Quelle  ocmem.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * The On Chip Memory (OCMEM) allocator allows various clients to allocate
 * memory from OCMEM based on performance, latency and power requirements.
 * This is typically used by the GPU, camera/video, and audio components on
 * some Snapdragon SoCs.
 *
 * Copyright (C) 2019 Brian Masney <masneyb@onstation.org>
 * Copyright (C) 2015 Red Hat. Author: Rob Clark <robdclark@gmail.com>
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/cleanup.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_platform.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/firmware/qcom/qcom_scm.h>
#include <linux/sizes.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/types.h>
#include <soc/qcom/ocmem.h>

enum region_mode {
 WIDE_MODE = 0x0,
 THIN_MODE,
 MODE_DEFAULT = WIDE_MODE,
};

enum ocmem_macro_state {
 PASSTHROUGH = 0,
 PERI_ON = 1,
 CORE_ON = 2,
 CLK_OFF = 4,
};

struct ocmem_region {
 bool interleaved;
 enum region_mode mode;
 unsigned int num_macros;
 enum ocmem_macro_state macro_state[4];
 unsigned long macro_size;
 unsigned long region_size;
};

struct ocmem_config {
 uint8_t num_regions;
 unsigned long macro_size;
};

struct ocmem {
 struct device *dev;
 const struct ocmem_config *config;
 struct resource *memory;
 void __iomem *mmio;
 struct clk *core_clk;
 struct clk *iface_clk;
 unsigned int num_ports;
 unsigned int num_macros;
 bool interleaved;
 struct ocmem_region *regions;
 unsigned long active_allocations;
};

#define OCMEM_MIN_ALIGN    SZ_64K
#define OCMEM_MIN_ALLOC    SZ_64K

#define OCMEM_REG_HW_VERSION   0x00000000
#define OCMEM_REG_HW_PROFILE   0x00000004

#define OCMEM_REG_REGION_MODE_CTL  0x00001000
#define OCMEM_REGION_MODE_CTL_REG0_THIN  0x00000001
#define OCMEM_REGION_MODE_CTL_REG1_THIN  0x00000002
#define OCMEM_REGION_MODE_CTL_REG2_THIN  0x00000004
#define OCMEM_REGION_MODE_CTL_REG3_THIN  0x00000008

#define OCMEM_REG_GFX_MPU_START   0x00001004
#define OCMEM_REG_GFX_MPU_END   0x00001008

#define OCMEM_HW_VERSION_MAJOR(val)  FIELD_GET(GENMASK(31, 28), val)
#define OCMEM_HW_VERSION_MINOR(val)  FIELD_GET(GENMASK(27, 16), val)
#define OCMEM_HW_VERSION_STEP(val)  FIELD_GET(GENMASK(15, 0), val)

#define OCMEM_HW_PROFILE_NUM_PORTS(val)  FIELD_GET(0x0000000f, (val))
#define OCMEM_HW_PROFILE_NUM_MACROS(val) FIELD_GET(0x00003f00, (val))

#define OCMEM_HW_PROFILE_LAST_REGN_HALFSIZE 0x00010000
#define OCMEM_HW_PROFILE_INTERLEAVING  0x00020000
#define OCMEM_REG_GEN_STATUS   0x0000000c

#define OCMEM_REG_PSGSC_STATUS   0x00000038
#define OCMEM_REG_PSGSC_CTL(i0)   (0x0000003c + 0x1*(i0))

