rpmsg: add virtio-based remote processor messaging bus
[linux-block.git] / drivers / rpmsg / virtio_rpmsg_bus.c
1 /*
2  * Virtio-based remote processor messaging bus
3  *
4  * Copyright (C) 2011 Texas Instruments, Inc.
5  * Copyright (C) 2011 Google, Inc.
6  *
7  * Ohad Ben-Cohen <ohad@wizery.com>
8  * Brian Swetland <swetland@google.com>
9  *
10  * This software is licensed under the terms of the GNU General Public
11  * License version 2, as published by the Free Software Foundation, and
12  * may be copied, distributed, and modified under those terms.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  */
19
20 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/virtio.h>
25 #include <linux/virtio_ids.h>
26 #include <linux/virtio_config.h>
27 #include <linux/scatterlist.h>
28 #include <linux/dma-mapping.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/jiffies.h>
32 #include <linux/sched.h>
33 #include <linux/wait.h>
34 #include <linux/rpmsg.h>
35 #include <linux/mutex.h>
36
37 /**
38  * struct virtproc_info - virtual remote processor state
39  * @vdev:       the virtio device
40  * @rvq:        rx virtqueue
41  * @svq:        tx virtqueue
42  * @rbufs:      kernel address of rx buffers
43  * @sbufs:      kernel address of tx buffers
44  * @last_sbuf:  index of last tx buffer used
45  * @bufs_dma:   dma base addr of the buffers
46  * @tx_lock:    protects svq, sbufs and sleepers, to allow concurrent senders.
47  *              sending a message might require waking up a dozing remote
48  *              processor, which involves sleeping, hence the mutex.
49  * @endpoints:  idr of local endpoints, allows fast retrieval
50  * @endpoints_lock: lock of the endpoints set
51  * @sendq:      wait queue of sending contexts waiting for a tx buffers
52  * @sleepers:   number of senders that are waiting for a tx buffer
53  * @ns_ept:     the bus's name service endpoint
54  *
55  * This structure stores the rpmsg state of a given virtio remote processor
56  * device (there might be several virtio proc devices for each physical
57  * remote processor).
58  */
59 struct virtproc_info {
60         struct virtio_device *vdev;
61         struct virtqueue *rvq, *svq;
62         void *rbufs, *sbufs;
63         int last_sbuf;
64         dma_addr_t bufs_dma;
65         struct mutex tx_lock;
66         struct idr endpoints;
67         struct mutex endpoints_lock;
68         wait_queue_head_t sendq;
69         atomic_t sleepers;
70         struct rpmsg_endpoint *ns_ept;
71 };
72
73 /**
74  * struct rpmsg_channel_info - internal channel info representation
75  * @name: name of service
76  * @src: local address
77  * @dst: destination address
78  */
79 struct rpmsg_channel_info {
80         char name[RPMSG_NAME_SIZE];
81         u32 src;
82         u32 dst;
83 };
84
85 #define to_rpmsg_channel(d) container_of(d, struct rpmsg_channel, dev)
86 #define to_rpmsg_driver(d) container_of(d, struct rpmsg_driver, drv)
87
88 /*
89  * We're allocating 512 buffers of 512 bytes for communications, and then
90  * using the first 256 buffers for RX, and the last 256 buffers for TX.
91  *
92  * Each buffer will have 16 bytes for the msg header and 496 bytes for
93  * the payload.
94  *
95  * This will require a total space of 256KB for the buffers.
96  *
97  * We might also want to add support for user-provided buffers in time.
98  * This will allow bigger buffer size flexibility, and can also be used
99  * to achieve zero-copy messaging.
100  *
101  * Note that these numbers are purely a decision of this driver - we
102  * can change this without changing anything in the firmware of the remote
103  * processor.
104  */
105 #define RPMSG_NUM_BUFS          (512)
106 #define RPMSG_BUF_SIZE          (512)
107 #define RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE   (RPMSG_NUM_BUFS * RPMSG_BUF_SIZE)
108
109 /*
110  * Local addresses are dynamically allocated on-demand.
111  * We do not dynamically assign addresses from the low 1024 range,
112  * in order to reserve that address range for predefined services.
