Quelle  uio_dmem_genirq.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * drivers/uio/uio_dmem_genirq.c
 *
 * Userspace I/O platform driver with generic IRQ handling code.
 *
 * Copyright (C) 2012 Damian Hobson-Garcia
 *
 * Based on uio_pdrv_genirq.c by Magnus Damm
 */

#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/uio_driver.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/bitops.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/platform_data/uio_dmem_genirq.h>
#include <linux/stringify.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/irq.h>

#include <linux/of.h>
#include <linux/of_platform.h>
#include <linux/of_address.h>

#define DRIVER_NAME "uio_dmem_genirq"
#define DMEM_MAP_ERROR (~0)

struct uio_dmem_genirq_platdata {
 struct uio_info *uioinfo;
 spinlock_t lock;
 unsigned long flags;
 struct platform_device *pdev;
 unsigned int dmem_region_start;
 unsigned int num_dmem_regions;
 struct mutex alloc_lock;
 unsigned int refcnt;
};

/* Bits in uio_dmem_genirq_platdata.flags */
enum {
 UIO_IRQ_DISABLED = 0,
};

static int uio_dmem_genirq_open(struct uio_info *info, struct inode *inode)
{
 struct uio_dmem_genirq_platdata *priv = info->priv;
 struct uio_mem *uiomem;

 uiomem = &priv->uioinfo->mem[priv->dmem_region_start];

 mutex_lock(&priv->alloc_lock);
 while (!priv->refcnt && uiomem < &priv->uioinfo->mem[MAX_UIO_MAPS]) {
  void *addr;
  if (!uiomem->size)
   break;

  addr = dma_alloc_coherent(&priv->pdev->dev, uiomem->size,
       &uiomem->dma_addr, GFP_KERNEL);
  uiomem->addr = addr ? (uintptr_t) addr : DMEM_MAP_ERROR;
  ++uiomem;
 }
 priv->refcnt++;

 mutex_unlock(&priv->alloc_lock);
 /* Wait until the Runtime PM code has woken up the device */
 pm_runtime_get_sync(&priv->pdev->dev);
 return 0;
}

static int uio_dmem_genirq_release(struct uio_info *info, struct inode *inode)
{
 struct uio_dmem_genirq_platdata *priv = info->priv;
 struct uio_mem *uiomem;

 /* Tell the Runtime PM code that the device has become idle */
 pm_runtime_put_sync(&priv->pdev->dev);

 uiomem = &priv->uioinfo->mem[priv->dmem_region_start];

 mutex_lock(&priv->alloc_lock);

 priv->refcnt--;
 while (!priv->refcnt && uiomem < &priv->uioinfo->mem[MAX_UIO_MAPS]) {
  if (!uiomem->size)
   break;
  if (uiomem->addr) {
   dma_free_coherent(uiomem->dma_device, uiomem->size,
       (void *) (uintptr_t) uiomem->addr,
       uiomem->dma_addr);
  }
  uiomem->addr = DMEM_MAP_ERROR;
  ++uiomem;
 }

 mutex_unlock(&priv->alloc_lock);
 return 0;
}

static irqreturn_t uio_dmem_genirq_handler(int irq, struct uio_info *dev_info)
{
 struct uio_dmem_genirq_platdata *priv = dev_info->priv;

 /* Just disable the interrupt in the interrupt controller, and
 * remember the state so we can allow user space to enable it later.
 */

 spin_lock(&priv->lock);
 if (!__test_and_set_bit(UIO_IRQ_DISABLED, &priv->flags))
  disable_irq_nosync(irq);
 spin_unlock(&priv->lock);

 return IRQ_HANDLED;
}

static int uio_dmem_genirq_irqcontrol(struct uio_info *dev_info, s32 irq_on)
{
 struct uio_dmem_genirq_platdata *priv = dev_info->priv;
 unsigned long flags;

