]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/virtio/virtio_ring.c
Linux 3.14
[~andy/linux] / drivers / virtio / virtio_ring.c
1 /* Virtio ring implementation.
2  *
3  *  Copyright 2007 Rusty Russell IBM Corporation
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  *  (at your option) any later version.
9  *
10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  *  GNU General Public License for more details.
14  *
15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
17  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
18  */
19 #include <linux/virtio.h>
20 #include <linux/virtio_ring.h>
21 #include <linux/virtio_config.h>
22 #include <linux/device.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/hrtimer.h>
26
27 #ifdef DEBUG
28 /* For development, we want to crash whenever the ring is screwed. */
29 #define BAD_RING(_vq, fmt, args...)                             \
30         do {                                                    \
31                 dev_err(&(_vq)->vq.vdev->dev,                   \
32                         "%s:"fmt, (_vq)->vq.name, ##args);      \
33                 BUG();                                          \
34         } while (0)
35 /* Caller is supposed to guarantee no reentry. */
36 #define START_USE(_vq)                                          \
37         do {                                                    \
38                 if ((_vq)->in_use)                              \
39                         panic("%s:in_use = %i\n",               \
40                               (_vq)->vq.name, (_vq)->in_use);   \
41                 (_vq)->in_use = __LINE__;                       \
42         } while (0)
43 #define END_USE(_vq) \
44         do { BUG_ON(!(_vq)->in_use); (_vq)->in_use = 0; } while(0)
45 #else
46 #define BAD_RING(_vq, fmt, args...)                             \
47         do {                                                    \
48                 dev_err(&_vq->vq.vdev->dev,                     \
49                         "%s:"fmt, (_vq)->vq.name, ##args);      \
50                 (_vq)->broken = true;                           \
51         } while (0)
52 #define START_USE(vq)
53 #define END_USE(vq)
54 #endif
55
56 struct vring_virtqueue
57 {
58         struct virtqueue vq;
59
60         /* Actual memory layout for this queue */
61         struct vring vring;
62
63         /* Can we use weak barriers? */
64         bool weak_barriers;
65
66         /* Other side has made a mess, don't try any more. */
67         bool broken;
68
69         /* Host supports indirect buffers */
70         bool indirect;
71
72         /* Host publishes avail event idx */
73         bool event;
74
75         /* Head of free buffer list. */
76         unsigned int free_head;
77         /* Number we've added since last sync. */
78         unsigned int num_added;
79
80         /* Last used index we've seen. */
81         u16 last_used_idx;
82
83         /* How to notify other side. FIXME: commonalize hcalls! */
84         bool (*notify)(struct virtqueue *vq);
85
86 #ifdef DEBUG
87         /* They're supposed to lock for us. */
88         unsigned int in_use;
89
90         /* Figure out if their kicks are too delayed. */
91         bool last_add_time_valid;
92         ktime_t last_add_time;
93 #endif
94
95         /* Tokens for callbacks. */
96         void *data[];
97 };
98
99 #define to_vvq(_vq) container_of(_vq, struct vring_virtqueue, vq)
100
101 static inline struct scatterlist *sg_next_chained(struct scatterlist *sg,
102                                                   unsigned int *count)
103 {
104         return sg_next(sg);
105 }
106
107 static inline struct scatterlist *sg_next_arr(struct scatterlist *sg,
108                                               unsigned int *count)
109 {
110         if (--(*count) == 0)
111                 return NULL;
112         return sg + 1;
113 }
114
115 /* Set up an indirect table of descriptors and add it to the queue. */
116 static inline int vring_add_indirect(struct vring_virtqueue *vq,
117                                      struct scatterlist *sgs[],
118                                      struct scatterlist *(*next)
119                                        (struct scatterlist *, unsigned int *),
120                                      unsigned int total_sg,
121                                      unsigned int total_out,
122                                      unsigned int total_in,
123                                      unsigned int out_sgs,
124                                      unsigned int in_sgs,
125                                      gfp_t gfp)
126 {
127         struct vring_desc *desc;
128         unsigned head;
129         struct scatterlist *sg;
130         int i, n;
131
132         /*
133          * We require lowmem mappings for the descriptors because
134          * otherwise virt_to_phys will give us bogus addresses in the
135          * virtqueue.
