drivers/block/z2ram.c

   1 /*
   2 ** z2ram - Amiga pseudo-driver to access 16bit-RAM in ZorroII space
   3 **         as a block device, to be used as a RAM disk or swap space
   4 **
   5 ** Copyright (C) 1994 by Ingo Wilken (Ingo.Wilken@informatik.uni-oldenburg.de)
   6 **
   7 ** ++Geert: support for zorro_unused_z2ram, better range checking
   8 ** ++roman: translate accesses via an array
   9 ** ++Milan: support for ChipRAM usage
  10 ** ++yambo: converted to 2.0 kernel
  11 ** ++yambo: modularized and support added for 3 minor devices including:
  12 **          MAJOR  MINOR  DESCRIPTION
  13 **          -----  -----  ----------------------------------------------
  14 **          37     0       Use Zorro II and Chip ram
  15 **          37     1       Use only Zorro II ram
  16 **          37     2       Use only Chip ram
  17 **          37     4-7     Use memory list entry 1-4 (first is 0)
  18 ** ++jskov: support for 1-4th memory list entry.
  19 **
  20 ** Permission to use, copy, modify, and distribute this software and its
  21 ** documentation for any purpose and without fee is hereby granted, provided
  22 ** that the above copyright notice appear in all copies and that both that
  23 ** copyright notice and this permission notice appear in supporting
  24 ** documentation.  This software is provided "as is" without express or
  25 ** implied warranty.
  26 */
  27
  28 #define DEVICE_NAME "Z2RAM"
  29
  30 #include <linux/major.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/module.h>
  34 #include <linux/blk-mq.h>
  35 #include <linux/bitops.h>
  36 #include <linux/mutex.h>
  37 #include <linux/slab.h>
  38
  39 #include <asm/setup.h>
  40 #include <asm/amigahw.h>
  41 #include <asm/pgtable.h>
  42
  43 #include <linux/zorro.h>
  44
  45
  46 #define Z2MINOR_COMBINED      (0)
  47 #define Z2MINOR_Z2ONLY        (1)
  48 #define Z2MINOR_CHIPONLY      (2)
  49 #define Z2MINOR_MEMLIST1      (4)
  50 #define Z2MINOR_MEMLIST2      (5)
  51 #define Z2MINOR_MEMLIST3      (6)
  52 #define Z2MINOR_MEMLIST4      (7)
  53 #define Z2MINOR_COUNT         (8) /* Move this down when adding a new minor */
  54
  55 #define Z2RAM_CHUNK1024       ( Z2RAM_CHUNKSIZE >> 10 )
  56
  57 static DEFINE_MUTEX(z2ram_mutex);
  58 static u_long *z2ram_map    = NULL;
  59 static u_long z2ram_size    = 0;
  60 static int z2_count         = 0;
  61 static int chip_count       = 0;
  62 static int list_count       = 0;
  63 static int current_device   = -1;
  64
  65 static DEFINE_SPINLOCK(z2ram_lock);
  66
  67 static struct gendisk *z2ram_gendisk;
  68
  69 static blk_status_t z2_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
  70                                 const struct blk_mq_queue_data *bd)
  71 {
  72         struct request *req = bd->rq;
  73         unsigned long start = blk_rq_pos(req) << 9;
  74         unsigned long len  = blk_rq_cur_bytes(req);
  75
  76         blk_mq_start_request(req);
  77
  78         if (start + len > z2ram_size) {
  79                 pr_err(DEVICE_NAME ": bad access: block=%llu, "
  80                        "count=%u\n",
  81                        (unsigned long long)blk_rq_pos(req),
  82                        blk_rq_cur_sectors(req));
  83                 return BLK_STS_IOERR;
  84         }
  85
  86         spin_lock_irq(&z2ram_lock);
  87
  88         while (len) {
  89                 unsigned long addr = start & Z2RAM_CHUNKMASK;
  90                 unsigned long size = Z2RAM_CHUNKSIZE - addr;
