SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - sound/core/memalloc.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) by Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
   3  *                   Takashi Iwai <tiwai@suse.de>
   4  *
   5  *  Generic memory allocators
   6  *
   7  *
   8  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *   (at your option) any later version.
  12  *
  13  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *   GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *   along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  21  *
  22  */
  23
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/proc_fs.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <linux/pci.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/seq_file.h>
  31 #include <asm/uaccess.h>
  32 #include <linux/dma-mapping.h>
  33 #include <linux/moduleparam.h>
  34 #include <linux/mutex.h>
  35 #include <sound/memalloc.h>
  36 #ifdef CONFIG_SBUS
  37 #include <asm/sbus.h>
  38 #endif
  39
  40
  41 MODULE_AUTHOR("Takashi Iwai <tiwai@suse.de>, Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>");
  42 MODULE_DESCRIPTION("Memory allocator for ALSA system.");
  43 MODULE_LICENSE("GPL");
  44
  45
  46 /*
  47  */
  48
  49 void *snd_malloc_sgbuf_pages(struct device *device,
  50                              size_t size, struct snd_dma_buffer *dmab,
  51                              size_t *res_size);
  52 int snd_free_sgbuf_pages(struct snd_dma_buffer *dmab);
  53
  54 /*
  55  */
  56
  57 static DEFINE_MUTEX(list_mutex);
  58 static LIST_HEAD(mem_list_head);
  59
  60 /* buffer preservation list */
  61 struct snd_mem_list {
  62         struct snd_dma_buffer buffer;
  63         unsigned int id;
  64         struct list_head list;
  65 };
  66
  67 /* id for pre-allocated buffers */
  68 #define SNDRV_DMA_DEVICE_UNUSED (unsigned int)-1
  69
  70 #ifdef CONFIG_SND_DEBUG
  71 #define __ASTRING__(x) #x
  72 #define snd_assert(expr, args...) do {\
  73         if (!(expr)) {\
  74                 printk(KERN_ERR "snd-malloc: BUG? (%s) (called from %p)\n", __ASTRING__(expr), __builtin_return_address(0));\
  75                 args;\
  76         }\
  77 } while (0)
  78 #else
  79 #define snd_assert(expr, args...) /**/
  80 #endif
  81
  82 /*
  83  *
  84  *  Generic memory allocators
  85  *
  86  */
  87
  88 static long snd_allocated_pages; /* holding the number of allocated pages */
  89
  90 static inline void inc_snd_pages(int order)
  91 {
  92         snd_allocated_pages += 1 << order;
  93 }
  94
  95 static inline void dec_snd_pages(int order)
  96 {
  97         snd_allocated_pages -= 1 << order;
  98 }
  99
 100 /**
 101  * snd_malloc_pages - allocate pages with the given size
 102  * @size: the size to allocate in bytes
 103  * @gfp_flags: the allocation conditions, GFP_XXX
 104  *
 105  * Allocates the physically contiguous pages with the given size.
 106  *
 107  * Returns the pointer of the buffer, or NULL if no enoguh memory.
 108  */
 109 void *snd_malloc_pages(size_t size, gfp_t gfp_flags)
 110 {
 111         int pg;
 112         void *res;
 113
 114         snd_assert(size > 0, return NULL);
 115         snd_assert(gfp_flags != 0, return NULL);
 116         gfp_flags |= __GFP_COMP;        /* compound page lets parts be mapped */
 117         pg = get_order(size);
 118         if ((res = (void *) __get_free_pages(gfp_flags, pg)) != NULL)
 119                 inc_snd_pages(pg);
 120         return res;
 121 }
 122
 123 /**
 124  * snd_free_pages - release the pages
 125  * @ptr: the buffer pointer to release
 126  * @size: the allocated buffer size
 127  *
 128  * Releases the buffer allocated via snd_malloc_pages().
