git.sur5r.net Git - freertos/blob - FreeRTOS/Demo/CORTEX_A53_64-bit_UltraScale_MPSoC/RTOSDemo_A53_bsp/psu_cortexa53_0/libsrc/emacps_v3_0/src/xemacps_bdring.c

   1 /******************************************************************************
   2 *
   3 * Copyright (C) 2010 - 2015 Xilinx, Inc.  All rights reserved.
   4 *
   5 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   6 * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
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   8 * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
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  11 *
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  18 *
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  25 * SOFTWARE.
  26 *
  27 * Except as contained in this notice, the name of the Xilinx shall not be used
  28 * in advertising or otherwise to promote the sale, use or other dealings in
  29 * this Software without prior written authorization from Xilinx.
  30 *
  31 ******************************************************************************/
  32 /*****************************************************************************/
  33 /**
  34 *
  35 * @file xemacps_bdring.c
  36 *
  37 * This file implements buffer descriptor ring related functions.
  38 *
  39 * <pre>
  40 * MODIFICATION HISTORY:
  41 *
  42 * Ver   Who  Date     Changes
  43 * ----- ---- -------- -------------------------------------------------------
  44 * 1.00a wsy  01/10/10 First release
  45 * 1.00a asa  11/21/11 The function XEmacPs_BdRingFromHwTx is modified.
  46 *                     Earlier it used to search in "BdLimit" number of BDs to
  47 *                     know which BDs are processed. Now one more check is
  48 *                     added. It looks for BDs till the current BD pointer
  49 *                     reaches HwTail. By doing this processing time is saved.
  50 * 1.00a asa  01/24/12 The function XEmacPs_BdRingFromHwTx in file
  51 *                     xemacps_bdring.c is modified. Now start of packet is
  52 *                     searched for returning the number of BDs processed.
  53 * 1.05a asa  09/23/13 Cache operations on BDs are not required and hence
  54 *                     removed. It is expected that all BDs are allocated in
  55 *                     from uncached area. Fix for CR #663885.
  56 * 2.1   srt  07/15/14 Add support for Zynq Ultrascale Mp architecture.
  57 * 3.0   kvn  02/13/15 Modified code for MISRA-C:2012 compliance.
  58 *
  59 * </pre>
  60 ******************************************************************************/
  61
  62 /***************************** Include Files *********************************/
  63
  64 #include "xstatus.h"
  65 #include "xil_cache.h"
  66 #include "xemacps_hw.h"
  67 #include "xemacps_bd.h"
  68 #include "xemacps_bdring.h"
  69
  70 /************************** Constant Definitions *****************************/
  71
  72 /**************************** Type Definitions *******************************/
  73
  74
  75 /***************** Macros (Inline Functions) Definitions *********************/
  76
  77 /****************************************************************************
  78  * Compute the virtual address of a descriptor from its physical address
  79  *
  80  * @param BdPtr is the physical address of the BD
  81  *
  82  * @returns Virtual address of BdPtr
  83  *
  84  * @note Assume BdPtr is always a valid BD in the ring
  85  ****************************************************************************/
  86 #define XEMACPS_PHYS_TO_VIRT(BdPtr) \
  87     ((UINTPTR)(BdPtr) + (RingPtr->BaseBdAddr - RingPtr->PhysBaseAddr))
  88
  89 /****************************************************************************
  90  * Compute the physical address of a descriptor from its virtual address
  91  *
  92  * @param BdPtr is the physical address of the BD
  93  *
  94  * @returns Physical address of BdPtr
  95  *
  96  * @note Assume BdPtr is always a valid BD in the ring
  97  ****************************************************************************/
  98 #define XEMACPS_VIRT_TO_PHYS(BdPtr) \
  99     ((UINTPTR)(BdPtr) - (RingPtr->BaseBdAddr - RingPtr->PhysBaseAddr))
 100
 101 /****************************************************************************
 102  * Move the BdPtr argument ahead an arbitrary number of BDs wrapping around
 103  * to the beginning of the ring if needed.