136          */
137         gfp &= ~(__GFP_HIGHMEM | __GFP_HIGH);
138
139         desc = kmalloc(total_sg * sizeof(struct vring_desc), gfp);
140         if (!desc)
141                 return -ENOMEM;
142
143         /* Transfer entries from the sg lists into the indirect page */
144         i = 0;
145         for (n = 0; n < out_sgs; n++) {
146                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_out)) {
147                         desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT;
148                         desc[i].addr = sg_phys(sg);
149                         desc[i].len = sg->length;
150                         desc[i].next = i+1;
151                         i++;
152                 }
153         }
154         for (; n < (out_sgs + in_sgs); n++) {
155                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_in)) {
156                         desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT|VRING_DESC_F_WRITE;
157                         desc[i].addr = sg_phys(sg);
158                         desc[i].len = sg->length;
159                         desc[i].next = i+1;
160                         i++;
161                 }
162         }
163         BUG_ON(i != total_sg);
164
165         /* Last one doesn't continue. */
166         desc[i-1].flags &= ~VRING_DESC_F_NEXT;
167         desc[i-1].next = 0;
168
169         /* We're about to use a buffer */
170         vq->vq.num_free--;
171
172         /* Use a single buffer which doesn't continue */
173         head = vq->free_head;
174         vq->vring.desc[head].flags = VRING_DESC_F_INDIRECT;
175         vq->vring.desc[head].addr = virt_to_phys(desc);
176         /* kmemleak gives a false positive, as it's hidden by virt_to_phys */
177         kmemleak_ignore(desc);
178         vq->vring.desc[head].len = i * sizeof(struct vring_desc);
179
180         /* Update free pointer */
181         vq->free_head = vq->vring.desc[head].next;
182
183         return head;
184 }
185
186 static inline int virtqueue_add(struct virtqueue *_vq,
187                                 struct scatterlist *sgs[],
188                                 struct scatterlist *(*next)
189                                   (struct scatterlist *, unsigned int *),
190                                 unsigned int total_out,
191                                 unsigned int total_in,
192                                 unsigned int out_sgs,
193                                 unsigned int in_sgs,
194                                 void *data,
195                                 gfp_t gfp)
196 {
197         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
198         struct scatterlist *sg;
199         unsigned int i, n, avail, uninitialized_var(prev), total_sg;
200         int head;
201
202         START_USE(vq);
203
204         BUG_ON(data == NULL);
205
206 #ifdef DEBUG
207         {
208                 ktime_t now = ktime_get();
209
210                 /* No kick or get, with .1 second between?  Warn. */
211                 if (vq->last_add_time_valid)
212                         WARN_ON(ktime_to_ms(ktime_sub(now, vq->last_add_time))
213                                             > 100);
214                 vq->last_add_time = now;
215                 vq->last_add_time_valid = true;
216         }
217 #endif
218
219         total_sg = total_in + total_out;
220
221         /* If the host supports indirect descriptor tables, and we have multiple
222          * buffers, then go indirect. FIXME: tune this threshold */
223         if (vq->indirect && total_sg > 1 && vq->vq.num_free) {
224                 head = vring_add_indirect(vq, sgs, next, total_sg, total_out,
225                                           total_in,
226                                           out_sgs, in_sgs, gfp);
227                 if (likely(head >= 0))
228                         goto add_head;
229         }
230
231         BUG_ON(total_sg > vq->vring.num);
232         BUG_ON(total_sg == 0);
233
234         if (vq->vq.num_free < total_sg) {
235                 pr_debug("Can't add buf len %i - avail = %i\n",
236                          total_sg, vq->vq.num_free);
237                 /* FIXME: for historical reasons, we force a notify here if
238                  * there are outgoing parts to the buffer.  Presumably the
239                  * host should service the ring ASAP. */
240                 if (out_sgs)
241                         vq->notify(&vq->vq);
242                 END_USE(vq);
243                 return -ENOSPC;
244         }
245
246         /* We're about to use some buffers from the free list. */
247         vq->vq.num_free -= total_sg;
248
249         head = i = vq->free_head;
250         for (n = 0; n < out_sgs; n++) {