  91                 void *buffer = bio_data(req->bio);
  92
  93                 if (len < size)
  94                         size = len;
  95                 addr += z2ram_map[ start >> Z2RAM_CHUNKSHIFT ];
  96                 if (rq_data_dir(req) == READ)
  97                         memcpy(buffer, (char *)addr, size);
  98                 else
  99                         memcpy((char *)addr, buffer, size);
 100                 start += size;
 101                 len -= size;
 102         }
 103
 104         spin_unlock_irq(&z2ram_lock);
 105         blk_mq_end_request(req, BLK_STS_OK);
 106         return BLK_STS_OK;
 107 }
 108
 109 static void
 110 get_z2ram( void )
 111 {
 112     int i;
 113
 114     for ( i = 0; i < Z2RAM_SIZE / Z2RAM_CHUNKSIZE; i++ )
 115     {
 116         if ( test_bit( i, zorro_unused_z2ram ) )
 117         {
 118             z2_count++;
 119             z2ram_map[z2ram_size++] = (unsigned long)ZTWO_VADDR(Z2RAM_START) +
 120                                       (i << Z2RAM_CHUNKSHIFT);
 121             clear_bit( i, zorro_unused_z2ram );
 122         }
 123     }
 124
 125     return;
 126 }
 127
 128 static void
 129 get_chipram( void )
 130 {
 131
 132     while ( amiga_chip_avail() > ( Z2RAM_CHUNKSIZE * 4 ) )
 133     {
 134         chip_count++;
 135         z2ram_map[ z2ram_size ] =
 136             (u_long)amiga_chip_alloc( Z2RAM_CHUNKSIZE, "z2ram" );
 137
 138         if ( z2ram_map[ z2ram_size ] == 0 )
 139         {
 140             break;
 141         }
 142
 143         z2ram_size++;
 144     }
 145
 146     return;
 147 }
 148
 149 static int z2_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 150 {
 151     int device;
 152     int max_z2_map = ( Z2RAM_SIZE / Z2RAM_CHUNKSIZE ) *
 153         sizeof( z2ram_map[0] );
 154     int max_chip_map = ( amiga_chip_size / Z2RAM_CHUNKSIZE ) *
 155         sizeof( z2ram_map[0] );
 156     int rc = -ENOMEM;
 157
 158     device = MINOR(bdev->bd_dev);
 159
 160     mutex_lock(&z2ram_mutex);
 161     if ( current_device != -1 && current_device != device )
 162     {
 163         rc = -EBUSY;
 164         goto err_out;
 165     }
 166
 167     if ( current_device == -1 )
 168     {
 169         z2_count   = 0;
 170         chip_count = 0;
 171         list_count = 0;
 172         z2ram_size = 0;
 173
 174         /* Use a specific list entry. */
 175         if (device >= Z2MINOR_MEMLIST1 && device <= Z2MINOR_MEMLIST4) {
 176                 int index = device - Z2MINOR_MEMLIST1 + 1;
 177                 unsigned long size, paddr, vaddr;
 178
 179                 if (index >= m68k_realnum_memory) {
 180                         printk( KERN_ERR DEVICE_NAME
 181                                 ": no such entry in z2ram_map\n" );
 182                         goto err_out;
 183                 }
 184
 185                 paddr = m68k_memory[index].addr;
 186                 size = m68k_memory[index].size & ~(Z2RAM_CHUNKSIZE-1);
 187
 188 #ifdef __powerpc__
 189                 /* FIXME: ioremap doesn't build correct memory tables. */
 190                 {
 191                         vfree(vmalloc (size));
 192                 }
 193
 194                 vaddr = (unsigned long) __ioremap (paddr, size,
 195                                                    _PAGE_WRITETHRU);
 196
 197 #else
 198                 vaddr = (unsigned long)z_remap_nocache_nonser(paddr, size);
 199 #endif
 200                 z2ram_map =
 201                         kmalloc_array(size / Z2RAM_CHUNKSIZE,