 104  *
 105  * We know if a wrapaound should occur if the new BdPtr is greater than
 106  * the high address in the ring OR if the new BdPtr crosses over the
 107  * 0xFFFFFFFF to 0 boundary. The latter test is a valid one since we do not
 108  * allow a BD space to span this boundary.
 109  *
 110  * @param RingPtr is the ring BdPtr appears in
 111  * @param BdPtr on input is the starting BD position and on output is the
 112  *        final BD position
 113  * @param NumBd is the number of BD spaces to increment
 114  *
 115  ****************************************************************************/
 116 #define XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, BdPtr, NumBd)                  \
 117     {                                                                   \
 118         UINTPTR Addr = (UINTPTR)(void *)(BdPtr);                        \
 119                                                                         \
 120         Addr += ((RingPtr)->Separation * (NumBd));                        \
 121         if ((Addr > (RingPtr)->HighBdAddr) || ((UINTPTR)(void *)(BdPtr) > Addr))  \
 122         {                                                               \
 123             Addr -= (RingPtr)->Length;                                  \
 124         }                                                               \
 125                                                                         \
 126         (BdPtr) = (XEmacPs_Bd*)(void *)Addr;                                     \
 127     }
 128
 129 /****************************************************************************
 130  * Move the BdPtr argument backwards an arbitrary number of BDs wrapping
 131  * around to the end of the ring if needed.
 132  *
 133  * We know if a wrapaound should occur if the new BdPtr is less than
 134  * the base address in the ring OR if the new BdPtr crosses over the
 135  * 0xFFFFFFFF to 0 boundary. The latter test is a valid one since we do not
 136  * allow a BD space to span this boundary.
 137  *
 138  * @param RingPtr is the ring BdPtr appears in
 139  * @param BdPtr on input is the starting BD position and on output is the
 140  *        final BD position
 141  * @param NumBd is the number of BD spaces to increment
 142  *
 143  ****************************************************************************/
 144 #define XEMACPS_RING_SEEKBACK(RingPtr, BdPtr, NumBd)                   \
 145     {                                                                   \
 146         UINTPTR Addr = (UINTPTR)(void *)(BdPtr);                                  \
 147                                                                         \
 148         Addr -= ((RingPtr)->Separation * (NumBd));                        \
 149         if ((Addr < (RingPtr)->BaseBdAddr) || ((UINTPTR)(void*)(BdPtr) < Addr))  \
 150         {                                                               \
 151             Addr += (RingPtr)->Length;                                  \
 152         }                                                               \
 153                                                                         \
 154         (BdPtr) = (XEmacPs_Bd*)(void*)Addr;                                     \
 155     }
 156
 157
 158 /************************** Function Prototypes ******************************/
 159
 160 static void XEmacPs_BdSetRxWrap(UINTPTR BdPtr);
 161 static void XEmacPs_BdSetTxWrap(UINTPTR BdPtr);
 162
 163 /************************** Variable Definitions *****************************/
 164
 165 /*****************************************************************************/
 166 /**
 167  * Using a memory segment allocated by the caller, create and setup the BD list
 168  * for the given DMA channel.
 169  *
 170  * @param RingPtr is the instance to be worked on.
 171  * @param PhysAddr is the physical base address of user memory region.
 172  * @param VirtAddr is the virtual base address of the user memory region. If
 173  *        address translation is not being utilized, then VirtAddr should be
 174  *        equivalent to PhysAddr.
 175  * @param Alignment governs the byte alignment of individual BDs. This function
 176  *        will enforce a minimum alignment of 4 bytes with no maximum as long
 177  *        as it is specified as a power of 2.
 178  * @param BdCount is the number of BDs to setup in the user memory region. It
 179  *        is assumed the region is large enough to contain the BDs.
 180  *
 181  * @return
 182  *
 183  * - XST_SUCCESS if initialization was successful
 184  * - XST_NO_FEATURE if the provided instance is a non DMA type
 185  *   channel.
 186  * - XST_INVALID_PARAM under any of the following conditions:
 187  *   1) PhysAddr and/or VirtAddr are not aligned to the given Alignment
 188  *      parameter.