 129  */
 130 void snd_free_pages(void *ptr, size_t size)
 131 {
 132         int pg;
 133
 134         if (ptr == NULL)
 135                 return;
 136         pg = get_order(size);
 137         dec_snd_pages(pg);
 138         free_pages((unsigned long) ptr, pg);
 139 }
 140
 141 /*
 142  *
 143  *  Bus-specific memory allocators
 144  *
 145  */
 146
 147 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 148 /* allocate the coherent DMA pages */
 149 static void *snd_malloc_dev_pages(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma)
 150 {
 151         int pg;
 152         void *res;
 153         gfp_t gfp_flags;
 154
 155         snd_assert(size > 0, return NULL);
 156         snd_assert(dma != NULL, return NULL);
 157         pg = get_order(size);
 158         gfp_flags = GFP_KERNEL
 159                 | __GFP_COMP    /* compound page lets parts be mapped */
 160                 | __GFP_NORETRY /* don't trigger OOM-killer */
 161                 | __GFP_NOWARN; /* no stack trace print - this call is non-critical */
 162         res = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE << pg, dma, gfp_flags);
 163         if (res != NULL)
 164                 inc_snd_pages(pg);
 165
 166         return res;
 167 }
 168
 169 /* free the coherent DMA pages */
 170 static void snd_free_dev_pages(struct device *dev, size_t size, void *ptr,
 171                                dma_addr_t dma)
 172 {
 173         int pg;
 174
 175         if (ptr == NULL)
 176                 return;
 177         pg = get_order(size);
 178         dec_snd_pages(pg);
 179         dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE << pg, ptr, dma);
 180 }
 181 #endif /* CONFIG_HAS_DMA */
 182
 183 #ifdef CONFIG_SBUS
 184
 185 static void *snd_malloc_sbus_pages(struct device *dev, size_t size,
 186                                    dma_addr_t *dma_addr)
 187 {
 188         struct sbus_dev *sdev = (struct sbus_dev *)dev;
 189         int pg;
 190         void *res;
 191
 192         snd_assert(size > 0, return NULL);
 193         snd_assert(dma_addr != NULL, return NULL);
 194         pg = get_order(size);
 195         res = sbus_alloc_consistent(&sdev->ofdev.dev, PAGE_SIZE * (1 << pg),
 196                                     dma_addr);
 197         if (res != NULL)
 198                 inc_snd_pages(pg);
 199         return res;
 200 }
 201
 202 static void snd_free_sbus_pages(struct device *dev, size_t size,
 203                                 void *ptr, dma_addr_t dma_addr)
 204 {
 205         struct sbus_dev *sdev = (struct sbus_dev *)dev;
 206         int pg;
 207
 208         if (ptr == NULL)
 209                 return;
 210         pg = get_order(size);
 211         dec_snd_pages(pg);
 212         sbus_free_consistent(&sdev->ofdev.dev, PAGE_SIZE * (1 << pg),
 213                              ptr, dma_addr);
 214 }
 215
 216 #endif /* CONFIG_SBUS */
 217
 218 /*
 219  *
 220  *  ALSA generic memory management
 221  *
 222  */
 223
 224
 225 /**
 226  * snd_dma_alloc_pages - allocate the buffer area according to the given type
 227  * @type: the DMA buffer type
 228  * @device: the device pointer
 229  * @size: the buffer size to allocate
 230  * @dmab: buffer allocation record to store the allocated data
 231  *
 232  * Calls the memory-allocator function for the corresponding
 233  * buffer type.
 234  *
 235  * Returns zero if the buffer with the given size is allocated successfuly,
 236  * other a negative value at error.
 237  */
 238 int snd_dma_alloc_pages(int type, struct device *device, size_t size,
 239                         struct snd_dma_buffer *dmab)
 240 {
 241         snd_assert(size > 0, return -ENXIO);
 242         snd_assert(dmab != NULL, return -ENXIO);
 243
 244         dmab->dev.type = type;
 245         dmab->dev.dev = device;
 246         dmab->bytes = 0;
 247         switch (type) {
 248         case SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS:
 249                 dmab->area = snd_malloc_pages(size, (unsigned long)device);
 250                 dmab->addr = 0;
 251                 break;
 252 #ifdef CONFIG_SBUS
 253         case SNDRV_DMA_TYPE_SBUS:
 254                 dmab->area = snd_malloc_sbus_pages(device, size, &dmab->addr);
 255                 break;
 256 #endif
 257 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 258         case SNDRV_DMA_TYPE_DEV:
 259                 dmab->area = snd_malloc_dev_pages(device, size, &dmab->addr);
 260                 break;
 261         case SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG:
 262                 snd_malloc_sgbuf_pages(device, size, dmab, NULL);
 263                 break;
 264 #endif
 265         default:
 266                 printk(KERN_ERR "snd-malloc: invalid device type %d\n", type);
 267                 dmab->area = NULL;
 268                 dmab->addr = 0;
 269                 return -ENXIO;
 270         }
 271         if (! dmab->area)
 272                 return -ENOMEM;
 273         dmab->bytes = size;
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 /**
 278  * snd_dma_alloc_pages_fallback - allocate the buffer area according to the given type with fallback
 279  * @type: the DMA buffer type
 280  * @device: the device pointer
 281  * @size: the buffer size to allocate
 282  * @dmab: buffer allocation record to store the allocated data
 283  *
 284  * Calls the memory-allocator function for the corresponding
 285  * buffer type.  When no space is left, this function reduces the size and
 286  * tries to allocate again.  The size actually allocated is stored in
 287  * res_size argument.
