Quelle  sym_malloc.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Device driver for the SYMBIOS/LSILOGIC 53C8XX and 53C1010 family 
 * of PCI-SCSI IO processors.
 *
 * Copyright (C) 1999-2001  Gerard Roudier <groudier@free.fr>
 *
 * This driver is derived from the Linux sym53c8xx driver.
 * Copyright (C) 1998-2000  Gerard Roudier
 *
 * The sym53c8xx driver is derived from the ncr53c8xx driver that had been 
 * a port of the FreeBSD ncr driver to Linux-1.2.13.
 *
 * The original ncr driver has been written for 386bsd and FreeBSD by
 *         Wolfgang Stanglmeier        <wolf@cologne.de>
 *         Stefan Esser                <se@mi.Uni-Koeln.de>
 * Copyright (C) 1994  Wolfgang Stanglmeier
 *
 * Other major contributions:
 *
 * NVRAM detection and reading.
 * Copyright (C) 1997 Richard Waltham <dormouse@farsrobt.demon.co.uk>
 *
 *-----------------------------------------------------------------------------
 */

#include "sym_glue.h"

/*
 *  Simple power of two buddy-like generic allocator.
 *  Provides naturally aligned memory chunks.
 *
 *  This simple code is not intended to be fast, but to 
 *  provide power of 2 aligned memory allocations.
 *  Since the SCRIPTS processor only supplies 8 bit arithmetic, 
 *  this allocator allows simple and fast address calculations  
 *  from the SCRIPTS code. In addition, cache line alignment 
 *  is guaranteed for power of 2 cache line size.
 *
 *  This allocator has been developed for the Linux sym53c8xx  
 *  driver, since this O/S does not provide naturally aligned 
 *  allocations.
 *  It has the advantage of allowing the driver to use private 
 *  pages of memory that will be useful if we ever need to deal 
 *  with IO MMUs for PCI.
 */
static void *___sym_malloc(m_pool_p mp, int size)
{
 int i = 0;
 int s = (1 << SYM_MEM_SHIFT);
 int j;
 void *a;
 m_link_p h = mp->h;

 if (size > SYM_MEM_CLUSTER_SIZE)
  return NULL;

 while (size > s) {
  s <<= 1;
  ++i;
 }

 j = i;
 while (!h[j].next) {
  if (s == SYM_MEM_CLUSTER_SIZE) {
   h[j].next = (m_link_p) M_GET_MEM_CLUSTER();
   if (h[j].next)
    h[j].next->next = NULL;
   break;
  }
  ++j;
  s <<= 1;
 }
 a = h[j].next;
 if (a) {
  h[j].next = h[j].next->next;
  while (j > i) {
   j -= 1;
   s >>= 1;
   h[j].next = (m_link_p) (a+s);
   h[j].next->next = NULL;
  }
 }
#ifdef DEBUG
 printf("___sym_malloc(%d) = %p\n", size, (void *) a);
#endif
 return a;
}

/*
 *  Counter-part of the generic allocator.
 */
static void ___sym_mfree(m_pool_p mp, void *ptr, int size)
{
 int i = 0;
 int s = (1 << SYM_MEM_SHIFT);
 m_link_p q;
 unsigned long a, b;
 m_link_p h = mp->h;

#ifdef DEBUG
 printf("___sym_mfree(%p, %d)\n", ptr, size);
#endif

 if (size > SYM_MEM_CLUSTER_SIZE)
  return;

 while (size > s) {
  s <<= 1;
  ++i;
 }

 a = (unsigned long)ptr;

 while (1) {
  if (s == SYM_MEM_CLUSTER_SIZE) {
#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
   M_FREE_MEM_CLUSTER((void *)a);
#else
   ((m_link_p) a)->next = h[i].next;
   h[i].next = (m_link_p) a;
#endif
   break;
  }
  b = a ^ s;
  q = &h[i];
  while (q->next && q->next != (m_link_p) b) {
   q = q->next;
  }
  if (!q->next) {
   ((m_link_p) a)->next = h[i].next;
   h[i].next = (m_link_p) a;
   break;
  }
  q->next = q->next->next;
  a = a & b;
  s <<= 1;
  ++i;
 }
}

/*
 *  Verbose and zeroing allocator that wrapps to the generic allocator.
 */
static void *__sym_calloc2(m_pool_p mp, int size, char *name, int uflags)
{
 void *p;

 p = ___sym_malloc(mp, size);

 if (DEBUG_FLAGS & DEBUG_ALLOC) {
  printf ("new %-10s[%4d] @%p.\n", name, size, p);
 }

 if (p)
  memset(p, 0, size);
 else if (uflags & SYM_MEM_WARN)
  printf ("__sym_calloc2: failed to allocate %s[%d]\n", name, size);
 return p;
}
#define __sym_calloc(mp, s, n) __sym_calloc2(mp, s, n, SYM_MEM_WARN)

/*
 *  Its counter-part.
 */
static void __sym_mfree(m_pool_p mp, void *ptr, int size, char *name)
{
 if (DEBUG_FLAGS & DEBUG_ALLOC)
  printf ("freeing %-10s[%4d] @%p.\n", name, size, ptr);

 ___sym_mfree(mp, ptr, size);
}

/*
 *  Default memory pool we donnot need to involve in DMA.
 *
 *  With DMA abstraction, we use functions (methods), to 
 *  distinguish between non DMAable memory and DMAable memory.
 */
static void *___mp0_get_mem_cluster(m_pool_p mp)
{
 void *m = sym_get_mem_cluster();
 if (m)
  ++mp->nump;
 return m;
}