 189  *   2) Alignment parameter does not meet minimum requirements or is not a
 190  *      power of 2 value.
 191  *   3) BdCount is 0.
 192  * - XST_DMA_SG_LIST_ERROR if the memory segment containing the list spans
 193  *   over address 0x00000000 in virtual address space.
 194  *
 195  * @note
 196  * Make sure to pass in the right alignment value.
 197  *****************************************************************************/
 198 LONG XEmacPs_BdRingCreate(XEmacPs_BdRing * RingPtr, UINTPTR PhysAddr,
 199                           UINTPTR VirtAddr, u32 Alignment, u32 BdCount)
 200 {
 201         u32 i;
 202         UINTPTR BdVirtAddr;
 203         UINTPTR BdPhyAddr;
 204         UINTPTR VirtAddrLoc = VirtAddr;
 205
 206         /* In case there is a failure prior to creating list, make sure the
 207          * following attributes are 0 to prevent calls to other functions
 208          * from doing anything.
 209          */
 210         RingPtr->AllCnt = 0U;
 211         RingPtr->FreeCnt = 0U;
 212         RingPtr->HwCnt = 0U;
 213         RingPtr->PreCnt = 0U;
 214         RingPtr->PostCnt = 0U;
 215
 216         /* Make sure Alignment parameter meets minimum requirements */
 217         if (Alignment < (u32)XEMACPS_DMABD_MINIMUM_ALIGNMENT) {
 218                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 219         }
 220
 221         /* Make sure Alignment is a power of 2 */
 222         if (((Alignment - 0x00000001U) & Alignment)!=0x00000000U) {
 223                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 224         }
 225
 226         /* Make sure PhysAddr and VirtAddr are on same Alignment */
 227         if (((PhysAddr % Alignment)!=(u32)0) || ((VirtAddrLoc % Alignment)!=(u32)0)) {
 228                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 229         }
 230
 231         /* Is BdCount reasonable? */
 232         if (BdCount == 0x00000000U) {
 233                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 234         }
 235
 236         /* Figure out how many bytes will be between the start of adjacent BDs */
 237         RingPtr->Separation = ((u32)sizeof(XEmacPs_Bd));
 238
 239         /* Must make sure the ring doesn't span address 0x00000000. If it does,
 240          * then the next/prev BD traversal macros will fail.
 241          */
 242         if (VirtAddrLoc > ((VirtAddrLoc + (RingPtr->Separation * BdCount)) - (u32)1)) {
 243                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 244         }
 245
 246         /* Initial ring setup:
 247          *  - Clear the entire space
 248          *  - Setup each BD's BDA field with the physical address of the next BD
 249          */
 250         (void)memset((void *) VirtAddrLoc, 0, (RingPtr->Separation * BdCount));
 251
 252         BdVirtAddr = VirtAddrLoc;
 253         BdPhyAddr = PhysAddr + RingPtr->Separation;
 254         for (i = 1U; i < BdCount; i++) {
 255                 BdVirtAddr += RingPtr->Separation;
 256                 BdPhyAddr += RingPtr->Separation;
 257         }
 258
 259         /* Setup and initialize pointers and counters */
 260         RingPtr->RunState = (u32)(XST_DMA_SG_IS_STOPPED);
 261         RingPtr->BaseBdAddr = VirtAddrLoc;
 262         RingPtr->PhysBaseAddr = PhysAddr;
 263         RingPtr->HighBdAddr = BdVirtAddr;
 264         RingPtr->Length =
 265                 ((RingPtr->HighBdAddr - RingPtr->BaseBdAddr) + RingPtr->Separation);
 266         RingPtr->AllCnt = (u32)BdCount;
 267         RingPtr->FreeCnt = (u32)BdCount;
 268         RingPtr->FreeHead = (XEmacPs_Bd *)(void *)VirtAddrLoc;
 269         RingPtr->PreHead = (XEmacPs_Bd *)VirtAddrLoc;
 270         RingPtr->HwHead = (XEmacPs_Bd *)VirtAddrLoc;
 271         RingPtr->HwTail = (XEmacPs_Bd *)VirtAddrLoc;
 272         RingPtr->PostHead = (XEmacPs_Bd *)VirtAddrLoc;
 273         RingPtr->BdaRestart = (XEmacPs_Bd *)(void *)PhysAddr;
 274
 275         return (LONG)(XST_SUCCESS);
 276 }
 277
 278
 279 /*****************************************************************************/
 280 /**
 281  * Clone the given BD into every BD in the list.