 288  *
 289  * Returns zero if the buffer with the given size is allocated successfuly,
 290  * other a negative value at error.
 291  */
 292 int snd_dma_alloc_pages_fallback(int type, struct device *device, size_t size,
 293                                  struct snd_dma_buffer *dmab)
 294 {
 295         int err;
 296
 297         snd_assert(size > 0, return -ENXIO);
 298         snd_assert(dmab != NULL, return -ENXIO);
 299
 300         while ((err = snd_dma_alloc_pages(type, device, size, dmab)) < 0) {
 301                 if (err != -ENOMEM)
 302                         return err;
 303                 size >>= 1;
 304                 if (size <= PAGE_SIZE)
 305                         return -ENOMEM;
 306         }
 307         if (! dmab->area)
 308                 return -ENOMEM;
 309         return 0;
 310 }
 311
 312
 313 /**
 314  * snd_dma_free_pages - release the allocated buffer
 315  * @dmab: the buffer allocation record to release
 316  *
 317  * Releases the allocated buffer via snd_dma_alloc_pages().
 318  */
 319 void snd_dma_free_pages(struct snd_dma_buffer *dmab)
 320 {
 321         switch (dmab->dev.type) {
 322         case SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS:
 323                 snd_free_pages(dmab->area, dmab->bytes);
 324                 break;
 325 #ifdef CONFIG_SBUS
 326         case SNDRV_DMA_TYPE_SBUS:
 327                 snd_free_sbus_pages(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->area, dmab->addr);
 328                 break;
 329 #endif
 330 #ifdef CONFIG_HAS_DMA
 331         case SNDRV_DMA_TYPE_DEV:
 332                 snd_free_dev_pages(dmab->dev.dev, dmab->bytes, dmab->area, dmab->addr);
 333                 break;
 334         case SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG:
 335                 snd_free_sgbuf_pages(dmab);
 336                 break;
 337 #endif
 338         default:
 339                 printk(KERN_ERR "snd-malloc: invalid device type %d\n", dmab->dev.type);
 340         }
 341 }
 342
 343
 344 /**
 345  * snd_dma_get_reserved - get the reserved buffer for the given device
 346  * @dmab: the buffer allocation record to store
 347  * @id: the buffer id
 348  *
 349  * Looks for the reserved-buffer list and re-uses if the same buffer
 350  * is found in the list.  When the buffer is found, it's removed from the free list.
 351  *
 352  * Returns the size of buffer if the buffer is found, or zero if not found.
 353  */
 354 size_t snd_dma_get_reserved_buf(struct snd_dma_buffer *dmab, unsigned int id)
 355 {
 356         struct snd_mem_list *mem;
 357
 358         snd_assert(dmab, return 0);
 359
 360         mutex_lock(&list_mutex);
 361         list_for_each_entry(mem, &mem_list_head, list) {
 362                 if (mem->id == id &&
 363                     (mem->buffer.dev.dev == NULL || dmab->dev.dev == NULL ||
 364                      ! memcmp(&mem->buffer.dev, &dmab->dev, sizeof(dmab->dev)))) {
 365                         struct device *dev = dmab->dev.dev;
 366                         list_del(&mem->list);
 367                         *dmab = mem->buffer;
 368                         if (dmab->dev.dev == NULL)
 369                                 dmab->dev.dev = dev;
 370                         kfree(mem);
 371                         mutex_unlock(&list_mutex);
 372                         return dmab->bytes;
 373                 }
 374         }
 375         mutex_unlock(&list_mutex);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 /**
 380  * snd_dma_reserve_buf - reserve the buffer
 381  * @dmab: the buffer to reserve
 382  * @id: the buffer id
 383  *
 384  * Reserves the given buffer as a reserved buffer.