251                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_out)) {
252                         vq->vring.desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT;
253                         vq->vring.desc[i].addr = sg_phys(sg);
254                         vq->vring.desc[i].len = sg->length;
255                         prev = i;
256                         i = vq->vring.desc[i].next;
257                 }
258         }
259         for (; n < (out_sgs + in_sgs); n++) {
260                 for (sg = sgs[n]; sg; sg = next(sg, &total_in)) {
261                         vq->vring.desc[i].flags = VRING_DESC_F_NEXT|VRING_DESC_F_WRITE;
262                         vq->vring.desc[i].addr = sg_phys(sg);
263                         vq->vring.desc[i].len = sg->length;
264                         prev = i;
265                         i = vq->vring.desc[i].next;
266                 }
267         }
268         /* Last one doesn't continue. */
269         vq->vring.desc[prev].flags &= ~VRING_DESC_F_NEXT;
270
271         /* Update free pointer */
272         vq->free_head = i;
273
274 add_head:
275         /* Set token. */
276         vq->data[head] = data;
277
278         /* Put entry in available array (but don't update avail->idx until they
279          * do sync). */
280         avail = (vq->vring.avail->idx & (vq->vring.num-1));
281         vq->vring.avail->ring[avail] = head;
282
283         /* Descriptors and available array need to be set before we expose the
284          * new available array entries. */
285         virtio_wmb(vq->weak_barriers);
286         vq->vring.avail->idx++;
287         vq->num_added++;
288
289         /* This is very unlikely, but theoretically possible.  Kick
290          * just in case. */
291         if (unlikely(vq->num_added == (1 << 16) - 1))
292                 virtqueue_kick(_vq);
293
294         pr_debug("Added buffer head %i to %p\n", head, vq);
295         END_USE(vq);
296
297         return 0;
298 }
299
300 /**
301  * virtqueue_add_sgs - expose buffers to other end
302  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
303  * @sgs: array of terminated scatterlists.
304  * @out_num: the number of scatterlists readable by other side
305  * @in_num: the number of scatterlists which are writable (after readable ones)
306  * @data: the token identifying the buffer.
307  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
308  *
309  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
310  * at the same time (except where noted).
311  *
312  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
313  */
314 int virtqueue_add_sgs(struct virtqueue *_vq,
315                       struct scatterlist *sgs[],
316                       unsigned int out_sgs,
317                       unsigned int in_sgs,
318                       void *data,
319                       gfp_t gfp)
320 {
321         unsigned int i, total_out, total_in;
322
323         /* Count them first. */
324         for (i = total_out = total_in = 0; i < out_sgs; i++) {
325                 struct scatterlist *sg;
326                 for (sg = sgs[i]; sg; sg = sg_next(sg))
327                         total_out++;
328         }
329         for (; i < out_sgs + in_sgs; i++) {
330                 struct scatterlist *sg;
331                 for (sg = sgs[i]; sg; sg = sg_next(sg))
332                         total_in++;
333         }
334         return virtqueue_add(_vq, sgs, sg_next_chained,
335                              total_out, total_in, out_sgs, in_sgs, data, gfp);
336 }
337 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_sgs);
338
339 /**
340  * virtqueue_add_outbuf - expose output buffers to other end
341  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
342  * @sgs: array of scatterlists (need not be terminated!)
343  * @num: the number of scatterlists readable by other side
344  * @data: the token identifying the buffer.
345  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
346  *
347  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
348  * at the same time (except where noted).
349  *
350  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
351  */
352 int virtqueue_add_outbuf(struct virtqueue *vq,
353                          struct scatterlist sg[], unsigned int num,
354                          void *data,
355                          gfp_t gfp)
356 {
357         return virtqueue_add(vq, &sg, sg_next_arr, num, 0, 1, 0, data, gfp);
358 }
359 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_outbuf);
360
361 /**
362  * virtqueue_add_inbuf - expose input buffers to other end
363  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
364  * @sgs: array of scatterlists (need not be terminated!)
