drivers/fpga/fpga-region.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * FPGA Region - Support for FPGA programming under Linux
   4  *
   5  *  Copyright (C) 2013-2016 Altera Corporation
   6  *  Copyright (C) 2017 Intel Corporation
   7  */
   8 #include <linux/fpga/fpga-bridge.h>
   9 #include <linux/fpga/fpga-mgr.h>
  10 #include <linux/fpga/fpga-region.h>
  11 #include <linux/idr.h>
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/list.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17
  18 static DEFINE_IDA(fpga_region_ida);
  19 static struct class *fpga_region_class;
  20
  21 struct fpga_region *
  22 fpga_region_class_find(struct device *start, const void *data,
  23                        int (*match)(struct device *, const void *))
  24 {
  25         struct device *dev;
  26
  27         dev = class_find_device(fpga_region_class, start, data, match);
  28         if (!dev)
  29                 return NULL;
  30
  31         return to_fpga_region(dev);
  32 }
  33 EXPORT_SYMBOL_GPL(fpga_region_class_find);
  34
  35 /**
  36  * fpga_region_get - get an exclusive reference to an fpga region
  37  * @region: FPGA Region struct
  38  *
  39  * Caller should call fpga_region_put() when done with region.
  40  *
  41  * Return fpga_region struct if successful.
  42  * Return -EBUSY if someone already has a reference to the region.
  43  * Return -ENODEV if @np is not an FPGA Region.
  44  */
  45 static struct fpga_region *fpga_region_get(struct fpga_region *region)
  46 {
  47         struct device *dev = &region->dev;
  48
  49         if (!mutex_trylock(&region->mutex)) {
  50                 dev_dbg(dev, "%s: FPGA Region already in use\n", __func__);
  51                 return ERR_PTR(-EBUSY);
  52         }
  53
  54         get_device(dev);
  55         if (!try_module_get(dev->parent->driver->owner)) {
  56                 put_device(dev);
  57                 mutex_unlock(&region->mutex);
  58                 return ERR_PTR(-ENODEV);
  59         }
  60
  61         dev_dbg(dev, "get\n");
  62
  63         return region;
  64 }
  65
  66 /**
  67  * fpga_region_put - release a reference to a region
  68  *
  69  * @region: FPGA region
  70  */
  71 static void fpga_region_put(struct fpga_region *region)
  72 {
  73         struct device *dev = &region->dev;
  74
  75         dev_dbg(dev, "put\n");
  76
  77         module_put(dev->parent->driver->owner);
  78         put_device(dev);
  79         mutex_unlock(&region->mutex);
  80 }
  81
  82 /**
  83  * fpga_region_program_fpga - program FPGA
  84  *
  85  * @region: FPGA region
  86  *
  87  * Program an FPGA using fpga image info (region->info).
  88  * If the region has a get_bridges function, the exclusive reference for the
  89  * bridges will be held if programming succeeds.  This is intended to prevent
  90  * reprogramming the region until the caller considers it safe to do so.
  91  * The caller will need to call fpga_bridges_put() before attempting to
  92  * reprogram the region.
  93  *
  94  * Return 0 for success or negative error code.
  95  */
  96 int fpga_region_program_fpga(struct fpga_region *region)
  97 {
  98         struct device *dev = &region->dev;
  99         struct fpga_image_info *info = region->info;
 100         int ret;
 101
 102         region = fpga_region_get(region);
 103         if (IS_ERR(region)) {
 104                 dev_err(dev, "failed to get FPGA region\n");
 105                 return PTR_ERR(region);
 106         }
 107
 108         ret = fpga_mgr_lock(region->mgr);
 109         if (ret) {
 110                 dev_err(dev, "FPGA manager is busy\n");
 111                 goto err_put_region;
 112         }
 113
 114         /*
 115          * In some cases, we already have a list of bridges in the
 116          * fpga region struct.  Or we don't have any bridges.
