {
1393         struct platform_device *pdev = pdcs->pdev;
1394         struct device *dev = &pdev->dev;
1395         struct device_node *dn = pdev->dev.of_node;
1396         int err;
1397
1398         /* interrupt configuration */
1399         iowrite32(PDC_INTMASK, pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_INTMASK_OFFSET);
1400         iowrite32(PDC_LAZY_INT, pdcs->pdc_reg_vbase + PDC_RCVLAZY0_OFFSET);
1401
1402         /* read irq from device tree */
1403         pdcs->pdc_irq = irq_of_parse_and_map(dn, 0);
1404         dev_dbg(dev, "pdc device %s irq %u for pdcs %p",
1405                 dev_name(dev), pdcs->pdc_irq, pdcs);
1406
1407         err = devm_request_irq(dev, pdcs->pdc_irq, pdc_irq_handler, 0,
1408                                dev_name(dev), dev);
1409         if (err) {
1410                 dev_err(dev, "IRQ %u request failed with err %d\n",
1411                         pdcs->pdc_irq, err);
1412                 return err;
1413         }
1414         return PDC_SUCCESS;
1415 }
1416
1417 static const struct mbox_chan_ops pdc_mbox_chan_ops = {
1418         .send_data = pdc_send_data,
1419         .last_tx_done = pdc_last_tx_done,
1420         .startup = pdc_startup,
1421         .shutdown = pdc_shutdown
1422 };
1423
1424 /**
1425  * pdc_mb_init() - Initialize the mailbox controller.
1426  * @pdcs:  PDC state
1427  *
1428  * Each PDC is a mailbox controller. Each ringset is a mailbox channel. Kernel
1429  * driver only uses one ringset and thus one mb channel. PDC uses the transmit
1430  * complete interrupt to determine when a mailbox message has successfully been
1431  * transmitted.
1432  *
1433  * Return: 0 on success
1434  *         < 0 if there is an allocation or registration failure
1435  */
1436 static int pdc_mb_init(struct pdc_state *pdcs)
1437 {
1438         struct device *dev = &pdcs->pdev->dev;
1439         struct mbox_controller *mbc;
1440         int chan_index;
1441         int err;
1442
1443         mbc = &pdcs->mbc;
1444         mbc->dev = dev;
1445         mbc->ops = &pdc_mbox_chan_ops;
1446         mbc->num_chans = 1;
1447         mbc->chans = devm_kcalloc(dev, mbc->num_chans, sizeof(*mbc->chans),
1448                                   GFP_KERNEL);
1449         if (!mbc->chans)
1450                 return -ENOMEM;
1451
1452         mbc->txdone_irq = false;
1453         mbc->txdone_poll = true;
1454         mbc->txpoll_period = 1;
1455         for (chan_index = 0; chan_index < mbc->num_chans; chan_index++)
1456                 mbc->chans[chan_index].con_priv = pdcs;
1457
1458         /* Register mailbox controller */
1459         err = mbox_controller_register(mbc);
1460         if (err) {
1461                 dev_crit(dev,
1462                          "Failed to register PDC mailbox controller. Error %d.",
1463                          err);
1464                 return err;
1465         }
1466         return 0;
1467 }
1468
1469 /**
1470  * pdc_dt_read() - Read application-specific data from device tree.
1471  * @pdev:  Platform device
1472  * @pdcs:  PDC state
1473  *
1474  * Reads the number of bytes of receive status that precede each received frame.
1475  * Reads whether transmit and received frames should be preceded by an 8-byte
1476  * BCM header.
1477  *
1478  * Return: 0 if successful
1479  *         -ENODEV if device not available
1480  */
1481 static int pdc_dt_read(struct platform_device *pdev, struct pdc_state *pdcs)
1482 {
1483         struct device *dev = &pdev->dev;
1484         struct device_node *dn = pdev->dev.of_node;
1485         int err;
1486
1487         err = of_property_read_u32(dn, "brcm,rx-status-len",
1488                                    &pdcs->rx_status_len);
1489         if (err < 0)
1490                 dev_err(dev,
1491                         "%s failed to get DMA receive status length from device tree",
1492                         __func__);
1493
1494         pdcs->use_bcm_hdr = of_property_read_bool(dn, "brcm,use-bcm-hdr");
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /**
1500  * pdc_probe() - Probe function for PDC driver.
1501  * @pdev:   PDC platform device
1502  *
1503  * Reserve and map register regions defined in device tree.
1504  * Allocate and initialize tx and rx DMA rings.
1505  * Initialize a mailbox controller for each PDC.
