bus: introduce device level DMA memory mapping
[dpdk.git] / lib / librte_eal / common / include / rte_bus.h
1 /*-
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30  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 #ifndef _RTE_BUS_H_
34 #define _RTE_BUS_H_
35
36 /**
37  * @file
38  *
39  * DPDK device bus interface
40  *
41  * This file exposes API and interfaces for bus abstraction
42  * over the devices and drivers in EAL.
43  */
44
45 #ifdef __cplusplus
46 extern "C" {
47 #endif
48
49 #include <stdio.h>
50 #include <sys/queue.h>
51
52 #include <rte_log.h>
53 #include <rte_dev.h>
54
55 /** Double linked list of buses */
56 TAILQ_HEAD(rte_bus_list, rte_bus);
57
58
59 /**
60  * IOVA mapping mode.
61  *
62  * IOVA mapping mode is iommu programming mode of a device.
63  * That device (for example: IOMMU backed DMA device) based
64  * on rte_iova_mode will generate physical or virtual address.
65  *
66  */
67 enum rte_iova_mode {
68         RTE_IOVA_DC = 0,        /* Don't care mode */
69         RTE_IOVA_PA = (1 << 0), /* DMA using physical address */
70         RTE_IOVA_VA = (1 << 1)  /* DMA using virtual address */
71 };
72
73 /**
74  * Bus specific scan for devices attached on the bus.
75  * For each bus object, the scan would be responsible for finding devices and
76  * adding them to its private device list.
77  *
78  * A bus should mandatorily implement this method.
79  *
80  * @return
81  *      0 for successful scan
82  *      <0 for unsuccessful scan with error value
83  */
84 typedef int (*rte_bus_scan_t)(void);
85
86 /**
87  * Implementation specific probe function which is responsible for linking
88  * devices on that bus with applicable drivers.
89  *
90  * This is called while iterating over each registered bus.
91  *
92  * @return
93  *      0 for successful probe
94  *      !0 for any error while probing
95  */
96 typedef int (*rte_bus_probe_t)(void);
97
98 /**
99  * Device iterator to find a device on a bus.
100  *
101  * This function returns an rte_device if one of those held by the bus
102  * matches the data passed as parameter.
103  *
104  * If the comparison function returns zero this function should stop iterating
105  * over any more devices. To continue a search the device of a previous search
106  * can be passed via the start parameter.
107  *
108  * @param cmp
109  *      Comparison function.
110  *
111  * @param data
112  *      Data to compare each device against.
113  *
114  * @param start
115  *      starting point for the iteration
116  *
117  * @return
118  *      The first device matching the data, NULL if none exists.
119  */
120 typedef struct rte_device *
121 (*rte_bus_find_device_t)(const struct rte_device *start, rte_dev_cmp_t cmp,
122                          const void *data);
123
124 /**
125  * Implementation specific probe function which is responsible for linking
126  * devices on that bus with applicable drivers.
127  *
128  * @param dev
129  *      Device pointer that was returned by a previous call to find_device.
130  *
131  * @return
132  *      0 on success.
133  *      !0 on error.
134  */
135 typedef int (*rte_bus_plug_t)(struct rte_device *dev);
136
137 /**
138  * Implementation specific remove function which is responsible for unlinking
139  * devices on that bus from assigned driver.
140  *
141  * @param dev
142  *      Device pointer that was returned by a previous call to find_device.
143  *
144  * @return
145  *      0 on success.
146  *      !0 on error.
147  */
148 typedef int (*rte_bus_unplug_t)(struct rte_device *dev);
149
150 /**
151  * Bus specific parsing function.
152  * Validates the syntax used in the textual representation of a device,
153  * If the syntax is valid and ``addr`` is not NULL, writes the bus-specific
154  * device representation to ``addr``.
155  *
156  * @param[in] name
157  *      device textual description
158  *
159  * @param[out] addr
160  *      device information location address, into which parsed info
161  *      should be written. If NULL, nothing should be written, which
162  *      is not an error.
163  *
164  * @return
165  *      0 if parsing was successful.
166  *      !0 for any error.