113  */
114 #define RPMSG_RESERVED_ADDRESSES        (1024)
115
116 /* Address 53 is reserved for advertising remote services */
117 #define RPMSG_NS_ADDR                   (53)
118
119 /* sysfs show configuration fields */
120 #define rpmsg_show_attr(field, path, format_string)                     \
121 static ssize_t                                                          \
122 field##_show(struct device *dev,                                        \
123                         struct device_attribute *attr, char *buf)       \
124 {                                                                       \
125         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);            \
126                                                                         \
127         return sprintf(buf, format_string, rpdev->path);                \
128 }
129
130 /* for more info, see Documentation/ABI/testing/sysfs-bus-rpmsg */
131 rpmsg_show_attr(name, id.name, "%s\n");
132 rpmsg_show_attr(src, src, "0x%x\n");
133 rpmsg_show_attr(dst, dst, "0x%x\n");
134 rpmsg_show_attr(announce, announce ? "true" : "false", "%s\n");
135
136 /*
137  * Unique (and free running) index for rpmsg devices.
138  *
139  * Yeah, we're not recycling those numbers (yet?). will be easy
140  * to change if/when we want to.
141  */
142 static unsigned int rpmsg_dev_index;
143
144 static ssize_t modalias_show(struct device *dev,
145                              struct device_attribute *attr, char *buf)
146 {
147         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
148
149         return sprintf(buf, RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT "\n", rpdev->id.name);
150 }
151
152 static struct device_attribute rpmsg_dev_attrs[] = {
153         __ATTR_RO(name),
154         __ATTR_RO(modalias),
155         __ATTR_RO(dst),
156         __ATTR_RO(src),
157         __ATTR_RO(announce),
158         __ATTR_NULL
159 };
160
161 /* rpmsg devices and drivers are matched using the service name */
162 static inline int rpmsg_id_match(const struct rpmsg_channel *rpdev,
163                                   const struct rpmsg_device_id *id)
164 {
165         return strncmp(id->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE) == 0;
166 }
167
168 /* match rpmsg channel and rpmsg driver */
169 static int rpmsg_dev_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
170 {
171         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
172         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(drv);
173         const struct rpmsg_device_id *ids = rpdrv->id_table;
174         unsigned int i;
175
176         for (i = 0; ids[i].name[0]; i++)
177                 if (rpmsg_id_match(rpdev, &ids[i]))
178                         return 1;
179
180         return 0;
181 }
182
183 static int rpmsg_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
184 {
185         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
186
187         return add_uevent_var(env, "MODALIAS=" RPMSG_DEVICE_MODALIAS_FMT,
188                                         rpdev->id.name);
189 }
190
191 /* for more info, see below documentation of rpmsg_create_ept() */
192 static struct rpmsg_endpoint *__rpmsg_create_ept(struct virtproc_info *vrp,
193                 struct rpmsg_channel *rpdev, rpmsg_rx_cb_t cb,
194                 void *priv, u32 addr)
195 {
196         int err, tmpaddr, request;
197         struct rpmsg_endpoint *ept;
198         struct device *dev = rpdev ? &rpdev->dev : &vrp->vdev->dev;
199
200         if (!idr_pre_get(&vrp->endpoints, GFP_KERNEL))
201                 return NULL;
202
203         ept = kzalloc(sizeof(*ept), GFP_KERNEL);
204         if (!ept) {
205                 dev_err(dev, "failed to kzalloc a new ept\n");
206                 return NULL;
207         }
208
209         ept->rpdev = rpdev;
210         ept->cb = cb;
211         ept->priv = priv;
212
213         /* do we need to allocate a local address ? */
214         request = addr == RPMSG_ADDR_ANY ? RPMSG_RESERVED_ADDRESSES : addr;
215
216         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
217
218         /* bind the endpoint to an rpmsg address (and allocate one if needed) */
219         err = idr_get_new_above(&vrp->endpoints, ept, request, &tmpaddr);
220         if (err) {
221                 dev_err(dev, "idr_get_new_above failed: %d\n", err);
222                 goto free_ept;
223         }
224
225         /* make sure the user's address request is fulfilled, if relevant */
226         if (addr != RPMSG_ADDR_ANY && tmpaddr != addr) {
227                 dev_err(dev, "address 0x%x already in use\n", addr);
228                 goto rem_idr;
229         }
230
231         ept->addr = tmpaddr;
232
233         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
234
235         return ept;
236
237 rem_idr:
238         idr_remove(&vrp->endpoints, request);
239 free_ept:
240         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
241         kfree(ept);
242         return NULL;
243 }
244
245 /**
246  * rpmsg_create_ept() - create a new rpmsg_endpoint
247  * @rpdev: rpmsg channel device
248  * @cb: rx callback handler
249  * @priv: private data for the driver's use
250  * @addr: local rpmsg address to bind with @cb
251  *
252  * Every rpmsg address in the system is bound to an rx callback (so when
253  * inbound messages arrive, they are dispatched by the rpmsg bus using the
254  * appropriate callback handler) by means of an rpmsg_endpoint struct.