 282  * every field of the source BD is replicated in every BD of the list.
 283  *
 284  * This function can be called only when all BDs are in the free group such as
 285  * they are immediately after initialization with XEmacPs_BdRingCreate().
 286  * This prevents modification of BDs while they are in use by hardware or the
 287  * user.
 288  *
 289  * @param RingPtr is the pointer of BD ring instance to be worked on.
 290  * @param SrcBdPtr is the source BD template to be cloned into the list. This
 291  *        BD will be modified.
 292  * @param Direction is either XEMACPS_SEND or XEMACPS_RECV that indicates
 293  *        which direction.
 294  *
 295  * @return
 296  *   - XST_SUCCESS if the list was modified.
 297  *   - XST_DMA_SG_NO_LIST if a list has not been created.
 298  *   - XST_DMA_SG_LIST_ERROR if some of the BDs in this channel are under
 299  *     hardware or user control.
 300  *   - XST_DEVICE_IS_STARTED if the DMA channel has not been stopped.
 301  *
 302  *****************************************************************************/
 303 LONG XEmacPs_BdRingClone(XEmacPs_BdRing * RingPtr, XEmacPs_Bd * SrcBdPtr,
 304                          u8 Direction)
 305 {
 306         u32 i;
 307         UINTPTR CurBd;
 308
 309         /* Can't do this function if there isn't a ring */
 310         if (RingPtr->AllCnt == 0x00000000U) {
 311                 return (LONG)(XST_DMA_SG_NO_LIST);
 312         }
 313
 314         /* Can't do this function with the channel running */
 315         if (RingPtr->RunState == (u32)XST_DMA_SG_IS_STARTED) {
 316                 return (LONG)(XST_DEVICE_IS_STARTED);
 317         }
 318
 319         /* Can't do this function with some of the BDs in use */
 320         if (RingPtr->FreeCnt != RingPtr->AllCnt) {
 321                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 322         }
 323
 324         if ((Direction != (u8)XEMACPS_SEND) && (Direction != (u8)XEMACPS_RECV)) {
 325                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 326         }
 327
 328         /* Starting from the top of the ring, save BD.Next, overwrite the entire
 329          * BD with the template, then restore BD.Next
 330          */
 331         CurBd = RingPtr->BaseBdAddr;
 332         for (i = 0U; i < RingPtr->AllCnt; i++) {
 333                 memcpy((void *)CurBd, SrcBdPtr, sizeof(XEmacPs_Bd));
 334         CurBd += RingPtr->Separation;
 335         }
 336
 337         CurBd -= RingPtr->Separation;
 338
 339         if (Direction == XEMACPS_RECV) {
 340                 XEmacPs_BdSetRxWrap(CurBd);
 341         }
 342         else {
 343                 XEmacPs_BdSetTxWrap(CurBd);
 344         }
 345
 346         return (LONG)(XST_SUCCESS);
 347 }
 348
 349
 350 /*****************************************************************************/
 351 /**
 352  * Reserve locations in the BD list. The set of returned BDs may be modified
 353  * in preparation for future DMA transaction(s). Once the BDs are ready to be
 354  * submitted to hardware, the user must call XEmacPs_BdRingToHw() in the same
 355  * order which they were allocated here. Example:
 356  *
 357  * <pre>
 358  *        NumBd = 2,
 359  *        Status = XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd, &MyBdSet),
 360  *
 361  *        if (Status != XST_SUCCESS)
 362  *        {
 363  *            *Not enough BDs available for the request*
 364  *        }
 365  *
 366  *        CurBd = MyBdSet,
 367  *        for (i=0; i<NumBd; i++)
 368  *        {
 369  *            * Prepare CurBd *.....