 202                                       sizeof(z2ram_map[0]),
 203                                       GFP_KERNEL);
 204                 if ( z2ram_map == NULL )
 205                 {
 206                     printk( KERN_ERR DEVICE_NAME
 207                         ": cannot get mem for z2ram_map\n" );
 208                     goto err_out;
 209                 }
 210
 211                 while (size) {
 212                         z2ram_map[ z2ram_size++ ] = vaddr;
 213                         size -= Z2RAM_CHUNKSIZE;
 214                         vaddr += Z2RAM_CHUNKSIZE;
 215                         list_count++;
 216                 }
 217
 218                 if ( z2ram_size != 0 )
 219                     printk( KERN_INFO DEVICE_NAME
 220                         ": using %iK List Entry %d Memory\n",
 221                         list_count * Z2RAM_CHUNK1024, index );
 222         } else
 223
 224         switch ( device )
 225         {
 226             case Z2MINOR_COMBINED:
 227
 228                 z2ram_map = kmalloc( max_z2_map + max_chip_map, GFP_KERNEL );
 229                 if ( z2ram_map == NULL )
 230                 {
 231                     printk( KERN_ERR DEVICE_NAME
 232                         ": cannot get mem for z2ram_map\n" );
 233                     goto err_out;
 234                 }
 235
 236                 get_z2ram();
 237                 get_chipram();
 238
 239                 if ( z2ram_size != 0 )
 240                     printk( KERN_INFO DEVICE_NAME
 241                         ": using %iK Zorro II RAM and %iK Chip RAM (Total %dK)\n",
 242                         z2_count * Z2RAM_CHUNK1024,
 243                         chip_count * Z2RAM_CHUNK1024,
 244                         ( z2_count + chip_count ) * Z2RAM_CHUNK1024 );
 245
 246             break;
 247
 248             case Z2MINOR_Z2ONLY:
 249                 z2ram_map = kmalloc( max_z2_map, GFP_KERNEL );
 250                 if ( z2ram_map == NULL )
 251                 {
 252                     printk( KERN_ERR DEVICE_NAME
 253                         ": cannot get mem for z2ram_map\n" );
 254                     goto err_out;
 255                 }
 256
 257                 get_z2ram();
 258
 259                 if ( z2ram_size != 0 )
 260                     printk( KERN_INFO DEVICE_NAME
 261                         ": using %iK of Zorro II RAM\n",
 262                         z2_count * Z2RAM_CHUNK1024 );
 263
 264             break;
 265
 266             case Z2MINOR_CHIPONLY:
 267                 z2ram_map = kmalloc( max_chip_map, GFP_KERNEL );
 268                 if ( z2ram_map == NULL )
 269                 {
 270                     printk( KERN_ERR DEVICE_NAME
 271                         ": cannot get mem for z2ram_map\n" );
 272                     goto err_out;
 273                 }
 274
 275                 get_chipram();
 276
 277                 if ( z2ram_size != 0 )
 278                     printk( KERN_INFO DEVICE_NAME
 279                         ": using %iK Chip RAM\n",
 280                         chip_count * Z2RAM_CHUNK1024 );
 281
 282             break;
 283
 284             default:
 285                 rc = -ENODEV;
 286                 goto err_out;
 287
 288             break;
 289         }
 290
 291         if ( z2ram_size == 0 )
 292         {
 293             printk( KERN_NOTICE DEVICE_NAME
 294                 ": no unused ZII/Chip RAM found\n" );
 295             goto err_out_kfree;
 296         }
 297
 298         current_device = device;