365  * @num: the number of scatterlists writable by other side
366  * @data: the token identifying the buffer.
367  * @gfp: how to do memory allocations (if necessary).
368  *
369  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue operations
370  * at the same time (except where noted).
371  *
372  * Returns zero or a negative error (ie. ENOSPC, ENOMEM).
373  */
374 int virtqueue_add_inbuf(struct virtqueue *vq,
375                         struct scatterlist sg[], unsigned int num,
376                         void *data,
377                         gfp_t gfp)
378 {
379         return virtqueue_add(vq, &sg, sg_next_arr, 0, num, 0, 1, data, gfp);
380 }
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_add_inbuf);
382
383 /**
384  * virtqueue_kick_prepare - first half of split virtqueue_kick call.
385  * @vq: the struct virtqueue
386  *
387  * Instead of virtqueue_kick(), you can do:
388  *      if (virtqueue_kick_prepare(vq))
389  *              virtqueue_notify(vq);
390  *
391  * This is sometimes useful because the virtqueue_kick_prepare() needs
392  * to be serialized, but the actual virtqueue_notify() call does not.
393  */
394 bool virtqueue_kick_prepare(struct virtqueue *_vq)
395 {
396         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
397         u16 new, old;
398         bool needs_kick;
399
400         START_USE(vq);
401         /* We need to expose available array entries before checking avail
402          * event. */
403         virtio_mb(vq->weak_barriers);
404
405         old = vq->vring.avail->idx - vq->num_added;
406         new = vq->vring.avail->idx;
407         vq->num_added = 0;
408
409 #ifdef DEBUG
410         if (vq->last_add_time_valid) {
411                 WARN_ON(ktime_to_ms(ktime_sub(ktime_get(),
412                                               vq->last_add_time)) > 100);
413         }
414         vq->last_add_time_valid = false;
415 #endif
416
417         if (vq->event) {
418                 needs_kick = vring_need_event(vring_avail_event(&vq->vring),
419                                               new, old);
420         } else {
421                 needs_kick = !(vq->vring.used->flags & VRING_USED_F_NO_NOTIFY);
422         }
423         END_USE(vq);
424         return needs_kick;
425 }
426 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_kick_prepare);
427
428 /**
429  * virtqueue_notify - second half of split virtqueue_kick call.
430  * @vq: the struct virtqueue
431  *
432  * This does not need to be serialized.
433  *
434  * Returns false if host notify failed or queue is broken, otherwise true.
435  */
436 bool virtqueue_notify(struct virtqueue *_vq)
437 {
438         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
439
440         if (unlikely(vq->broken))
441                 return false;
442
443         /* Prod other side to tell it about changes. */
444         if (!vq->notify(_vq)) {
445                 vq->broken = true;
446                 return false;
447         }
448         return true;
449 }
450 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_notify);
451
452 /**
453  * virtqueue_kick - update after add_buf
454  * @vq: the struct virtqueue
455  *
456  * After one or more virtqueue_add_* calls, invoke this to kick
457  * the other side.
458  *
459  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
460  * operations at the same time (except where noted).
461  *
462  * Returns false if kick failed, otherwise true.