 370  *
 371  *            * Onto next BD *
 372  *            CurBd = XEmacPs_BdRingNext(MyRingPtr, CurBd),
 373  *        }
 374  *
 375  *        * Give list to hardware *
 376  *        Status = XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd, MyBdSet),
 377  * </pre>
 378  *
 379  * A more advanced use of this function may allocate multiple sets of BDs.
 380  * They must be allocated and given to hardware in the correct sequence:
 381  * <pre>
 382  *        * Legal *
 383  *        XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 384  *        XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 385  *
 386  *        * Legal *
 387  *        XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 388  *        XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 389  *        XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 390  *        XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 391  *
 392  *        * Not legal *
 393  *        XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 394  *        XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 395  *        XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 396  *        XEmacPs_BdRingToHw(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 397  * </pre>
 398  *
 399  * Use the API defined in xemacps_bd.h to modify individual BDs. Traversal
 400  * of the BD set can be done using XEmacPs_BdRingNext() and
 401  * XEmacPs_BdRingPrev().
 402  *
 403  * @param RingPtr is a pointer to the BD ring instance to be worked on.
 404  * @param NumBd is the number of BDs to allocate
 405  * @param BdSetPtr is an output parameter, it points to the first BD available
 406  *        for modification.
 407  *
 408  * @return
 409  *   - XST_SUCCESS if the requested number of BDs was returned in the BdSetPtr
 410  *     parameter.
 411  *   - XST_FAILURE if there were not enough free BDs to satisfy the request.
 412  *
 413  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 414  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 415  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 416  *
 417  * @note Do not modify more BDs than the number requested with the NumBd
 418  *       parameter. Doing so will lead to data corruption and system
 419  *       instability.
 420  *
 421  *****************************************************************************/
 422 LONG XEmacPs_BdRingAlloc(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 NumBd,
 423                          XEmacPs_Bd ** BdSetPtr)
 424 {
 425         LONG Status;
 426         /* Enough free BDs available for the request? */
 427         if (RingPtr->FreeCnt < NumBd) {
 428                 Status = (LONG)(XST_FAILURE);
 429         } else {
 430         /* Set the return argument and move FreeHead forward */
 431         *BdSetPtr = RingPtr->FreeHead;
 432         XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, RingPtr->FreeHead, NumBd);
 433         RingPtr->FreeCnt -= NumBd;
 434         RingPtr->PreCnt += NumBd;
 435                 Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 436         }
 437         return Status;
 438 }
 439
 440 /*****************************************************************************/
 441 /**
 442  * Fully or partially undo an XEmacPs_BdRingAlloc() operation. Use this
 443  * function if all the BDs allocated by XEmacPs_BdRingAlloc() could not be
 444  * transferred to hardware with XEmacPs_BdRingToHw().
 445  *
 446  * This function helps out in situations when an unrelated error occurs after
 447  * BDs have been allocated but before they have been given to hardware.
 448  * An example of this type of error would be an OS running out of resources.
 449  *
 450  * This function is not the same as XEmacPs_BdRingFree(). The Free function
 451  * returns BDs to the free list after they have been processed by hardware,
 452  * while UnAlloc returns them before being processed by hardware.
 453  *
 454  * There are two scenarios where this function can be used. Full UnAlloc or
 455  * Partial UnAlloc. A Full UnAlloc means all the BDs Alloc'd will be returned:
 456  *
 457  * <pre>
 458  *    Status = XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, 10, &BdPtr),
 459  *        ...
 460  *    if (Error)
 461  *    {
 462  *        Status = XEmacPs_BdRingUnAlloc(MyRingPtr, 10, &BdPtr),
 463  *    }
 464  * </pre>
 465  *
 466  * A partial UnAlloc means some of the BDs Alloc'd will be returned:
 467  *
 468  * <pre>
 469  *    Status = XEmacPs_BdRingAlloc(MyRingPtr, 10, &BdPtr),
 470  *    BdsLeft = 10,
 471  *    CurBdPtr = BdPtr,
 472  *
 473  *    while (BdsLeft)
 474  *    {
 475  *       if (Error)
 476  *       {
 477  *          Status = XEmacPs_BdRingUnAlloc(MyRingPtr, BdsLeft, CurBdPtr),
 478  *       }
 479  *
 480  *       CurBdPtr = XEmacPs_BdRingNext(MyRingPtr, CurBdPtr),
 481  *       BdsLeft--,
 482  *    }
 483  * </pre>
 484  *
 485  * A partial UnAlloc must include the last BD in the list that was Alloc'd.