 /* Allow user space to enable and disable the interrupt
 * in the interrupt controller, but keep track of the
 * state to prevent per-irq depth damage.
 *
 * Serialize this operation to support multiple tasks and concurrency
 * with irq handler on SMP systems.
 */

 spin_lock_irqsave(&priv->lock, flags);
 if (irq_on) {
  if (__test_and_clear_bit(UIO_IRQ_DISABLED, &priv->flags))
   enable_irq(dev_info->irq);
 } else {
  if (!__test_and_set_bit(UIO_IRQ_DISABLED, &priv->flags))
   disable_irq_nosync(dev_info->irq);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&priv->lock, flags);

 return 0;
}

static void uio_dmem_genirq_pm_disable(void *data)
{
 struct device *dev = data;

 pm_runtime_disable(dev);
}

static int uio_dmem_genirq_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct uio_dmem_genirq_pdata *pdata = dev_get_platdata(&pdev->dev);
 struct uio_info *uioinfo = &pdata->uioinfo;
 struct uio_dmem_genirq_platdata *priv;
 struct uio_mem *uiomem;
 int ret = -EINVAL;
 int i;

 if (pdev->dev.of_node) {
  /* alloc uioinfo for one device */
  uioinfo = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*uioinfo), GFP_KERNEL);
  if (!uioinfo) {
   dev_err(&pdev->dev, "unable to kmalloc\n");
   return -ENOMEM;
  }
  uioinfo->name = devm_kasprintf(&pdev->dev, GFP_KERNEL, "%pOFn",
            pdev->dev.of_node);
  if (!uioinfo->name)
   return -ENOMEM;
  uioinfo->version = "devicetree";
 }

 if (!uioinfo || !uioinfo->name || !uioinfo->version) {
  dev_err(&pdev->dev, "missing platform_data\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (uioinfo->handler || uioinfo->irqcontrol ||
     uioinfo->irq_flags & IRQF_SHARED) {
  dev_err(&pdev->dev, "interrupt configuration error\n");
  return -EINVAL;
 }

 priv = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 if (!priv) {
  dev_err(&pdev->dev, "unable to kmalloc\n");
  return -ENOMEM;
 }

 ret = dma_set_coherent_mask(&pdev->dev, DMA_BIT_MASK(32));
 if (ret) {
  dev_err(&pdev->dev, "DMA enable failed\n");
  return ret;
 }

 priv->uioinfo = uioinfo;
 spin_lock_init(&priv->lock);
 priv->flags = 0; /* interrupt is enabled to begin with */
 priv->pdev = pdev;
 mutex_init(&priv->alloc_lock);

 if (!uioinfo->irq) {
  /* Multiple IRQs are not supported */
  ret = platform_get_irq(pdev, 0);
  if (ret == -ENXIO && pdev->dev.of_node)
   ret = UIO_IRQ_NONE;
  else if (ret < 0)
   return ret;
  uioinfo->irq = ret;
 }

 if (uioinfo->irq) {
  /*
 * If a level interrupt, dont do lazy disable. Otherwise the
 * irq will fire again since clearing of the actual cause, on
 * device level, is done in userspace
 * irqd_is_level_type() isn't used since isn't valid until
 * irq is configured.
 */
  if (irq_get_trigger_type(uioinfo->irq) & IRQ_TYPE_LEVEL_MASK) {
   dev_dbg(&pdev->dev, "disable lazy unmask\n");
   irq_set_status_flags(uioinfo->irq, IRQ_DISABLE_UNLAZY);
  }
 }

 uiomem = &uioinfo->mem[0];

 for (i = 0; i < pdev->num_resources; ++i) {
  struct resource *r = &pdev->resource[i];

  if (r->flags != IORESOURCE_MEM)
   continue;

  if (uiomem >= &uioinfo->mem[MAX_UIO_MAPS]) {
   dev_warn(&pdev->dev, "device has more than "
     __stringify(MAX_UIO_MAPS)
     " I/O memory resources.\n");
   break;
  }