 299         z2ram_size <<= Z2RAM_CHUNKSHIFT;
 300         set_capacity(z2ram_gendisk, z2ram_size >> 9);
 301     }
 302
 303     mutex_unlock(&z2ram_mutex);
 304     return 0;
 305
 306 err_out_kfree:
 307     kfree(z2ram_map);
 308 err_out:
 309     mutex_unlock(&z2ram_mutex);
 310     return rc;
 311 }
 312
 313 static void
 314 z2_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 315 {
 316     mutex_lock(&z2ram_mutex);
 317     if ( current_device == -1 ) {
 318         mutex_unlock(&z2ram_mutex);
 319         return;
 320     }
 321     mutex_unlock(&z2ram_mutex);
 322     /*
 323      * FIXME: unmap memory
 324      */
 325 }
 326
 327 static const struct block_device_operations z2_fops =
 328 {
 329         .owner          = THIS_MODULE,
 330         .open           = z2_open,
 331         .release        = z2_release,
 332 };
 333
 334 static struct kobject *z2_find(dev_t dev, int *part, void *data)
 335 {
 336         *part = 0;
 337         return get_disk_and_module(z2ram_gendisk);
 338 }
 339
 340 static struct request_queue *z2_queue;
 341 static struct blk_mq_tag_set tag_set;
 342
 343 static const struct blk_mq_ops z2_mq_ops = {
 344         .queue_rq       = z2_queue_rq,
 345 };
 346
 347 static int __init
 348 z2_init(void)
 349 {
 350     int ret;
 351
 352     if (!MACH_IS_AMIGA)
 353         return -ENODEV;
 354
 355     ret = -EBUSY;
 356     if (register_blkdev(Z2RAM_MAJOR, DEVICE_NAME))
 357         goto err;
 358
 359     ret = -ENOMEM;
 360     z2ram_gendisk = alloc_disk(1);
 361     if (!z2ram_gendisk)
 362         goto out_disk;
 363
 364     z2_queue = blk_mq_init_sq_queue(&tag_set, &z2_mq_ops, 16,
 365                                         BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE);
 366     if (IS_ERR(z2_queue)) {
 367         ret = PTR_ERR(z2_queue);
 368         z2_queue = NULL;
 369         goto out_queue;
 370     }
 371
 372     z2ram_gendisk->major = Z2RAM_MAJOR;
 373     z2ram_gendisk->first_minor = 0;
 374     z2ram_gendisk->fops = &z2_fops;
 375     sprintf(z2ram_gendisk->disk_name, "z2ram");
 376
 377     z2ram_gendisk->queue = z2_queue;
 378     add_disk(z2ram_gendisk);
 379     blk_register_region(MKDEV(Z2RAM_MAJOR, 0), Z2MINOR_COUNT, THIS_MODULE,
 380                                 z2_find, NULL, NULL);
 381
 382     return 0;
 383
 384 out_queue:
 385     put_disk(z2ram_gendisk);
 386 out_disk:
 387     unregister_blkdev(Z2RAM_MAJOR, DEVICE_NAME);
 388 err:
 389     return ret;
 390 }
 391
 392 static void __exit z2_exit(void)
 393 {
 394     int i, j;
 395     blk_unregister_region(MKDEV(Z2RAM_MAJOR, 0), Z2MINOR_COUNT);
 396     unregister_blkdev(Z2RAM_MAJOR, DEVICE_NAME);
 397     del_gendisk(z2ram_gendisk);
 398     put_disk(z2ram_gendisk);
 399     blk_cleanup_queue(z2_queue);
 400     blk_mq_free_tag_set(&tag_set);
 401
 402     if ( current_device != -1 )
 403     {
 404         i = 0;
 405
 406         for ( j = 0 ; j < z2_count; j++ )
 407         {
 408             set_bit( i++, zorro_unused_z2ram );
 409         }
 410
 411         for ( j = 0 ; j < chip_count; j++ )
 412         {
 413             if ( z2ram_map[ i ] )
 414             {
 415                 amiga_chip_free( (void *) z2ram_map[ i++ ] );
 416             }
 417         }
 418
 419         if ( z2ram_map != NULL )
 420         {
 421             kfree( z2ram_map );
 422         }
 423     }
 424
 425     return;
 426 }
 427
 428 module_init(z2_init);
 429 module_exit(z2_exit);
 430 MODULE_LICENSE("GPL");