 385  *
 386  * Returns zero if successful, or a negative code at error.
 387  */
 388 int snd_dma_reserve_buf(struct snd_dma_buffer *dmab, unsigned int id)
 389 {
 390         struct snd_mem_list *mem;
 391
 392         snd_assert(dmab, return -EINVAL);
 393         mem = kmalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
 394         if (! mem)
 395                 return -ENOMEM;
 396         mutex_lock(&list_mutex);
 397         mem->buffer = *dmab;
 398         mem->id = id;
 399         list_add_tail(&mem->list, &mem_list_head);
 400         mutex_unlock(&list_mutex);
 401         return 0;
 402 }
 403
 404 /*
 405  * purge all reserved buffers
 406  */
 407 static void free_all_reserved_pages(void)
 408 {
 409         struct list_head *p;
 410         struct snd_mem_list *mem;
 411
 412         mutex_lock(&list_mutex);
 413         while (! list_empty(&mem_list_head)) {
 414                 p = mem_list_head.next;
 415                 mem = list_entry(p, struct snd_mem_list, list);
 416                 list_del(p);
 417                 snd_dma_free_pages(&mem->buffer);
 418                 kfree(mem);
 419         }
 420         mutex_unlock(&list_mutex);
 421 }
 422
 423
 424 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 425 /*
 426  * proc file interface
 427  */
 428 #define SND_MEM_PROC_FILE       "driver/snd-page-alloc"
 429 static struct proc_dir_entry *snd_mem_proc;
 430
 431 static int snd_mem_proc_read(struct seq_file *seq, void *offset)
 432 {
 433         long pages = snd_allocated_pages >> (PAGE_SHIFT-12);
 434         struct snd_mem_list *mem;
 435         int devno;
 436         static char *types[] = { "UNKNOWN", "CONT", "DEV", "DEV-SG", "SBUS" };
 437
 438         mutex_lock(&list_mutex);
 439         seq_printf(seq, "pages  : %li bytes (%li pages per %likB)\n",
 440                    pages * PAGE_SIZE, pages, PAGE_SIZE / 1024);
 441         devno = 0;
 442         list_for_each_entry(mem, &mem_list_head, list) {
 443                 devno++;
 444                 seq_printf(seq, "buffer %d : ID %08x : type %s\n",
 445                            devno, mem->id, types[mem->buffer.dev.type]);
 446                 seq_printf(seq, "  addr = 0x%lx, size = %d bytes\n",
 447                            (unsigned long)mem->buffer.addr,
 448                            (int)mem->buffer.bytes);
 449         }
 450         mutex_unlock(&list_mutex);
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 static int snd_mem_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 455 {
 456         return single_open(file, snd_mem_proc_read, NULL);
 457 }
 458
 459 /* FIXME: for pci only - other bus? */
 460 #ifdef CONFIG_PCI
 461 #define gettoken(bufp) strsep(bufp, " \t\n")
 462
 463 static ssize_t snd_mem_proc_write(struct file *file, const char __user * buffer,
 464                                   size_t count, loff_t * ppos)
 465 {
 466         char buf[128];
 467         char *token, *p;
 468
 469         if (count > sizeof(buf) - 1)
 470                 return -EINVAL;
 471         if (copy_from_user(buf, buffer, count))
 472                 return -EFAULT;
 473         buf[count] = '\0';
 474
 475         p = buf;
 476         token = gettoken(&p);
 477         if (! token || *token == '#')
 478                 return count;
 479         if (strcmp(token, "add") == 0) {
 480                 char *endp;
 481                 int vendor, device, size, buffers;
 482                 long mask;
 483                 int i, alloced;
 484                 struct pci_dev *pci;
 485
 486                 if ((token = gettoken(&p)) == NULL ||
 487                     (vendor = simple_strtol(token, NULL, 0)) <= 0 ||
 488                     (token = gettoken(&p)) == NULL ||
 489                     (device = simple_strtol(token, NULL, 0)) <= 0 ||
 490                     (token = gettoken(&p)) == NULL ||
 491                     (mask = simple_strtol(token, NULL, 0)) < 0 ||
 492                     (token = gettoken(&p)) == NULL ||
 493                     (size = memparse(token, &endp)) < 64*1024 ||
 494                     size > 16*1024*1024 /* too big */ ||
 495                     (token = gettoken(&p)) == NULL ||
 496                     (buffers = simple_strtol(token, NULL, 0)) <= 0 ||
 497                     buffers > 4) {
 498                         printk(KERN_ERR "snd-page-alloc: invalid proc write format\n");
 499                         return count;
 500                 }
 501                 vendor &= 0xffff;
 502                 device &= 0xffff;