255  *
256  * This function allows drivers to create such an endpoint, and by that,
257  * bind a callback, and possibly some private data too, to an rpmsg address
258  * (either one that is known in advance, or one that will be dynamically
259  * assigned for them).
260  *
261  * Simple rpmsg drivers need not call rpmsg_create_ept, because an endpoint
262  * is already created for them when they are probed by the rpmsg bus
263  * (using the rx callback provided when they registered to the rpmsg bus).
264  *
265  * So things should just work for simple drivers: they already have an
266  * endpoint, their rx callback is bound to their rpmsg address, and when
267  * relevant inbound messages arrive (i.e. messages which their dst address
268  * equals to the src address of their rpmsg channel), the driver's handler
269  * is invoked to process it.
270  *
271  * That said, more complicated drivers might do need to allocate
272  * additional rpmsg addresses, and bind them to different rx callbacks.
273  * To accomplish that, those drivers need to call this function.
274  *
275  * Drivers should provide their @rpdev channel (so the new endpoint would belong
276  * to the same remote processor their channel belongs to), an rx callback
277  * function, an optional private data (which is provided back when the
278  * rx callback is invoked), and an address they want to bind with the
279  * callback. If @addr is RPMSG_ADDR_ANY, then rpmsg_create_ept will
280  * dynamically assign them an available rpmsg address (drivers should have
281  * a very good reason why not to always use RPMSG_ADDR_ANY here).
282  *
283  * Returns a pointer to the endpoint on success, or NULL on error.
284  */
285 struct rpmsg_endpoint *rpmsg_create_ept(struct rpmsg_channel *rpdev,
286                                 rpmsg_rx_cb_t cb, void *priv, u32 addr)
287 {
288         return __rpmsg_create_ept(rpdev->vrp, rpdev, cb, priv, addr);
289 }
290 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_create_ept);
291
292 /**
293  * rpmsg_destroy_ept() - destroy an existing rpmsg endpoint
294  * @ept: endpoing to destroy
295  *
296  * Should be used by drivers to destroy an rpmsg endpoint previously
297  * created with rpmsg_create_ept().
298  */
299 void rpmsg_destroy_ept(struct rpmsg_endpoint *ept)
300 {
301         struct virtproc_info *vrp = ept->rpdev->vrp;
302
303         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
304         idr_remove(&vrp->endpoints, ept->addr);
305         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
306
307         kfree(ept);
308 }
309 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_destroy_ept);
310
311 /*
312  * when an rpmsg driver is probed with a channel, we seamlessly create
313  * it an endpoint, binding its rx callback to a unique local rpmsg
314  * address.
315  *
316  * if we need to, we also announce about this channel to the remote
317  * processor (needed in case the driver is exposing an rpmsg service).
318  */
319 static int rpmsg_dev_probe(struct device *dev)
320 {
321         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
322         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
323         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
324         struct rpmsg_endpoint *ept;
325         int err;
326
327         ept = rpmsg_create_ept(rpdev, rpdrv->callback, NULL, rpdev->src);
328         if (!ept) {
329                 dev_err(dev, "failed to create endpoint\n");
330                 err = -ENOMEM;
331                 goto out;
332         }
333
334         rpdev->ept = ept;
335         rpdev->src = ept->addr;
336
337         err = rpdrv->probe(rpdev);
338         if (err) {
339                 dev_err(dev, "%s: failed: %d\n", __func__, err);
340                 rpmsg_destroy_ept(ept);
341                 goto out;
342         }
343
344         /* need to tell remote processor's name service about this channel ? */
345         if (rpdev->announce &&
346                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
347                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
348
349                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
350                 nsm.addr = rpdev->src;
351                 nsm.flags = RPMSG_NS_CREATE;
352
353                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
354                 if (err)
355                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
356         }
357
358 out:
359         return err;
360 }
361
362 static int rpmsg_dev_remove(struct device *dev)
363 {
364         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
365         struct rpmsg_driver *rpdrv = to_rpmsg_driver(rpdev->dev.driver);
366         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
367         int err = 0;
368
369         /* tell remote processor's name service we're removing this channel */
370         if (rpdev->announce &&
371                         virtio_has_feature(vrp->vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
372                 struct rpmsg_ns_msg nsm;
373
374                 strncpy(nsm.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
375                 nsm.addr = rpdev->src;
376                 nsm.flags = RPMSG_NS_DESTROY;
377
378                 err = rpmsg_sendto(rpdev, &nsm, sizeof(nsm), RPMSG_NS_ADDR);
379                 if (err)
380                         dev_err(dev, "failed to announce service %d\n", err);
381         }
382
383         rpdrv->remove(rpdev);
384
385         rpmsg_destroy_ept(rpdev->ept);
386
387         return err;
388 }
389
390 static struct bus_type rpmsg_bus = {
391         .name           = "rpmsg",
392         .match          = rpmsg_dev_match,
393         .dev_attrs      = rpmsg_dev_attrs,
394         .uevent         = rpmsg_uevent,
395         .probe          = rpmsg_dev_probe,
396         .remove         = rpmsg_dev_remove,
397 };
398
399 /**
400  * register_rpmsg_driver() - register an rpmsg driver with the rpmsg bus
401  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
402  *
403  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
404  */
405 int register_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
406 {
407         rpdrv->drv.bus = &rpmsg_bus;
408         return driver_register(&rpdrv->drv);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(register_rpmsg_driver);
411
412 /**
413  * unregister_rpmsg_driver() - unregister an rpmsg driver from the rpmsg bus
414  * @rpdrv: pointer to a struct rpmsg_driver
415  *
416  * Returns 0 on success, and an appropriate error value on failure.
