xref: /illumos-gate/usr/src/uts/common/io/virtio/virtio_dma.c (revision 5328fc53d11d7151861fa272e4fb0248b8f0e145)
1 /*
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5  * 1.0 of the CDDL.
6  *
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8  * source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
9  * http://www.illumos.org/license/CDDL.
10  */
11 
12 /*
13  * Copyright 2019 Joyent, Inc.
14  */
15 
16 /*
17  * VIRTIO FRAMEWORK: DMA ROUTINES
18  *
19  * For design and usage documentation, see the comments in "virtio.h".
20  */
21 
22 #include <sys/conf.h>
23 #include <sys/kmem.h>
24 #include <sys/debug.h>
25 #include <sys/modctl.h>
26 #include <sys/autoconf.h>
27 #include <sys/ddi_impldefs.h>
28 #include <sys/ddi.h>
29 #include <sys/sunddi.h>
30 #include <sys/sunndi.h>
31 #include <sys/avintr.h>
32 #include <sys/spl.h>
33 #include <sys/promif.h>
34 #include <sys/list.h>
35 #include <sys/bootconf.h>
36 #include <sys/bootsvcs.h>
37 #include <sys/sysmacros.h>
38 #include <sys/pci.h>
39 
40 #include "virtio.h"
41 #include "virtio_impl.h"
42 
43 
44 
45 void
46 virtio_dma_sync(virtio_dma_t *vidma, int flag)
47 {
48 	VERIFY0(ddi_dma_sync(vidma->vidma_dma_handle, 0, 0, flag));
49 }
50 
51 uint_t
52 virtio_dma_ncookies(virtio_dma_t *vidma)
53 {
54 	return (vidma->vidma_dma_ncookies);
55 }
56 
57 size_t
58 virtio_dma_size(virtio_dma_t *vidma)
59 {
60 	return (vidma->vidma_size);
61 }
62 
63 void *
64 virtio_dma_va(virtio_dma_t *vidma, size_t offset)
65 {
66 	VERIFY3U(offset, <, vidma->vidma_size);
67 
68 	return (vidma->vidma_va + offset);
69 }
70 
71 uint64_t
72 virtio_dma_cookie_pa(virtio_dma_t *vidma, uint_t cookie)
73 {
74 	VERIFY3U(cookie, <, vidma->vidma_dma_ncookies);
75 
76 	return (vidma->vidma_dma_cookies[cookie].dmac_laddress);
77 }
78 
79 size_t
80 virtio_dma_cookie_size(virtio_dma_t *vidma, uint_t cookie)
81 {
82 	VERIFY3U(cookie, <, vidma->vidma_dma_ncookies);
83 
84 	return (vidma->vidma_dma_cookies[cookie].dmac_size);
85 }
86 
87 int
88 virtio_dma_init_handle(virtio_t *vio, virtio_dma_t *vidma,
89     const ddi_dma_attr_t *attr, int kmflags)
90 {
91 	int r;
92 	dev_info_t *dip = vio->vio_dip;
93 
94 	VERIFY(kmflags == KM_SLEEP || kmflags == KM_NOSLEEP);
95 	int (*dma_wait)(caddr_t) = (kmflags == KM_SLEEP) ? DDI_DMA_SLEEP :
96 	    DDI_DMA_DONTWAIT;
97 
98 	vidma->vidma_virtio = vio;
99 
100 	/*
101 	 * Ensure we don't try to allocate a second time using the same
102 	 * tracking object.
103 	 */
104 	VERIFY0(vidma->vidma_level);
105 
106 	if ((r = ddi_dma_alloc_handle(dip, (ddi_dma_attr_t *)attr, dma_wait,
107 	    NULL, &vidma->vidma_dma_handle)) != DDI_SUCCESS) {
108 		dev_err(dip, CE_WARN, "DMA handle allocation failed (%x)", r);
109 		goto fail;
110 	}
111 	vidma->vidma_level |= VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_ALLOC;
112 
113 	return (DDI_SUCCESS);
114 
115 fail:
116 	virtio_dma_fini(vidma);
117 	return (DDI_FAILURE);
118 }
119 
120 int
121 virtio_dma_init(virtio_t *vio, virtio_dma_t *vidma, size_t sz,
122     const ddi_dma_attr_t *attr, int dmaflags, int kmflags)
123 {
124 	int r;
125 	dev_info_t *dip = vio->vio_dip;
126 	caddr_t va = NULL;
127 
128 	VERIFY(kmflags == KM_SLEEP || kmflags == KM_NOSLEEP);
129 	int (*dma_wait)(caddr_t) = (kmflags == KM_SLEEP) ? DDI_DMA_SLEEP :
130 	    DDI_DMA_DONTWAIT;
131 
132 	if (virtio_dma_init_handle(vio, vidma, attr, kmflags) !=
133 	    DDI_SUCCESS) {
134 		goto fail;
135 	}
136 
137 	if ((r = ddi_dma_mem_alloc(vidma->vidma_dma_handle, sz,
138 	    &virtio_acc_attr,
139 	    dmaflags & (DDI_DMA_STREAMING | DDI_DMA_CONSISTENT),
140 	    dma_wait, NULL, &va, &vidma->vidma_real_size,
141 	    &vidma->vidma_acc_handle)) != DDI_SUCCESS) {
142 		dev_err(dip, CE_WARN, "DMA memory allocation failed (%x)", r);
143 		goto fail;
144 	}
145 	vidma->vidma_level |= VIRTIO_DMALEVEL_MEMORY_ALLOC;
146 
147 	/*
148 	 * Zero the memory to avoid accidental exposure of arbitrary kernel
149 	 * memory.