167  */
168 typedef int (*rte_bus_parse_t)(const char *name, void *addr);
169
170 /**
171  * Device level DMA map function.
172  * After a successful call, the memory segment will be mapped to the
173  * given device.
174  *
175  * @param dev
176  *      Device pointer.
177  * @param addr
178  *      Virtual address to map.
179  * @param iova
180  *      IOVA address to map.
181  * @param len
182  *      Length of the memory segment being mapped.
183  *
184  * @return
185  *      0 if mapping was successful.
186  *      Negative value and rte_errno is set otherwise.
187  */
188 typedef int (*rte_dev_dma_map_t)(struct rte_device *dev, void *addr,
189                                   uint64_t iova, size_t len);
190
191 /**
192  * Device level DMA unmap function.
193  * After a successful call, the memory segment will no longer be
194  * accessible by the given device.
195  *
196  * @param dev
197  *      Device pointer.
198  * @param addr
199  *      Virtual address to unmap.
200  * @param iova
201  *      IOVA address to unmap.
202  * @param len
203  *      Length of the memory segment being mapped.
204  *
205  * @return
206  *      0 if un-mapping was successful.
207  *      Negative value and rte_errno is set otherwise.
208  */
209 typedef int (*rte_dev_dma_unmap_t)(struct rte_device *dev, void *addr,
210                                    uint64_t iova, size_t len);
211
212 /**
213  * Implement a specific hot-unplug handler, which is responsible for
214  * handle the failure when device be hot-unplugged. When the event of
215  * hot-unplug be detected, it could call this function to handle
216  * the hot-unplug failure and avoid app crash.
217  * @param dev
218  *      Pointer of the device structure.
219  *
220  * @return
221  *      0 on success.
222  *      !0 on error.
223  */
224 typedef int (*rte_bus_hot_unplug_handler_t)(struct rte_device *dev);
225
226 /**
227  * Implement a specific sigbus handler, which is responsible for handling
228  * the sigbus error which is either original memory error, or specific memory
229  * error that caused of device be hot-unplugged. When sigbus error be captured,
230  * it could call this function to handle sigbus error.
231  * @param failure_addr
232  *      Pointer of the fault address of the sigbus error.
233  *
234  * @return
235  *      0 for success handle the sigbus for hot-unplug.
236  *      1 for not process it, because it is a generic sigbus error.
237  *      -1 for failed to handle the sigbus for hot-unplug.
238  */
239 typedef int (*rte_bus_sigbus_handler_t)(const void *failure_addr);
240
241 /**
242  * Bus scan policies
243  */
244 enum rte_bus_scan_mode {
245         RTE_BUS_SCAN_UNDEFINED,
246         RTE_BUS_SCAN_WHITELIST,
247         RTE_BUS_SCAN_BLACKLIST,
248 };
249
250 /**
251  * A structure used to configure bus operations.
252  */
253 struct rte_bus_conf {
254         enum rte_bus_scan_mode scan_mode; /**< Scan policy. */
255 };
256
257
258 /**
259  * Get common iommu class of the all the devices on the bus. The bus may
260  * check that those devices are attached to iommu driver.
261  * If no devices are attached to the bus. The bus may return with don't care
262  * (_DC) value.
263  * Otherwise, The bus will return appropriate _pa or _va iova mode.
264  *
265  * @return
266  *      enum rte_iova_mode value.
267  */
268 typedef enum rte_iova_mode (*rte_bus_get_iommu_class_t)(void);
269
270
271 /**
272  * A structure describing a generic bus.