417  */
418 void unregister_rpmsg_driver(struct rpmsg_driver *rpdrv)
419 {
420         driver_unregister(&rpdrv->drv);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(unregister_rpmsg_driver);
423
424 static void rpmsg_release_device(struct device *dev)
425 {
426         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
427
428         kfree(rpdev);
429 }
430
431 /*
432  * match an rpmsg channel with a channel info struct.
433  * this is used to make sure we're not creating rpmsg devices for channels
434  * that already exist.
435  */
436 static int rpmsg_channel_match(struct device *dev, void *data)
437 {
438         struct rpmsg_channel_info *chinfo = data;
439         struct rpmsg_channel *rpdev = to_rpmsg_channel(dev);
440
441         if (chinfo->src != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->src != rpdev->src)
442                 return 0;
443
444         if (chinfo->dst != RPMSG_ADDR_ANY && chinfo->dst != rpdev->dst)
445                 return 0;
446
447         if (strncmp(chinfo->name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE))
448                 return 0;
449
450         /* found a match ! */
451         return 1;
452 }
453
454 /*
455  * create an rpmsg channel using its name and address info.
456  * this function will be used to create both static and dynamic
457  * channels.
458  */
459 static struct rpmsg_channel *rpmsg_create_channel(struct virtproc_info *vrp,
460                                 struct rpmsg_channel_info *chinfo)
461 {
462         struct rpmsg_channel *rpdev;
463         struct device *tmp, *dev = &vrp->vdev->dev;
464         int ret;
465
466         /* make sure a similar channel doesn't already exist */
467         tmp = device_find_child(dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
468         if (tmp) {
469                 /* decrement the matched device's refcount back */
470                 put_device(tmp);
471                 dev_err(dev, "channel %s:%x:%x already exist\n",
472                                 chinfo->name, chinfo->src, chinfo->dst);
473                 return NULL;
474         }
475
476         rpdev = kzalloc(sizeof(struct rpmsg_channel), GFP_KERNEL);
477         if (!rpdev) {
478                 pr_err("kzalloc failed\n");
479                 return NULL;
480         }
481
482         rpdev->vrp = vrp;
483         rpdev->src = chinfo->src;
484         rpdev->dst = chinfo->dst;
485
486         /*
487          * rpmsg server channels has predefined local address (for now),
488          * and their existence needs to be announced remotely
489          */
490         rpdev->announce = rpdev->src != RPMSG_ADDR_ANY ? true : false;
491
492         strncpy(rpdev->id.name, chinfo->name, RPMSG_NAME_SIZE);
493
494         /* very simple device indexing plumbing which is enough for now */
495         dev_set_name(&rpdev->dev, "rpmsg%d", rpmsg_dev_index++);
496
497         rpdev->dev.parent = &vrp->vdev->dev;
498         rpdev->dev.bus = &rpmsg_bus;
499         rpdev->dev.release = rpmsg_release_device;
500
501         ret = device_register(&rpdev->dev);
502         if (ret) {
503                 dev_err(dev, "device_register failed: %d\n", ret);
504                 put_device(&rpdev->dev);
505                 return NULL;
506         }
507
508         return rpdev;
509 }
510
511 /*
512  * find an existing channel using its name + address properties,
513  * and destroy it
514  */
515 static int rpmsg_destroy_channel(struct virtproc_info *vrp,
516                                         struct rpmsg_channel_info *chinfo)
517 {
518         struct virtio_device *vdev = vrp->vdev;
519         struct device *dev;
520
521         dev = device_find_child(&vdev->dev, chinfo, rpmsg_channel_match);
522         if (!dev)
523                 return -EINVAL;
524
525         device_unregister(dev);
526
527         put_device(dev);
528
529         return 0;
530 }
531
532 /* super simple buffer "allocator" that is just enough for now */
533 static void *get_a_tx_buf(struct virtproc_info *vrp)
534 {
535         unsigned int len;
536         void *ret;
537
538         /* support multiple concurrent senders */
539         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
540
541         /*
542          * either pick the next unused tx buffer
543          * (half of our buffers are used for sending messages)
544          */
545         if (vrp->last_sbuf < RPMSG_NUM_BUFS / 2)
546                 ret = vrp->sbufs + RPMSG_BUF_SIZE * vrp->last_sbuf++;
547         /* or recycle a used one */
548         else
549                 ret = virtqueue_get_buf(vrp->svq, &len);
550
551         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
552
553         return ret;
554 }
555
556 /**
557  * rpmsg_upref_sleepers() - enable "tx-complete" interrupts, if needed
558  * @vrp: virtual remote processor state
559  *
560  * This function is called before a sender is blocked, waiting for
561  * a tx buffer to become available.