#define OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO0_MODE(val) FIELD_PREP(0x00000007, (val))
#define OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO1_MODE(val) FIELD_PREP(0x00000070, (val))
#define OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO2_MODE(val) FIELD_PREP(0x00000700, (val))
#define OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO3_MODE(val) FIELD_PREP(0x00007000, (val))

static inline void ocmem_write(struct ocmem *ocmem, u32 reg, u32 data)
{
 writel(data, ocmem->mmio + reg);
}

static inline u32 ocmem_read(struct ocmem *ocmem, u32 reg)
{
 return readl(ocmem->mmio + reg);
}

static void update_ocmem(struct ocmem *ocmem)
{
 uint32_t region_mode_ctrl = 0x0;
 int i;

 if (!qcom_scm_ocmem_lock_available()) {
  for (i = 0; i < ocmem->config->num_regions; i++) {
   struct ocmem_region *region = &ocmem->regions[i];

   if (region->mode == THIN_MODE)
    region_mode_ctrl |= BIT(i);
  }

  dev_dbg(ocmem->dev, "ocmem_region_mode_control %x\n",
   region_mode_ctrl);
  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_REGION_MODE_CTL, region_mode_ctrl);
 }

 for (i = 0; i < ocmem->config->num_regions; i++) {
  struct ocmem_region *region = &ocmem->regions[i];
  u32 data;

  data = OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO0_MODE(region->macro_state[0]) |
   OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO1_MODE(region->macro_state[1]) |
   OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO2_MODE(region->macro_state[2]) |
   OCMEM_PSGSC_CTL_MACRO3_MODE(region->macro_state[3]);

  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_PSGSC_CTL(i), data);
 }
}

static unsigned long phys_to_offset(struct ocmem *ocmem,
        unsigned long addr)
{
 if (addr < ocmem->memory->start || addr >= ocmem->memory->end)
  return 0;

 return addr - ocmem->memory->start;
}

static unsigned long device_address(struct ocmem *ocmem,
        enum ocmem_client client,
        unsigned long addr)
{
 WARN_ON(client != OCMEM_GRAPHICS);

 /* TODO: gpu uses phys_to_offset, but others do not.. */
 return phys_to_offset(ocmem, addr);
}

static void update_range(struct ocmem *ocmem, struct ocmem_buf *buf,
    enum ocmem_macro_state mstate, enum region_mode rmode)
{
 unsigned long offset = 0;
 int i, j;

 for (i = 0; i < ocmem->config->num_regions; i++) {
  struct ocmem_region *region = &ocmem->regions[i];

  if (buf->offset <= offset && offset < buf->offset + buf->len)
   region->mode = rmode;

  for (j = 0; j < region->num_macros; j++) {
   if (buf->offset <= offset &&
       offset < buf->offset + buf->len)
    region->macro_state[j] = mstate;

   offset += region->macro_size;
  }
 }

 update_ocmem(ocmem);
}

struct ocmem *of_get_ocmem(struct device *dev)
{
 struct platform_device *pdev;
 struct ocmem *ocmem;

 struct device_node *devnode __free(device_node) = of_parse_phandle(dev->of_node,
            "sram", 0);
 if (!devnode || !devnode->parent) {
  dev_err(dev, "Cannot look up sram phandle\n");
  return ERR_PTR(-ENODEV);
 }

 pdev = of_find_device_by_node(devnode->parent);
 if (!pdev) {
  dev_err(dev, "Cannot find device node %s\n", devnode->name);
  return ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
 }

 ocmem = platform_get_drvdata(pdev);
 if (!ocmem) {
  dev_err(dev, "Cannot get ocmem\n");
  put_device(&pdev->dev);
  return ERR_PTR(-ENODEV);
 }
 return ocmem;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(of_get_ocmem);

struct ocmem_buf *ocmem_allocate(struct ocmem *ocmem, enum ocmem_client client,
     unsigned long size)
{
 int ret;