  uiomem->memtype = UIO_MEM_PHYS;
  uiomem->addr = r->start;
  uiomem->size = resource_size(r);
  ++uiomem;
 }

 priv->dmem_region_start = uiomem - &uioinfo->mem[0];
 priv->num_dmem_regions = pdata->num_dynamic_regions;

 for (i = 0; i < pdata->num_dynamic_regions; ++i) {
  if (uiomem >= &uioinfo->mem[MAX_UIO_MAPS]) {
   dev_warn(&pdev->dev, "device has more than "
     __stringify(MAX_UIO_MAPS)
     " dynamic and fixed memory regions.\n");
   break;
  }
  uiomem->memtype = UIO_MEM_DMA_COHERENT;
  uiomem->dma_device = &pdev->dev;
  uiomem->addr = DMEM_MAP_ERROR;
  uiomem->size = pdata->dynamic_region_sizes[i];
  ++uiomem;
 }

 while (uiomem < &uioinfo->mem[MAX_UIO_MAPS]) {
  uiomem->size = 0;
  ++uiomem;
 }

 /* This driver requires no hardware specific kernel code to handle
 * interrupts. Instead, the interrupt handler simply disables the
 * interrupt in the interrupt controller. User space is responsible
 * for performing hardware specific acknowledge and re-enabling of
 * the interrupt in the interrupt controller.
 *
 * Interrupt sharing is not supported.
 */

 uioinfo->handler = uio_dmem_genirq_handler;
 uioinfo->irqcontrol = uio_dmem_genirq_irqcontrol;
 uioinfo->open = uio_dmem_genirq_open;
 uioinfo->release = uio_dmem_genirq_release;
 uioinfo->priv = priv;

 /* Enable Runtime PM for this device:
 * The device starts in suspended state to allow the hardware to be
 * turned off by default. The Runtime PM bus code should power on the
 * hardware and enable clocks at open().
 */
 pm_runtime_enable(&pdev->dev);

 ret = devm_add_action_or_reset(&pdev->dev, uio_dmem_genirq_pm_disable, &pdev->dev);
 if (ret)
  return ret;

 return devm_uio_register_device(&pdev->dev, priv->uioinfo);
}

static int uio_dmem_genirq_runtime_nop(struct device *dev)
{
 /* Runtime PM callback shared between ->runtime_suspend()
 * and ->runtime_resume(). Simply returns success.
 *
 * In this driver pm_runtime_get_sync() and pm_runtime_put_sync()
 * are used at open() and release() time. This allows the
 * Runtime PM code to turn off power to the device while the
 * device is unused, ie before open() and after release().
 *
 * This Runtime PM callback does not need to save or restore
 * any registers since user space is responsbile for hardware
 * register reinitialization after open().
 */
 return 0;
}

static const struct dev_pm_ops uio_dmem_genirq_dev_pm_ops = {
 .runtime_suspend = uio_dmem_genirq_runtime_nop,
 .runtime_resume = uio_dmem_genirq_runtime_nop,
};

#ifdef CONFIG_OF
static const struct of_device_id uio_of_genirq_match[] = {
 { /* empty for now */ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, uio_of_genirq_match);
#endif

static struct platform_driver uio_dmem_genirq = {
 .probe = uio_dmem_genirq_probe,
 .driver = {
  .name = DRIVER_NAME,
  .pm = &uio_dmem_genirq_dev_pm_ops,
  .of_match_table = of_match_ptr(uio_of_genirq_match),
 },
};

module_platform_driver(uio_dmem_genirq);

MODULE_AUTHOR("Damian Hobson-Garcia");
MODULE_DESCRIPTION("Userspace I/O platform driver with dynamic memory.");
MODULE_LICENSE("GPL v2");
MODULE_ALIAS("platform:" DRIVER_NAME);