562  *
563  * If we already have blocking senders, this function merely increases
564  * the "sleepers" reference count, and exits.
565  *
566  * Otherwise, if this is the first sender to block, we also enable
567  * virtio's tx callbacks, so we'd be immediately notified when a tx
568  * buffer is consumed (we rely on virtio's tx callback in order
569  * to wake up sleeping senders as soon as a tx buffer is used by the
570  * remote processor).
571  */
572 static void rpmsg_upref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
573 {
574         /* support multiple concurrent senders */
575         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
576
577         /* are we the first sleeping context waiting for tx buffers ? */
578         if (atomic_inc_return(&vrp->sleepers) == 1)
579                 /* enable "tx-complete" interrupts before dozing off */
580                 virtqueue_enable_cb(vrp->svq);
581
582         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
583 }
584
585 /**
586  * rpmsg_downref_sleepers() - disable "tx-complete" interrupts, if needed
587  * @vrp: virtual remote processor state
588  *
589  * This function is called after a sender, that waited for a tx buffer
590  * to become available, is unblocked.
591  *
592  * If we still have blocking senders, this function merely decreases
593  * the "sleepers" reference count, and exits.
594  *
595  * Otherwise, if there are no more blocking senders, we also disable
596  * virtio's tx callbacks, to avoid the overhead incurred with handling
597  * those (now redundant) interrupts.
598  */
599 static void rpmsg_downref_sleepers(struct virtproc_info *vrp)
600 {
601         /* support multiple concurrent senders */
602         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
603
604         /* are we the last sleeping context waiting for tx buffers ? */
605         if (atomic_dec_and_test(&vrp->sleepers))
606                 /* disable "tx-complete" interrupts */
607                 virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
608
609         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
610 }
611
612 /**
613  * rpmsg_send_offchannel_raw() - send a message across to the remote processor
614  * @rpdev: the rpmsg channel
615  * @src: source address
616  * @dst: destination address
617  * @data: payload of message
618  * @len: length of payload
619  * @wait: indicates whether caller should block in case no TX buffers available
620  *
621  * This function is the base implementation for all of the rpmsg sending API.
622  *
623  * It will send @data of length @len to @dst, and say it's from @src. The
624  * message will be sent to the remote processor which the @rpdev channel
625  * belongs to.
626  *
627  * The message is sent using one of the TX buffers that are available for
628  * communication with this remote processor.
629  *
630  * If @wait is true, the caller will be blocked until either a TX buffer is
631  * available, or 15 seconds elapses (we don't want callers to
632  * sleep indefinitely due to misbehaving remote processors), and in that
633  * case -ERESTARTSYS is returned. The number '15' itself was picked
634  * arbitrarily; there's little point in asking drivers to provide a timeout
635  * value themselves.
636  *
637  * Otherwise, if @wait is false, and there are no TX buffers available,
638  * the function will immediately fail, and -ENOMEM will be returned.
639  *
640  * Normally drivers shouldn't use this function directly; instead, drivers
641  * should use the appropriate rpmsg_{try}send{to, _offchannel} API
642  * (see include/linux/rpmsg.h).
643  *
644  * Returns 0 on success and an appropriate error value on failure.
645  */
646 int rpmsg_send_offchannel_raw(struct rpmsg_channel *rpdev, u32 src, u32 dst,
647                                         void *data, int len, bool wait)
648 {
649         struct virtproc_info *vrp = rpdev->vrp;
650         struct device *dev = &rpdev->dev;
651         struct scatterlist sg;
652         struct rpmsg_hdr *msg;
653         int err;
654
655         /* bcasting isn't allowed */
656         if (src == RPMSG_ADDR_ANY || dst == RPMSG_ADDR_ANY) {
657                 dev_err(dev, "invalid addr (src 0x%x, dst 0x%x)\n", src, dst);
658                 return -EINVAL;
659         }
660
661         /*
662          * We currently use fixed-sized buffers, and therefore the payload
663          * length is limited.