 /* TODO: add support for other clients... */
 if (WARN_ON(client != OCMEM_GRAPHICS))
  return ERR_PTR(-ENODEV);

 if (size < OCMEM_MIN_ALLOC || !IS_ALIGNED(size, OCMEM_MIN_ALIGN))
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 if (test_and_set_bit_lock(BIT(client), &ocmem->active_allocations))
  return ERR_PTR(-EBUSY);

 struct ocmem_buf *buf __free(kfree) = kzalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
 if (!buf) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_unlock;
 }

 buf->offset = 0;
 buf->addr = device_address(ocmem, client, buf->offset);
 buf->len = size;

 update_range(ocmem, buf, CORE_ON, WIDE_MODE);

 if (qcom_scm_ocmem_lock_available()) {
  ret = qcom_scm_ocmem_lock(QCOM_SCM_OCMEM_GRAPHICS_ID,
       buf->offset, buf->len, WIDE_MODE);
  if (ret) {
   dev_err(ocmem->dev, "could not lock: %d\n", ret);
   ret = -EINVAL;
   goto err_unlock;
  }
 } else {
  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_GFX_MPU_START, buf->offset);
  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_GFX_MPU_END,
       buf->offset + buf->len);
 }

 dev_dbg(ocmem->dev, "using %ldK of OCMEM at 0x%08lx for client %d\n",
  size / 1024, buf->addr, client);

 return_ptr(buf);

err_unlock:
 clear_bit_unlock(BIT(client), &ocmem->active_allocations);

 return ERR_PTR(ret);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ocmem_allocate);

void ocmem_free(struct ocmem *ocmem, enum ocmem_client client,
  struct ocmem_buf *buf)
{
 /* TODO: add support for other clients... */
 if (WARN_ON(client != OCMEM_GRAPHICS))
  return;

 update_range(ocmem, buf, CLK_OFF, MODE_DEFAULT);

 if (qcom_scm_ocmem_lock_available()) {
  int ret;

  ret = qcom_scm_ocmem_unlock(QCOM_SCM_OCMEM_GRAPHICS_ID,
         buf->offset, buf->len);
  if (ret)
   dev_err(ocmem->dev, "could not unlock: %d\n", ret);
 } else {
  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_GFX_MPU_START, 0x0);
  ocmem_write(ocmem, OCMEM_REG_GFX_MPU_END, 0x0);
 }

 kfree(buf);

 clear_bit_unlock(BIT(client), &ocmem->active_allocations);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ocmem_free);

static int ocmem_dev_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct device *dev = &pdev->dev;
 unsigned long reg, region_size;
 int i, j, ret, num_banks;
 struct ocmem *ocmem;

 if (!qcom_scm_is_available())
  return -EPROBE_DEFER;

 ocmem = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ocmem), GFP_KERNEL);
 if (!ocmem)
  return -ENOMEM;

 ocmem->dev = dev;
 ocmem->config = device_get_match_data(dev);

 ocmem->core_clk = devm_clk_get(dev, "core");
 if (IS_ERR(ocmem->core_clk))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(ocmem->core_clk),
         "Unable to get core clock\n");

 ocmem->iface_clk = devm_clk_get_optional(dev, "iface");
 if (IS_ERR(ocmem->iface_clk))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(ocmem->iface_clk),
         "Unable to get iface clock\n");

 ocmem->mmio = devm_platform_ioremap_resource_byname(pdev, "ctrl");
 if (IS_ERR(ocmem->mmio))
  return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(ocmem->mmio),
         "Failed to ioremap ocmem_ctrl resource\n");

 ocmem->memory = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM,
           "mem");
 if (!ocmem->memory) {
  dev_err(dev, "Could not get mem region\n");
  return -ENXIO;
 }