 117          */
 118         if (region->get_bridges) {
 119                 ret = region->get_bridges(region);
 120                 if (ret) {
 121                         dev_err(dev, "failed to get fpga region bridges\n");
 122                         goto err_unlock_mgr;
 123                 }
 124         }
 125
 126         ret = fpga_bridges_disable(&region->bridge_list);
 127         if (ret) {
 128                 dev_err(dev, "failed to disable bridges\n");
 129                 goto err_put_br;
 130         }
 131
 132         ret = fpga_mgr_load(region->mgr, info);
 133         if (ret) {
 134                 dev_err(dev, "failed to load FPGA image\n");
 135                 goto err_put_br;
 136         }
 137
 138         ret = fpga_bridges_enable(&region->bridge_list);
 139         if (ret) {
 140                 dev_err(dev, "failed to enable region bridges\n");
 141                 goto err_put_br;
 142         }
 143
 144         fpga_mgr_unlock(region->mgr);
 145         fpga_region_put(region);
 146
 147         return 0;
 148
 149 err_put_br:
 150         if (region->get_bridges)
 151                 fpga_bridges_put(&region->bridge_list);
 152 err_unlock_mgr:
 153         fpga_mgr_unlock(region->mgr);
 154 err_put_region:
 155         fpga_region_put(region);
 156
 157         return ret;
 158 }
 159 EXPORT_SYMBOL_GPL(fpga_region_program_fpga);
 160
 161 static ssize_t compat_id_show(struct device *dev,
 162                               struct device_attribute *attr, char *buf)
 163 {
 164         struct fpga_region *region = to_fpga_region(dev);
 165
 166         if (!region->compat_id)
 167                 return -ENOENT;
 168
 169         return sprintf(buf, "%016llx%016llx\n",
 170                        (unsigned long long)region->compat_id->id_h,
 171                        (unsigned long long)region->compat_id->id_l);
 172 }
 173
 174 static DEVICE_ATTR_RO(compat_id);
 175
 176 static struct attribute *fpga_region_attrs[] = {
 177         &dev_attr_compat_id.attr,
 178         NULL,
 179 };
 180 ATTRIBUTE_GROUPS(fpga_region);
 181
 182 /**
 183  * fpga_region_register_full - create and register an FPGA Region device
 184  * @parent: device parent
 185  * @info: parameters for FPGA Region
 186  *
 187  * Return: struct fpga_region or ERR_PTR()
 188  */
 189 struct fpga_region *
 190 fpga_region_register_full(struct device *parent, const struct fpga_region_info *info)
 191 {
 192         struct fpga_region *region;
 193         int id, ret = 0;
 194
 195         if (!info) {
 196                 dev_err(parent,
 197                         "Attempt to register without required info structure\n");
 198                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 199         }
 200
 201         region = kzalloc(sizeof(*region), GFP_KERNEL);
 202         if (!region)
 203                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 204
 205         id = ida_alloc(&fpga_region_ida, GFP_KERNEL);
 206         if (id < 0) {
 207                 ret = id;
 208                 goto err_free;
 209         }
 210
 211         region->mgr = info->mgr;
 212         region->compat_id = info->compat_id;
 213         region->priv = info->priv;
 214         region->get_bridges = info->get_bridges;
 215
 216         mutex_init(&region->mutex);
 217         INIT_LIST_HEAD(&region->bridge_list);
 218
 219         region->dev.class = fpga_region_class;
 220         region->dev.parent = parent;
 221         region->dev.of_node = parent->of_node;
 222         region->dev.id = id;
 223
 224         ret = dev_set_name(&region->dev, "region%d", id);
 225         if (ret)
 226                 goto err_remove;
 227
 228         ret = device_register(&region->dev);
 229         if (ret) {
 230                 put_device(&region->dev);
 231                 return ERR_PTR(ret);
 232         }
 233
 234         return region;
 235
 236 err_remove:
 237         ida_free(&fpga_region_ida, id);
 238 err_free:
 239         kfree(region);
 240
 241         return ERR_PTR(ret);
 242 }
 243 EXPORT_SYMBOL_GPL(fpga_region_register_full);
 244
 245 /**
 246  * fpga_region_register - create and register an FPGA Region device
 247  * @parent: device parent
 248  * @mgr: manager that programs this region
 249  * @get_bridges: optional function to get bridges to a list
 250  *
 251  * This simple version of the register function should be sufficient for most users.
 252  * The fpga_region_register_full() function is available for users that need to
 253  * pass additional, optional parameters.
 254  *
 255  * Return: struct fpga_region or ERR_PTR()
 256  */
 257 struct fpga_region *
 258 fpga_region_register(struct device *parent, struct fpga_manager *mgr,
 259                      int (*get_bridges)(struct fpga_region *))
 260 {
 261         struct fpga_region_info info = { 0 };
 262
 263         info.mgr = mgr;
 264         info.get_bridges = get_bridges;
 265
 266         return fpga_region_register_full(parent, &info);
 267 }
 268 EXPORT_SYMBOL_GPL(fpga_region_register);
 269
 270 /**
 271  * fpga_region_unregister - unregister an FPGA region
 272  * @region: FPGA region
 273  *
 274  * This function is intended for use in an FPGA region driver's remove function.
 275  */
 276 void fpga_region_unregister(struct fpga_region *region)
 277 {
 278         device_unregister(&region->dev);
 279 }
 280 EXPORT_SYMBOL_GPL(fpga_region_unregister);
 281
 282 static void fpga_region_dev_release(struct device *dev)
 283 {
 284         struct fpga_region *region = to_fpga_region(dev);
 285
 286         ida_free(&fpga_region_ida, region->dev.id);
 287         kfree(region);
 288 }
 289
 290 /**
 291  * fpga_region_init - init function for fpga_region class
 292  * Creates the fpga_region class and registers a reconfig notifier.
 293  */
 294 static int __init fpga_region_init(void)
 295 {
 296         fpga_region_class = class_create("fpga_region");
 297         if (IS_ERR(fpga_region_class))
 298                 return PTR_ERR(fpga_region_class);
 299
 300         fpga_region_class->dev_groups = fpga_region_groups;
 301         fpga_region_class->dev_release = fpga_region_dev_release;
 302
 303         return 0;
 304 }
 305
 306 static void __exit fpga_region_exit(void)
 307 {
 308         class_destroy(fpga_region_class);
 309         ida_destroy(&fpga_region_ida);
 310 }
 311
 312 subsys_initcall(fpga_region_init);
 313 module_exit(fpga_region_exit);
 314
 315 MODULE_DESCRIPTION("FPGA Region");
 316 MODULE_AUTHOR("Alan Tull <atull@kernel.org>");
 317 MODULE_LICENSE("GPL v2");