664          *
665          * One of the possible improvements here is either to support
666          * user-provided buffers (and then we can also support zero-copy
667          * messaging), or to improve the buffer allocator, to support
668          * variable-length buffer sizes.
669          */
670         if (len > RPMSG_BUF_SIZE - sizeof(struct rpmsg_hdr)) {
671                 dev_err(dev, "message is too big (%d)\n", len);
672                 return -EMSGSIZE;
673         }
674
675         /* grab a buffer */
676         msg = get_a_tx_buf(vrp);
677         if (!msg && !wait)
678                 return -ENOMEM;
679
680         /* no free buffer ? wait for one (but bail after 15 seconds) */
681         while (!msg) {
682                 /* enable "tx-complete" interrupts, if not already enabled */
683                 rpmsg_upref_sleepers(vrp);
684
685                 /*
686                  * sleep until a free buffer is available or 15 secs elapse.
687                  * the timeout period is not configurable because there's
688                  * little point in asking drivers to specify that.
689                  * if later this happens to be required, it'd be easy to add.
690                  */
691                 err = wait_event_interruptible_timeout(vrp->sendq,
692                                         (msg = get_a_tx_buf(vrp)),
693                                         msecs_to_jiffies(15000));
694
695                 /* disable "tx-complete" interrupts if we're the last sleeper */
696                 rpmsg_downref_sleepers(vrp);
697
698                 /* timeout ? */
699                 if (!err) {
700                         dev_err(dev, "timeout waiting for a tx buffer\n");
701                         return -ERESTARTSYS;
702                 }
703         }
704
705         msg->len = len;
706         msg->flags = 0;
707         msg->src = src;
708         msg->dst = dst;
709         msg->reserved = 0;
710         memcpy(msg->data, data, len);
711
712         dev_dbg(dev, "TX From 0x%x, To 0x%x, Len %d, Flags %d, Reserved %d\n",
713                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
714                                         msg->flags, msg->reserved);
715         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio TX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
716                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
717
718         sg_init_one(&sg, msg, sizeof(*msg) + len);
719
720         mutex_lock(&vrp->tx_lock);
721
722         /* add message to the remote processor's virtqueue */
723         err = virtqueue_add_buf_gfp(vrp->svq, &sg, 1, 0, msg, GFP_KERNEL);
724         if (err < 0) {
725                 /*
726                  * need to reclaim the buffer here, otherwise it's lost
727                  * (memory won't leak, but rpmsg won't use it again for TX).
728                  * this will wait for a buffer management overhaul.
729                  */
730                 dev_err(dev, "virtqueue_add_buf_gfp failed: %d\n", err);
731                 goto out;
732         }
733
734         /* tell the remote processor it has a pending message to read */
735         virtqueue_kick(vrp->svq);
736
737         err = 0;
738 out:
739         mutex_unlock(&vrp->tx_lock);
740         return err;
741 }
742 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_send_offchannel_raw);
743
744 /* called when an rx buffer is used, and it's time to digest a message */
745 static void rpmsg_recv_done(struct virtqueue *rvq)
746 {
747         struct rpmsg_hdr *msg;
748         unsigned int len;
749         struct rpmsg_endpoint *ept;
750         struct scatterlist sg;
751         struct virtproc_info *vrp = rvq->vdev->priv;
752         struct device *dev = &rvq->vdev->dev;
753         int err;
754
755         msg = virtqueue_get_buf(rvq, &len);
756         if (!msg) {
757                 dev_err(dev, "uhm, incoming signal, but no used buffer ?\n");
758                 return;
759         }
760
761         dev_dbg(dev, "From: 0x%x, To: 0x%x, Len: %d, Flags: %d, Reserved: %d\n",
762                                         msg->src, msg->dst, msg->len,
763                                         msg->flags, msg->reserved);
764         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "rpmsg_virtio RX: ", DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
765                                         msg, sizeof(*msg) + msg->len, true);
766
767         /* use the dst addr to fetch the callback of the appropriate user */
768         mutex_lock(&vrp->endpoints_lock);
769         ept = idr_find(&vrp->endpoints, msg->dst);
770         mutex_unlock(&vrp->endpoints_lock);
771
772         if (ept && ept->cb)
773                 ept->cb(ept->rpdev, msg->data, msg->len, ept->priv, msg->src);
774         else
775                 dev_warn(dev, "msg received with no recepient\n");
776
777         sg_init_one(&sg, msg, sizeof(*msg) + len);
778
779         /* add the buffer back to the remote processor's virtqueue */
780         err = virtqueue_add_buf_gfp(vrp->rvq, &sg, 0, 1, msg, GFP_KERNEL);
781         if (err < 0) {
782                 dev_err(dev, "failed to add a virtqueue buffer: %d\n", err);
783                 return;
784         }
785
786         /* tell the remote processor we added another available rx buffer */
787         virtqueue_kick(vrp->rvq);
788 }
789
790 /*
791  * This is invoked whenever the remote processor completed processing
792  * a TX msg we just sent it, and the buffer is put back to the used ring.