 /* The core clock is synchronous with graphics */
 WARN_ON(clk_set_rate(ocmem->core_clk, 1000) < 0);

 ret = clk_prepare_enable(ocmem->core_clk);
 if (ret)
  return dev_err_probe(ocmem->dev, ret, "Failed to enable core clock\n");

 ret = clk_prepare_enable(ocmem->iface_clk);
 if (ret) {
  clk_disable_unprepare(ocmem->core_clk);
  return dev_err_probe(ocmem->dev, ret, "Failed to enable iface clock\n");
 }

 if (qcom_scm_restore_sec_cfg_available()) {
  dev_dbg(dev, "configuring scm\n");
  ret = qcom_scm_restore_sec_cfg(QCOM_SCM_OCMEM_DEV_ID, 0);
  if (ret) {
   dev_err_probe(dev, ret, "Could not enable secure configuration\n");
   goto err_clk_disable;
  }
 }

 reg = ocmem_read(ocmem, OCMEM_REG_HW_VERSION);
 dev_dbg(dev, "OCMEM hardware version: %lu.%lu.%lu\n",
  OCMEM_HW_VERSION_MAJOR(reg),
  OCMEM_HW_VERSION_MINOR(reg),
  OCMEM_HW_VERSION_STEP(reg));

 reg = ocmem_read(ocmem, OCMEM_REG_HW_PROFILE);
 ocmem->num_ports = OCMEM_HW_PROFILE_NUM_PORTS(reg);
 ocmem->num_macros = OCMEM_HW_PROFILE_NUM_MACROS(reg);
 ocmem->interleaved = !!(reg & OCMEM_HW_PROFILE_INTERLEAVING);

 num_banks = ocmem->num_ports / 2;
 region_size = ocmem->config->macro_size * num_banks;

 dev_info(dev, "%u ports, %u regions, %u macros, %sinterleaved\n",
   ocmem->num_ports, ocmem->config->num_regions,
   ocmem->num_macros, ocmem->interleaved ? "" : "not ");

 ocmem->regions = devm_kcalloc(dev, ocmem->config->num_regions,
          sizeof(struct ocmem_region), GFP_KERNEL);
 if (!ocmem->regions) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_clk_disable;
 }

 for (i = 0; i < ocmem->config->num_regions; i++) {
  struct ocmem_region *region = &ocmem->regions[i];

  if (WARN_ON(num_banks > ARRAY_SIZE(region->macro_state))) {
   ret = -EINVAL;
   goto err_clk_disable;
  }

  region->mode = MODE_DEFAULT;
  region->num_macros = num_banks;

  if (i == (ocmem->config->num_regions - 1) &&
      reg & OCMEM_HW_PROFILE_LAST_REGN_HALFSIZE) {
   region->macro_size = ocmem->config->macro_size / 2;
   region->region_size = region_size / 2;
  } else {
   region->macro_size = ocmem->config->macro_size;
   region->region_size = region_size;
  }

  for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(region->macro_state); j++)
   region->macro_state[j] = CLK_OFF;
 }

 platform_set_drvdata(pdev, ocmem);

 return 0;

err_clk_disable:
 clk_disable_unprepare(ocmem->core_clk);
 clk_disable_unprepare(ocmem->iface_clk);
 return ret;
}

static void ocmem_dev_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct ocmem *ocmem = platform_get_drvdata(pdev);

 clk_disable_unprepare(ocmem->core_clk);
 clk_disable_unprepare(ocmem->iface_clk);
}

static const struct ocmem_config ocmem_8226_config = {
 .num_regions = 1,
 .macro_size = SZ_128K,
};

static const struct ocmem_config ocmem_8974_config = {
 .num_regions = 3,
 .macro_size = SZ_128K,
};

static const struct of_device_id ocmem_of_match[] = {
 { .compatible = "qcom,msm8226-ocmem", .data = &ocmem_8226_config },
 { .compatible = "qcom,msm8974-ocmem", .data = &ocmem_8974_config },
 { }
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, ocmem_of_match);

static struct platform_driver ocmem_driver = {
 .probe = ocmem_dev_probe,
 .remove = ocmem_dev_remove,
 .driver = {
  .name = "ocmem",
  .of_match_table = ocmem_of_match,
 },
};

module_platform_driver(ocmem_driver);

MODULE_DESCRIPTION("On Chip Memory (OCMEM) allocator for some Snapdragon SoCs");
MODULE_LICENSE("GPL v2");