#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
static void ___mp0_free_mem_cluster(m_pool_p mp, void *m)
{
 sym_free_mem_cluster(m);
 --mp->nump;
}
#else
#define ___mp0_free_mem_cluster NULL
#endif

static struct sym_m_pool mp0 = {
 NULL,
 ___mp0_get_mem_cluster,
 ___mp0_free_mem_cluster
};

/*
 *  Methods that maintains DMAable pools according to user allocations.
 *  New pools are created on the fly when a new pool id is provided.
 *  They are deleted on the fly when they get emptied.
 */
/* Get a memory cluster that matches the DMA constraints of a given pool */
static void * ___get_dma_mem_cluster(m_pool_p mp)
{
 m_vtob_p vbp;
 void *vaddr;

 vbp = __sym_calloc(&mp0, sizeof(*vbp), "VTOB");
 if (!vbp)
  goto out_err;

 vaddr = sym_m_get_dma_mem_cluster(mp, vbp);
 if (vaddr) {
  int hc = VTOB_HASH_CODE(vaddr);
  vbp->next = mp->vtob[hc];
  mp->vtob[hc] = vbp;
  ++mp->nump;
 }
 return vaddr;
out_err:
 return NULL;
}

#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
/* Free a memory cluster and associated resources for DMA */
static void ___free_dma_mem_cluster(m_pool_p mp, void *m)
{
 m_vtob_p *vbpp, vbp;
 int hc = VTOB_HASH_CODE(m);

 vbpp = &mp->vtob[hc];
 while (*vbpp && (*vbpp)->vaddr != m)
  vbpp = &(*vbpp)->next;
 if (*vbpp) {
  vbp = *vbpp;
  *vbpp = (*vbpp)->next;
  sym_m_free_dma_mem_cluster(mp, vbp);
  __sym_mfree(&mp0, vbp, sizeof(*vbp), "VTOB");
  --mp->nump;
 }
}
#endif

/* Fetch the memory pool for a given pool id (i.e. DMA constraints) */
static inline m_pool_p ___get_dma_pool(m_pool_ident_t dev_dmat)
{
 m_pool_p mp;
 for (mp = mp0.next;
  mp && !sym_m_pool_match(mp->dev_dmat, dev_dmat);
   mp = mp->next);
 return mp;
}

/* Create a new memory DMAable pool (when fetch failed) */
static m_pool_p ___cre_dma_pool(m_pool_ident_t dev_dmat)
{
 m_pool_p mp = __sym_calloc(&mp0, sizeof(*mp), "MPOOL");
 if (mp) {
  mp->dev_dmat = dev_dmat;
  mp->get_mem_cluster = ___get_dma_mem_cluster;
#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
  mp->free_mem_cluster = ___free_dma_mem_cluster;
#endif
  mp->next = mp0.next;
  mp0.next = mp;
  return mp;
 }
 return NULL;
}

#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
/* Destroy a DMAable memory pool (when got emptied) */
static void ___del_dma_pool(m_pool_p p)
{
 m_pool_p *pp = &mp0.next;

 while (*pp && *pp != p)
  pp = &(*pp)->next;
 if (*pp) {
  *pp = (*pp)->next;
  __sym_mfree(&mp0, p, sizeof(*p), "MPOOL");
 }
}
#endif

/* This lock protects only the memory allocation/free.  */
static DEFINE_SPINLOCK(sym53c8xx_lock);

/*
 *  Actual allocator for DMAable memory.
 */
void *__sym_calloc_dma(m_pool_ident_t dev_dmat, int size, char *name)
{
 unsigned long flags;
 m_pool_p mp;
 void *m = NULL;

 spin_lock_irqsave(&sym53c8xx_lock, flags);
 mp = ___get_dma_pool(dev_dmat);
 if (!mp)
  mp = ___cre_dma_pool(dev_dmat);
 if (!mp)
  goto out;
 m = __sym_calloc(mp, size, name);
#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
 if (!mp->nump)
  ___del_dma_pool(mp);
#endif

 out:
 spin_unlock_irqrestore(&sym53c8xx_lock, flags);
 return m;
}

void __sym_mfree_dma(m_pool_ident_t dev_dmat, void *m, int size, char *name)
{
 unsigned long flags;
 m_pool_p mp;

 spin_lock_irqsave(&sym53c8xx_lock, flags);
 mp = ___get_dma_pool(dev_dmat);
 if (!mp)
  goto out;
 __sym_mfree(mp, m, size, name);
#ifdef SYM_MEM_FREE_UNUSED
 if (!mp->nump)
  ___del_dma_pool(mp);
#endif
 out:
 spin_unlock_irqrestore(&sym53c8xx_lock, flags);
}

/*
 *  Actual virtual to bus physical address translator 
 *  for 32 bit addressable DMAable memory.
 */
dma_addr_t __vtobus(m_pool_ident_t dev_dmat, void *m)
{
 unsigned long flags;
 m_pool_p mp;
 int hc = VTOB_HASH_CODE(m);
 m_vtob_p vp = NULL;
 void *a = (void *)((unsigned long)m & ~SYM_MEM_CLUSTER_MASK);
 dma_addr_t b;

 spin_lock_irqsave(&sym53c8xx_lock, flags);
 mp = ___get_dma_pool(dev_dmat);
 if (mp) {
  vp = mp->vtob[hc];
  while (vp && vp->vaddr != a)
   vp = vp->next;
 }
 if (!vp)
  panic("sym: VTOBUS FAILED!\n");
 b = vp->baddr + (m - a);
 spin_unlock_irqrestore(&sym53c8xx_lock, flags);
 return b;
}