1506  *
1507  * Return: 0 if successful
1508  *         < 0 if an error
1509  */
1510 static int pdc_probe(struct platform_device *pdev)
1511 {
1512         int err = 0;
1513         struct device *dev = &pdev->dev;
1514         struct resource *pdc_regs;
1515         struct pdc_state *pdcs;
1516
1517         /* PDC state for one SPU */
1518         pdcs = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pdcs), GFP_KERNEL);
1519         if (!pdcs) {
1520                 err = -ENOMEM;
1521                 goto cleanup;
1522         }
1523
1524         pdcs->pdev = pdev;
1525         platform_set_drvdata(pdev, pdcs);
1526         pdcs->pdc_idx = pdcg.num_spu;
1527         pdcg.num_spu++;
1528
1529         err = dma_set_mask_and_coherent(dev, DMA_BIT_MASK(32));
1530         if (err) {
1531                 dev_warn(dev, "PDC device cannot perform DMA. Error %d.", err);
1532                 goto cleanup;
1533         }
1534
1535         /* Create DMA pool for tx ring */
1536         pdcs->ring_pool = dma_pool_create("pdc rings", dev, PDC_RING_SIZE,
1537                                           RING_ALIGN, 0);
1538         if (!pdcs->ring_pool) {
1539                 err = -ENOMEM;
1540                 goto cleanup;
1541         }
1542
1543         err = pdc_dt_read(pdev, pdcs);
1544         if (err)
1545                 goto cleanup_ring_pool;
1546
1547         pdc_regs = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1548         if (!pdc_regs) {
1549                 err = -ENODEV;
1550                 goto cleanup_ring_pool;
1551         }
1552         dev_dbg(dev, "PDC register region res.start = %pa, res.end = %pa",
1553                 &pdc_regs->start, &pdc_regs->end);
1554
1555         pdcs->pdc_reg_vbase = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, pdc_regs);
1556         if (IS_ERR(pdcs->pdc_reg_vbase)) {
1557                 err = PTR_ERR(pdcs->pdc_reg_vbase);
1558                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to map registers: %d\n", err);
1559                 goto cleanup_ring_pool;
1560         }
1561
1562         /* create rx buffer pool after dt read to know how big buffers are */
1563         err = pdc_rx_buf_pool_create(pdcs);
1564         if (err)
1565                 goto cleanup_ring_pool;
1566
1567         pdc_hw_init(pdcs);
1568
1569         /* Init tasklet for deferred DMA rx processing */
1570         tasklet_init(&pdcs->rx_tasklet, pdc_tasklet_cb, (unsigned long) pdcs);
1571
1572         err = pdc_interrupts_init(pdcs);
1573         if (err)
1574                 goto cleanup_buf_pool;
1575
1576         /* Initialize mailbox controller */
1577         err = pdc_mb_init(pdcs);
1578         if (err)
1579                 goto cleanup_buf_pool;
1580
1581         pdcs->debugfs_stats = NULL;
1582         pdc_setup_debugfs(pdcs);
1583
1584         dev_dbg(dev, "pdc_probe() successful");
1585         return PDC_SUCCESS;
1586
1587 cleanup_buf_pool:
1588         tasklet_kill(&pdcs->rx_tasklet);
1589         dma_pool_destroy(pdcs->rx_buf_pool);
1590
1591 cleanup_ring_pool:
1592         dma_pool_destroy(pdcs->ring_pool);
1593
1594 cleanup:
1595         return err;
1596 }
1597
1598 static int pdc_remove(struct platform_device *pdev)
1599 {
1600         struct pdc_state *pdcs = platform_get_drvdata(pdev);
1601
1602         pdc_free_debugfs();
1603
1604         tasklet_kill(&pdcs->rx_tasklet);
1605
1606         pdc_hw_disable(pdcs);
1607
1608         mbox_controller_unregister(&pdcs->mbc);
1609
1610         dma_pool_destroy(pdcs->rx_buf_pool);
1611         dma_pool_destroy(pdcs->ring_pool);
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 static const struct of_device_id pdc_mbox_of_match[] = {
1616         {.compatible = "brcm,iproc-pdc-mbox"},
1617         { /* sentinel */ }
1618 };
1619 MODULE_DEVICE_TABLE(of, pdc_mbox_of_match);
1620
1621 static struct platform_driver pdc_mbox_driver = {
1622         .probe = pdc_probe,
1623         .remove = pdc_remove,
1624         .driver = {
1625                    .name = "brcm-iproc-pdc-mbox",
1626                    .of_match_table = of_match_ptr(pdc_mbox_of_match),
1627                    },
1628 };
1629 module_platform_driver(pdc_mbox_driver);
1630
1631 MODULE_AUTHOR("Rob Rice <rob.rice@broadcom.com>");
1632 MODULE_DESCRIPTION("Broadcom PDC mailbox driver");
1633 MODULE_LICENSE("GPL v2");