793  *
794  * Normally, though, we suppress this "tx complete" interrupt in order to
795  * avoid the incurred overhead.
796  */
797 static void rpmsg_xmit_done(struct virtqueue *svq)
798 {
799         struct virtproc_info *vrp = svq->vdev->priv;
800
801         dev_dbg(&svq->vdev->dev, "%s\n", __func__);
802
803         /* wake up potential senders that are waiting for a tx buffer */
804         wake_up_interruptible(&vrp->sendq);
805 }
806
807 /* invoked when a name service announcement arrives */
808 static void rpmsg_ns_cb(struct rpmsg_channel *rpdev, void *data, int len,
809                                                         void *priv, u32 src)
810 {
811         struct rpmsg_ns_msg *msg = data;
812         struct rpmsg_channel *newch;
813         struct rpmsg_channel_info chinfo;
814         struct virtproc_info *vrp = priv;
815         struct device *dev = &vrp->vdev->dev;
816         int ret;
817
818         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "NS announcement: ",
819                         DUMP_PREFIX_NONE, 16, 1,
820                         data, len, true);
821
822         if (len != sizeof(*msg)) {
823                 dev_err(dev, "malformed ns msg (%d)\n", len);
824                 return;
825         }
826
827         /*
828          * the name service ept does _not_ belong to a real rpmsg channel,
829          * and is handled by the rpmsg bus itself.
830          * for sanity reasons, make sure a valid rpdev has _not_ sneaked
831          * in somehow.
832          */
833         if (rpdev) {
834                 dev_err(dev, "anomaly: ns ept has an rpdev handle\n");
835                 return;
836         }
837
838         /* don't trust the remote processor for null terminating the name */
839         msg->name[RPMSG_NAME_SIZE - 1] = '\0';
840
841         dev_info(dev, "%sing channel %s addr 0x%x\n",
842                         msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY ? "destroy" : "creat",
843                         msg->name, msg->addr);
844
845         strncpy(chinfo.name, msg->name, sizeof(chinfo.name));
846         chinfo.src = RPMSG_ADDR_ANY;
847         chinfo.dst = msg->addr;
848
849         if (msg->flags & RPMSG_NS_DESTROY) {
850                 ret = rpmsg_destroy_channel(vrp, &chinfo);
851                 if (ret)
852                         dev_err(dev, "rpmsg_destroy_channel failed: %d\n", ret);
853         } else {
854                 newch = rpmsg_create_channel(vrp, &chinfo);
855                 if (!newch)
856                         dev_err(dev, "rpmsg_create_channel failed\n");
857         }
858 }
859
860 static int rpmsg_probe(struct virtio_device *vdev)
861 {
862         vq_callback_t *vq_cbs[] = { rpmsg_recv_done, rpmsg_xmit_done };
863         const char *names[] = { "input", "output" };
864         struct virtqueue *vqs[2];
865         struct virtproc_info *vrp;
866         void *bufs_va;
867         int err = 0, i;
868
869         vrp = kzalloc(sizeof(*vrp), GFP_KERNEL);
870         if (!vrp)
871                 return -ENOMEM;
872
873         vrp->vdev = vdev;
874
875         idr_init(&vrp->endpoints);
876         mutex_init(&vrp->endpoints_lock);
877         mutex_init(&vrp->tx_lock);
878         init_waitqueue_head(&vrp->sendq);
879
880         /* We expect two virtqueues, rx and tx (and in this order) */
881         err = vdev->config->find_vqs(vdev, 2, vqs, vq_cbs, names);
882         if (err)
883                 goto free_vrp;
884
885         vrp->rvq = vqs[0];
886         vrp->svq = vqs[1];
887
888         /* allocate coherent memory for the buffers */
889         bufs_va = dma_alloc_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
890                                 &vrp->bufs_dma, GFP_KERNEL);
891         if (!bufs_va)
892                 goto vqs_del;
893
894         dev_dbg(&vdev->dev, "buffers: va %p, dma 0x%x\n", bufs_va,
895                                                 vrp->bufs_dma);
896
897         /* half of the buffers is dedicated for RX */
898         vrp->rbufs = bufs_va;
899
900         /* and half is dedicated for TX */
901         vrp->sbufs = bufs_va + RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE / 2;
902
903         /* set up the receive buffers */