 503
 504                 alloced = 0;
 505                 pci = NULL;
 506                 while ((pci = pci_get_device(vendor, device, pci)) != NULL) {
 507                         if (mask > 0 && mask < 0xffffffff) {
 508                                 if (pci_set_dma_mask(pci, mask) < 0 ||
 509                                     pci_set_consistent_dma_mask(pci, mask) < 0) {
 510                                         printk(KERN_ERR "snd-page-alloc: cannot set DMA mask %lx for pci %04x:%04x\n", mask, vendor, device);
 511                                         pci_dev_put(pci);
 512                                         return count;
 513                                 }
 514                         }
 515                         for (i = 0; i < buffers; i++) {
 516                                 struct snd_dma_buffer dmab;
 517                                 memset(&dmab, 0, sizeof(dmab));
 518                                 if (snd_dma_alloc_pages(SNDRV_DMA_TYPE_DEV, snd_dma_pci_data(pci),
 519                                                         size, &dmab) < 0) {
 520                                         printk(KERN_ERR "snd-page-alloc: cannot allocate buffer pages (size = %d)\n", size);
 521                                         pci_dev_put(pci);
 522                                         return count;
 523                                 }
 524                                 snd_dma_reserve_buf(&dmab, snd_dma_pci_buf_id(pci));
 525                         }
 526                         alloced++;
 527                 }
 528                 if (! alloced) {
 529                         for (i = 0; i < buffers; i++) {
 530                                 struct snd_dma_buffer dmab;
 531                                 memset(&dmab, 0, sizeof(dmab));
 532                                 /* FIXME: We can allocate only in ZONE_DMA
 533                                  * without a device pointer!
 534                                  */
 535                                 if (snd_dma_alloc_pages(SNDRV_DMA_TYPE_DEV, NULL,
 536                                                         size, &dmab) < 0) {
 537                                         printk(KERN_ERR "snd-page-alloc: cannot allocate buffer pages (size = %d)\n", size);
 538                                         break;
 539                                 }
 540                                 snd_dma_reserve_buf(&dmab, (unsigned int)((vendor << 16) | device));
 541                         }
 542                 }
 543         } else if (strcmp(token, "erase") == 0)
 544                 /* FIXME: need for releasing each buffer chunk? */
 545                 free_all_reserved_pages();
 546         else
 547                 printk(KERN_ERR "snd-page-alloc: invalid proc cmd\n");
 548         return count;
 549 }
 550 #endif /* CONFIG_PCI */
 551
 552 static const struct file_operations snd_mem_proc_fops = {
 553         .owner          = THIS_MODULE,
 554         .open           = snd_mem_proc_open,
 555         .read           = seq_read,
 556 #ifdef CONFIG_PCI
 557         .write          = snd_mem_proc_write,
 558 #endif
 559         .llseek         = seq_lseek,
 560         .release        = single_release,
 561 };
 562
 563 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 564
 565 /*
 566  * module entry
 567  */
 568
 569 static int __init snd_mem_init(void)
 570 {
 571 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 572         snd_mem_proc = proc_create(SND_MEM_PROC_FILE, 0644, NULL,
 573                                    &snd_mem_proc_fops);
 574 #endif
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 static void __exit snd_mem_exit(void)
 579 {
 580         remove_proc_entry(SND_MEM_PROC_FILE, NULL);
 581         free_all_reserved_pages();
 582         if (snd_allocated_pages > 0)
 583                 printk(KERN_ERR "snd-malloc: Memory leak?  pages not freed = %li\n", snd_allocated_pages);
 584 }
 585
 586
 587 module_init(snd_mem_init)
 588 module_exit(snd_mem_exit)
 589
 590
 591 /*
 592  * exports
 593  */
 594 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_alloc_pages);
 595 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_alloc_pages_fallback);
 596 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_free_pages);
 597
 598 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_get_reserved_buf);
 599 EXPORT_SYMBOL(snd_dma_reserve_buf);
 600
 601 EXPORT_SYMBOL(snd_malloc_pages);
 602 EXPORT_SYMBOL(snd_free_pages);