150 	 */
151 	bzero(va, vidma->vidma_real_size);
152 
153 	if (virtio_dma_bind(vidma, va, sz, dmaflags, kmflags) != DDI_SUCCESS) {
154 		goto fail;
155 	}
156 
157 	return (DDI_SUCCESS);
158 
159 fail:
160 	virtio_dma_fini(vidma);
161 	return (DDI_FAILURE);
162 }
163 
164 int
165 virtio_dma_bind(virtio_dma_t *vidma, void *va, size_t sz, int dmaflags,
166     int kmflags)
167 {
168 	int r;
169 	dev_info_t *dip = vidma->vidma_virtio->vio_dip;
170 	ddi_dma_cookie_t dmac;
171 
172 	VERIFY(kmflags == KM_SLEEP || kmflags == KM_NOSLEEP);
173 	int (*dma_wait)(caddr_t) = (kmflags == KM_SLEEP) ? DDI_DMA_SLEEP :
174 	    DDI_DMA_DONTWAIT;
175 
176 	VERIFY(vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_ALLOC);
177 	VERIFY(!(vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_BOUND));
178 
179 	vidma->vidma_va = va;
180 	vidma->vidma_size = sz;
181 
182 	if ((r = ddi_dma_addr_bind_handle(vidma->vidma_dma_handle, NULL,
183 	    vidma->vidma_va, vidma->vidma_size, dmaflags, dma_wait, NULL,
184 	    &dmac, &vidma->vidma_dma_ncookies)) != DDI_DMA_MAPPED) {
185 		VERIFY3S(r, !=, DDI_DMA_PARTIAL_MAP);
186 		dev_err(dip, CE_WARN, "DMA handle bind failed (%x)", r);
187 		goto fail;
188 	}
189 	vidma->vidma_level |= VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_BOUND;
190 
191 	if ((vidma->vidma_dma_cookies = kmem_alloc(
192 	    vidma->vidma_dma_ncookies * sizeof (ddi_dma_cookie_t),
193 	    kmflags)) == NULL) {
194 		dev_err(dip, CE_WARN, "DMA cookie array allocation failure");
195 		goto fail;
196 	}
197 	vidma->vidma_level |= VIRTIO_DMALEVEL_COOKIE_ARRAY;
198 
199 	vidma->vidma_dma_cookies[0] = dmac;
200 	for (uint_t n = 1; n < vidma->vidma_dma_ncookies; n++) {
201 		ddi_dma_nextcookie(vidma->vidma_dma_handle,
202 		    &vidma->vidma_dma_cookies[n]);
203 	}
204 
205 	return (DDI_SUCCESS);
206 
207 fail:
208 	virtio_dma_unbind(vidma);
209 	return (DDI_FAILURE);
210 }
211 
212 virtio_dma_t *
213 virtio_dma_alloc(virtio_t *vio, size_t sz, const ddi_dma_attr_t *attr,
214     int dmaflags, int kmflags)
215 {
216 	virtio_dma_t *vidma;
217 
218 	if ((vidma = kmem_zalloc(sizeof (*vidma), kmflags)) == NULL) {
219 		return (NULL);
220 	}
221 
222 	if (virtio_dma_init(vio, vidma, sz, attr, dmaflags, kmflags) !=
223 	    DDI_SUCCESS) {
224 		kmem_free(vidma, sizeof (*vidma));
225 		return (NULL);
226 	}
227 
228 	return (vidma);
229 }
230 
231 virtio_dma_t *
232 virtio_dma_alloc_nomem(virtio_t *vio, const ddi_dma_attr_t *attr, int kmflags)
233 {
234 	virtio_dma_t *vidma;
235 
236 	if ((vidma = kmem_zalloc(sizeof (*vidma), kmflags)) == NULL) {
237 		return (NULL);
238 	}
239 
240 	if (virtio_dma_init_handle(vio, vidma, attr, kmflags) != DDI_SUCCESS) {
241 		kmem_free(vidma, sizeof (*vidma));
242 		return (NULL);
243 	}
244 
245 	return (vidma);
246 }
247 
248 void
249 virtio_dma_fini(virtio_dma_t *vidma)
250 {
251 	virtio_dma_unbind(vidma);
252 
253 	if (vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_MEMORY_ALLOC) {
254 		ddi_dma_mem_free(&vidma->vidma_acc_handle);
255 
256 		vidma->vidma_level &= ~VIRTIO_DMALEVEL_MEMORY_ALLOC;
257 	}
258 
259 	if (vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_ALLOC) {
260 		ddi_dma_free_handle(&vidma->vidma_dma_handle);
261 
262 		vidma->vidma_level &= ~VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_ALLOC;
263 	}
264 
265 	VERIFY0(vidma->vidma_level);
266 	bzero(vidma, sizeof (*vidma));
267 }
268 
269 void
270 virtio_dma_unbind(virtio_dma_t *vidma)
271 {
272 	if (vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_COOKIE_ARRAY) {
273 		kmem_free(vidma->vidma_dma_cookies,
274 		    vidma->vidma_dma_ncookies * sizeof (ddi_dma_cookie_t));
275 
276 		vidma->vidma_level &= ~VIRTIO_DMALEVEL_COOKIE_ARRAY;
277 	}
278 
279 	if (vidma->vidma_level & VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_BOUND) {
280 		VERIFY3U(ddi_dma_unbind_handle(vidma->vidma_dma_handle), ==,
281 		    DDI_SUCCESS);
282 
283 		vidma->vidma_level &= ~VIRTIO_DMALEVEL_HANDLE_BOUND;
284 	}
285 
286 	vidma->vidma_va = 0;
287 	vidma->vidma_size = 0;
288 }
289 
290 void
291 virtio_dma_free(virtio_dma_t *vidma)
292 {
293 	virtio_dma_fini(vidma);
294 	kmem_free(vidma, sizeof (*vidma));
295 }
296