904         for (i = 0; i < RPMSG_NUM_BUFS / 2; i++) {
905                 struct scatterlist sg;
906                 void *cpu_addr = vrp->rbufs + i * RPMSG_BUF_SIZE;
907
908                 sg_init_one(&sg, cpu_addr, RPMSG_BUF_SIZE);
909
910                 err = virtqueue_add_buf_gfp(vrp->rvq, &sg, 0, 1, cpu_addr,
911                                                                 GFP_KERNEL);
912                 WARN_ON(err < 0); /* sanity check; this can't really happen */
913         }
914
915         /* suppress "tx-complete" interrupts */
916         virtqueue_disable_cb(vrp->svq);
917
918         vdev->priv = vrp;
919
920         /* if supported by the remote processor, enable the name service */
921         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RPMSG_F_NS)) {
922                 /* a dedicated endpoint handles the name service msgs */
923                 vrp->ns_ept = __rpmsg_create_ept(vrp, NULL, rpmsg_ns_cb,
924                                                 vrp, RPMSG_NS_ADDR);
925                 if (!vrp->ns_ept) {
926                         dev_err(&vdev->dev, "failed to create the ns ept\n");
927                         err = -ENOMEM;
928                         goto free_coherent;
929                 }
930         }
931
932         /* tell the remote processor it can start sending messages */
933         virtqueue_kick(vrp->rvq);
934
935         dev_info(&vdev->dev, "rpmsg host is online\n");
936
937         return 0;
938
939 free_coherent:
940         dma_free_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE, bufs_va,
941                                         vrp->bufs_dma);
942 vqs_del:
943         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
944 free_vrp:
945         kfree(vrp);
946         return err;
947 }
948
949 static int rpmsg_remove_device(struct device *dev, void *data)
950 {
951         device_unregister(dev);
952
953         return 0;
954 }
955
956 static void __devexit rpmsg_remove(struct virtio_device *vdev)
957 {
958         struct virtproc_info *vrp = vdev->priv;
959         int ret;
960
961         vdev->config->reset(vdev);
962
963         ret = device_for_each_child(&vdev->dev, NULL, rpmsg_remove_device);
964         if (ret)
965                 dev_warn(&vdev->dev, "can't remove rpmsg device: %d\n", ret);
966
967         idr_remove_all(&vrp->endpoints);
968         idr_destroy(&vrp->endpoints);
969
970         vdev->config->del_vqs(vrp->vdev);
971
972         dma_free_coherent(vdev->dev.parent, RPMSG_TOTAL_BUF_SPACE,
973                                         vrp->rbufs, vrp->bufs_dma);
974
975         kfree(vrp);
976 }
977
978 static struct virtio_device_id id_table[] = {
979         { VIRTIO_ID_RPMSG, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
980         { 0 },
981 };
982
983 static unsigned int features[] = {
984         VIRTIO_RPMSG_F_NS,
985 };
986
987 static struct virtio_driver virtio_ipc_driver = {
988         .feature_table  = features,
989         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
990         .driver.name    = KBUILD_MODNAME,
991         .driver.owner   = THIS_MODULE,
992         .id_table       = id_table,
993         .probe          = rpmsg_probe,
994         .remove         = __devexit_p(rpmsg_remove),
995 };
996
997 static int __init rpmsg_init(void)
998 {
999         int ret;
1000
1001         ret = bus_register(&rpmsg_bus);
1002         if (ret) {
1003                 pr_err("failed to register rpmsg bus: %d\n", ret);
1004                 return ret;
1005         }
1006
1007         ret = register_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1008         if (ret) {
1009                 pr_err("failed to register virtio driver: %d\n", ret);
1010                 bus_unregister(&rpmsg_bus);
1011         }
1012
1013         return ret;
1014 }
1015 module_init(rpmsg_init);
1016
1017 static void __exit rpmsg_fini(void)
1018 {
1019         unregister_virtio_driver(&virtio_ipc_driver);
1020         bus_unregister(&rpmsg_bus);
1021 }
1022 module_exit(rpmsg_fini);
1023
1024 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
1025 MODULE_DESCRIPTION("Virtio-based remote processor messaging bus");
1026 MODULE_LICENSE("GPL v2");