463  */
464 bool virtqueue_kick(struct virtqueue *vq)
465 {
466         if (virtqueue_kick_prepare(vq))
467                 return virtqueue_notify(vq);
468         return true;
469 }
470 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_kick);
471
472 static void detach_buf(struct vring_virtqueue *vq, unsigned int head)
473 {
474         unsigned int i;
475
476         /* Clear data ptr. */
477         vq->data[head] = NULL;
478
479         /* Put back on free list: find end */
480         i = head;
481
482         /* Free the indirect table */
483         if (vq->vring.desc[i].flags & VRING_DESC_F_INDIRECT)
484                 kfree(phys_to_virt(vq->vring.desc[i].addr));
485
486         while (vq->vring.desc[i].flags & VRING_DESC_F_NEXT) {
487                 i = vq->vring.desc[i].next;
488                 vq->vq.num_free++;
489         }
490
491         vq->vring.desc[i].next = vq->free_head;
492         vq->free_head = head;
493         /* Plus final descriptor */
494         vq->vq.num_free++;
495 }
496
497 static inline bool more_used(const struct vring_virtqueue *vq)
498 {
499         return vq->last_used_idx != vq->vring.used->idx;
500 }
501
502 /**
503  * virtqueue_get_buf - get the next used buffer
504  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
505  * @len: the length written into the buffer
506  *
507  * If the driver wrote data into the buffer, @len will be set to the
508  * amount written.  This means you don't need to clear the buffer
509  * beforehand to ensure there's no data leakage in the case of short
510  * writes.
511  *
512  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
513  * operations at the same time (except where noted).
514  *
515  * Returns NULL if there are no used buffers, or the "data" token
516  * handed to virtqueue_add_*().
517  */
518 void *virtqueue_get_buf(struct virtqueue *_vq, unsigned int *len)
519 {
520         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
521         void *ret;
522         unsigned int i;
523         u16 last_used;
524
525         START_USE(vq);
526
527         if (unlikely(vq->broken)) {
528                 END_USE(vq);
529                 return NULL;
530         }
531
532         if (!more_used(vq)) {
533                 pr_debug("No more buffers in queue\n");
534                 END_USE(vq);
535                 return NULL;
536         }
537
538         /* Only get used array entries after they have been exposed by host. */
539         virtio_rmb(vq->weak_barriers);
540
541         last_used = (vq->last_used_idx & (vq->vring.num - 1));
542         i = vq->vring.used->ring[last_used].id;
543         *len = vq->vring.used->ring[last_used].len;
544
545         if (unlikely(i >= vq->vring.num)) {
546                 BAD_RING(vq, "id %u out of range\n", i);
547                 return NULL;
548         }
549         if (unlikely(!vq->data[i])) {
550                 BAD_RING(vq, "id %u is not a head!\n", i);
551                 return NULL;
552         }
553
554         /* detach_buf clears data, so grab it now. */
555         ret = vq->data[i];
556         detach_buf(vq, i);
557         vq->last_used_idx++;
558         /* If we expect an interrupt for the next entry, tell host
559          * by writing event index and flush out the write before
560          * the read in the next get_buf call. */
561         if (!(vq->vring.avail->flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT)) {
562                 vring_used_event(&vq->vring) = vq->last_used_idx;
563                 virtio_mb(vq->weak_barriers);
564         }
565
566 #ifdef DEBUG
567         vq->last_add_time_valid = false;
568 #endif
569
570         END_USE(vq);
571         return ret;
572 }
573 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_get_buf);
574
575 /**
576  * virtqueue_disable_cb - disable callbacks
577  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
578  *
579  * Note that this is not necessarily synchronous, hence unreliable and only
580  * useful as an optimization.
581  *
582  * Unlike other operations, this need not be serialized.
583  */
584 void virtqueue_disable_cb(struct virtqueue *_vq)
585 {
586         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
587
588         vq->vring.avail->flags |= VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
589 }
590 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_disable_cb);
591
592 /**
593  * virtqueue_enable_cb_prepare - restart callbacks after disable_cb
594  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
595  *
596  * This re-enables callbacks; it returns current queue state
597  * in an opaque unsigned value. This value should be later tested by
598  * virtqueue_poll, to detect a possible race between the driver checking for
599  * more work, and enabling callbacks.
600  *
601  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
602  * operations at the same time (except where noted).
603  */
604 unsigned virtqueue_enable_cb_prepare(struct virtqueue *_vq)
605 {
606         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
607         u16 last_used_idx;
608
609         START_USE(vq);
610
611         /* We optimistically turn back on interrupts, then check if there was
612          * more to do. */
613         /* Depending on the VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX feature, we need to
614          * either clear the flags bit or point the event index at the next
615          * entry. Always do both to keep code simple. */
616         vq->vring.avail->flags &= ~VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
617         vring_used_event(&vq->vring) = last_used_idx = vq->last_used_idx;
618         END_USE(vq);
619         return last_used_idx;
620 }
621 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb_prepare);
622
623 /**
624  * virtqueue_poll - query pending used buffers
625  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
626  * @last_used_idx: virtqueue state (from call to virtqueue_enable_cb_prepare).