273  */
274 struct rte_bus {
275         TAILQ_ENTRY(rte_bus) next;   /**< Next bus object in linked list */
276         const char *name;            /**< Name of the bus */
277         rte_bus_scan_t scan;         /**< Scan for devices attached to bus */
278         rte_bus_probe_t probe;       /**< Probe devices on bus */
279         rte_bus_find_device_t find_device; /**< Find a device on the bus */
280         rte_bus_plug_t plug;         /**< Probe single device for drivers */
281         rte_bus_unplug_t unplug;     /**< Remove single device from driver */
282         rte_bus_parse_t parse;       /**< Parse a device name */
283         rte_dev_dma_map_t dma_map;   /**< DMA map for device in the bus */
284         rte_dev_dma_unmap_t dma_unmap; /**< DMA unmap for device in the bus */
285         struct rte_bus_conf conf;    /**< Bus configuration */
286         rte_bus_get_iommu_class_t get_iommu_class; /**< Get iommu class */
287         rte_dev_iterate_t dev_iterate; /**< Device iterator. */
288         rte_bus_hot_unplug_handler_t hot_unplug_handler;
289                                 /**< handle hot-unplug failure on the bus */
290         rte_bus_sigbus_handler_t sigbus_handler;
291                                         /**< handle sigbus error on the bus */
292
293 };
294
295 /**
296  * Register a Bus handler.
297  *
298  * @param bus
299  *   A pointer to a rte_bus structure describing the bus
300  *   to be registered.
301  */
302 void rte_bus_register(struct rte_bus *bus);
303
304 /**
305  * Unregister a Bus handler.
306  *
307  * @param bus
308  *   A pointer to a rte_bus structure describing the bus
309  *   to be unregistered.
310  */
311 void rte_bus_unregister(struct rte_bus *bus);
312
313 /**
314  * Scan all the buses.
315  *
316  * @return
317  *   0 in case of success in scanning all buses
318  *  !0 in case of failure to scan
319  */
320 int rte_bus_scan(void);
321
322 /**
323  * For each device on the buses, perform a driver 'match' and call the
324  * driver-specific probe for device initialization.
325  *
326  * @return
327  *       0 for successful match/probe
328  *      !0 otherwise
329  */
330 int rte_bus_probe(void);
331
332 /**
333  * Dump information of all the buses registered with EAL.
334  *
335  * @param f
336  *       A valid and open output stream handle
337  */
338 void rte_bus_dump(FILE *f);
339
340 /**
341  * Bus comparison function.
342  *
343  * @param bus
344  *      Bus under test.
345  *
346  * @param data
347  *      Data to compare against.
348  *
349  * @return
350  *      0 if the bus matches the data.
351  *      !0 if the bus does not match.
352  *      <0 if ordering is possible and the bus is lower than the data.
353  *      >0 if ordering is possible and the bus is greater than the data.
354  */
355 typedef int (*rte_bus_cmp_t)(const struct rte_bus *bus, const void *data);
356
357 /**
358  * Bus iterator to find a particular bus.
359  *
360  * This function compares each registered bus to find one that matches
361  * the data passed as parameter.
362  *
363  * If the comparison function returns zero this function will stop iterating
364  * over any more buses. To continue a search the bus of a previous search can
365  * be passed via the start parameter.
366  *
367  * @param start
368  *      Starting point for the iteration.
369  *
370  * @param cmp
371  *      Comparison function.
372  *
373  * @param data
374  *       Data to pass to comparison function.
375  *
376  * @return
377  *       A pointer to a rte_bus structure or NULL in case no bus matches
378  */
379 struct rte_bus *rte_bus_find(const struct rte_bus *start, rte_bus_cmp_t cmp,
380                              const void *data);
381
382 /**
383  * Find the registered bus for a particular device.
384  */
385 struct rte_bus *rte_bus_find_by_device(const struct rte_device *dev);
386
387 /**
388  * Find the registered bus for a given name.
389  */
390 struct rte_bus *rte_bus_find_by_name(const char *busname);
391
392
393 /**
394  * Get the common iommu class of devices bound on to buses available in the
395  * system. The default mode is PA.
396  *
397  * @return
398  *     enum rte_iova_mode value.
399  */
400 enum rte_iova_mode rte_bus_get_iommu_class(void);
401
402 /**
403  * Helper for Bus registration.
404  * The constructor has higher priority than PMD constructors.
405  */
406 #define RTE_REGISTER_BUS(nm, bus) \
407 RTE_INIT_PRIO(businitfn_ ##nm, BUS) \
408 {\
409         (bus).name = RTE_STR(nm);\
410         rte_bus_register(&bus); \
411 }
412
413 #ifdef __cplusplus
414 }
415 #endif
416
417 #endif /* _RTE_BUS_H */