627  *
628  * Returns "true" if there are pending used buffers in the queue.
629  *
630  * This does not need to be serialized.
631  */
632 bool virtqueue_poll(struct virtqueue *_vq, unsigned last_used_idx)
633 {
634         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
635
636         virtio_mb(vq->weak_barriers);
637         return (u16)last_used_idx != vq->vring.used->idx;
638 }
639 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_poll);
640
641 /**
642  * virtqueue_enable_cb - restart callbacks after disable_cb.
643  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
644  *
645  * This re-enables callbacks; it returns "false" if there are pending
646  * buffers in the queue, to detect a possible race between the driver
647  * checking for more work, and enabling callbacks.
648  *
649  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
650  * operations at the same time (except where noted).
651  */
652 bool virtqueue_enable_cb(struct virtqueue *_vq)
653 {
654         unsigned last_used_idx = virtqueue_enable_cb_prepare(_vq);
655         return !virtqueue_poll(_vq, last_used_idx);
656 }
657 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb);
658
659 /**
660  * virtqueue_enable_cb_delayed - restart callbacks after disable_cb.
661  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
662  *
663  * This re-enables callbacks but hints to the other side to delay
664  * interrupts until most of the available buffers have been processed;
665  * it returns "false" if there are many pending buffers in the queue,
666  * to detect a possible race between the driver checking for more work,
667  * and enabling callbacks.
668  *
669  * Caller must ensure we don't call this with other virtqueue
670  * operations at the same time (except where noted).
671  */
672 bool virtqueue_enable_cb_delayed(struct virtqueue *_vq)
673 {
674         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
675         u16 bufs;
676
677         START_USE(vq);
678
679         /* We optimistically turn back on interrupts, then check if there was
680          * more to do. */
681         /* Depending on the VIRTIO_RING_F_USED_EVENT_IDX feature, we need to
682          * either clear the flags bit or point the event index at the next
683          * entry. Always do both to keep code simple. */
684         vq->vring.avail->flags &= ~VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
685         /* TODO: tune this threshold */
686         bufs = (u16)(vq->vring.avail->idx - vq->last_used_idx) * 3 / 4;
687         vring_used_event(&vq->vring) = vq->last_used_idx + bufs;
688         virtio_mb(vq->weak_barriers);
689         if (unlikely((u16)(vq->vring.used->idx - vq->last_used_idx) > bufs)) {
690                 END_USE(vq);
691                 return false;
692         }
693
694         END_USE(vq);
695         return true;
696 }
697 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_enable_cb_delayed);
698
699 /**
700  * virtqueue_detach_unused_buf - detach first unused buffer
701  * @vq: the struct virtqueue we're talking about.
702  *
703  * Returns NULL or the "data" token handed to virtqueue_add_*().
704  * This is not valid on an active queue; it is useful only for device
705  * shutdown.
706  */
707 void *virtqueue_detach_unused_buf(struct virtqueue *_vq)
708 {
709         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
710         unsigned int i;
711         void *buf;
712
713         START_USE(vq);
714
715         for (i = 0; i < vq->vring.num; i++) {
716                 if (!vq->data[i])
717                         continue;
718                 /* detach_buf clears data, so grab it now. */
719                 buf = vq->data[i];
720                 detach_buf(vq, i);
721                 vq->vring.avail->idx--;
722                 END_USE(vq);
723                 return buf;
724         }
725         /* That should have freed everything. */
726         BUG_ON(vq->vq.num_free != vq->vring.num);
727
728         END_USE(vq);
729         return NULL;
730 }
731 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_detach_unused_buf);
732
733 irqreturn_t vring_interrupt(int irq, void *_vq)
734 {
735         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
736
737         if (!more_used(vq)) {
738                 pr_debug("virtqueue interrupt with no work for %p\n", vq);
739                 return IRQ_NONE;
740         }
741
742         if (unlikely(vq->broken))
743                 return IRQ_HANDLED;
744
745         pr_debug("virtqueue callback for %p (%p)\n", vq, vq->vq.callback);
746         if (vq->vq.callback)
747                 vq->vq.callback(&vq->vq);
748
749         return IRQ_HANDLED;
750 }
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_interrupt);
752
753 struct virtqueue *vring_new_virtqueue(unsigned int index,
754                                       unsigned int num,
755                                       unsigned int vring_align,
756                                       struct virtio_device *vdev,
757                                       bool weak_barriers,
758                                       void *pages,
759                                       bool (*notify)(struct virtqueue *),
760                                       void (*callback)(struct virtqueue *),
761                                       const char *name)
762 {
763         struct vring_virtqueue *vq;
764         unsigned int i;
765
766         /* We assume num is a power of 2. */
767         if (num & (num - 1)) {
768                 dev_warn(&vdev->dev, "Bad virtqueue length %u\n", num);
769                 return NULL;
770         }
771
772         vq = kmalloc(sizeof(*vq) + sizeof(void *)*num, GFP_KERNEL);
773         if (!vq)
774                 return NULL;
775
776         vring_init(&vq->vring, num, pages, vring_align);
777         vq->vq.callback = callback;
778         vq->vq.vdev = vdev;
779         vq->vq.name = name;
780         vq->vq.num_free = num;
781         vq->vq.index = index;
782         vq->notify = notify;
783         vq->weak_barriers = weak_barriers;
784         vq->broken = false;
785         vq->last_used_idx = 0;
786         vq->num_added = 0;
787         list_add_tail(&vq->vq.list, &vdev->vqs);
788 #ifdef DEBUG
789         vq->in_use = false;
790         vq->last_add_time_valid = false;
791 #endif
792
793         vq->indirect = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC);
794         vq->event = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX);
795
796         /* No callback?  Tell other side not to bother us. */
797         if (!callback)
798                 vq->vring.avail->flags |= VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
799
800         /* Put everything in free lists. */
801         vq->free_head = 0;
802         for (i = 0; i < num-1; i++) {
803                 vq->vring.desc[i].next = i+1;
804                 vq->data[i] = NULL;
805         }
806         vq->data[i] = NULL;
807
808         return &vq->vq;
809 }
810 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_new_virtqueue);
811
812 void vring_del_virtqueue(struct virtqueue *vq)
813 {
814         list_del(&vq->list);
815         kfree(to_vvq(vq));
816 }
817 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_del_virtqueue);
818
819 /* Manipulates transport-specific feature bits. */
820 void vring_transport_features(struct virtio_device *vdev)
821 {
822         unsigned int i;
823
824         for (i = VIRTIO_TRANSPORT_F_START; i < VIRTIO_TRANSPORT_F_END; i++) {
825                 switch (i) {
826                 case VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC:
827                         break;
828                 case VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX:
829                         break;
830                 default:
831                         /* We don't understand this bit. */
832                         clear_bit(i, vdev->features);
833                 }
834         }
835 }
836 EXPORT_SYMBOL_GPL(vring_transport_features);
837
838 /**
839  * virtqueue_get_vring_size - return the size of the virtqueue's vring
840  * @vq: the struct virtqueue containing the vring of interest.
841  *
842  * Returns the size of the vring.  This is mainly used for boasting to
843  * userspace.  Unlike other operations, this need not be serialized.
844  */
845 unsigned int virtqueue_get_vring_size(struct virtqueue *_vq)
846 {
847
848         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
849
850         return vq->vring.num;
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_get_vring_size);
853
854 bool virtqueue_is_broken(struct virtqueue *_vq)
855 {
856         struct vring_virtqueue *vq = to_vvq(_vq);
857
858         return vq->broken;
859 }
860 EXPORT_SYMBOL_GPL(virtqueue_is_broken);
861
862 MODULE_LICENSE("GPL");