 486  *
 487  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 488  * @param NumBd is the number of BDs to allocate
 489  * @param BdSetPtr is an output parameter, it points to the first BD available
 490  *        for modification.
 491  *
 492  * @return
 493  *   - XST_SUCCESS if the BDs were unallocated.
 494  *   - XST_FAILURE if NumBd parameter was greater that the number of BDs in
 495  *     the preprocessing state.
 496  *
 497  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 498  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 499  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 500  *
 501  *****************************************************************************/
 502 LONG XEmacPs_BdRingUnAlloc(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 NumBd,
 503                            XEmacPs_Bd * BdSetPtr)
 504 {
 505         LONG Status;
 506         (void *)BdSetPtr;
 507         Xil_AssertNonvoid(RingPtr != NULL);
 508         Xil_AssertNonvoid(BdSetPtr != NULL);
 509
 510         /* Enough BDs in the free state for the request? */
 511         if (RingPtr->PreCnt < NumBd) {
 512                 Status = (LONG)(XST_FAILURE);
 513         } else {
 514         /* Set the return argument and move FreeHead backward */
 515                 XEMACPS_RING_SEEKBACK(RingPtr, (RingPtr->FreeHead), NumBd);
 516         RingPtr->FreeCnt += NumBd;
 517         RingPtr->PreCnt -= NumBd;
 518                 Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 519         }
 520         return Status;
 521 }
 522
 523
 524 /*****************************************************************************/
 525 /**
 526  * Enqueue a set of BDs to hardware that were previously allocated by
 527  * XEmacPs_BdRingAlloc(). Once this function returns, the argument BD set goes
 528  * under hardware control. Any changes made to these BDs after this point will
 529  * corrupt the BD list leading to data corruption and system instability.
 530  *
 531  * The set will be rejected if the last BD of the set does not mark the end of
 532  * a packet (see XEmacPs_BdSetLast()).
 533  *
 534  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 535  * @param NumBd is the number of BDs in the set.
 536  * @param BdSetPtr is the first BD of the set to commit to hardware.
 537  *
 538  * @return
 539  *   - XST_SUCCESS if the set of BDs was accepted and enqueued to hardware.
 540  *   - XST_FAILURE if the set of BDs was rejected because the last BD of the set
 541  *     did not have its "last" bit set.
 542  *   - XST_DMA_SG_LIST_ERROR if this function was called out of sequence with
 543  *     XEmacPs_BdRingAlloc().
 544  *
 545  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 546  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 547  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 548  *
 549  *****************************************************************************/
 550 LONG XEmacPs_BdRingToHw(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 NumBd,
 551                         XEmacPs_Bd * BdSetPtr)
 552 {
 553         XEmacPs_Bd *CurBdPtr;
 554         u32 i;
 555         LONG Status;
 556         /* if no bds to process, simply return. */
 557         if (0U == NumBd){
 558                 Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 559         } else {
 560         /* Make sure we are in sync with XEmacPs_BdRingAlloc() */
 561         if ((RingPtr->PreCnt < NumBd) || (RingPtr->PreHead != BdSetPtr)) {
 562                         Status = (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 563                 } else {
 564         CurBdPtr = BdSetPtr;
 565                         for (i = 0U; i < NumBd; i++) {
 566                                 CurBdPtr = (XEmacPs_Bd *)((void *)XEmacPs_BdRingNext(RingPtr, CurBdPtr));
 567         }
 568         /* Adjust ring pointers & counters */
 569         XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, RingPtr->PreHead, NumBd);
 570         RingPtr->PreCnt -= NumBd;
 571         RingPtr->HwTail = CurBdPtr;
 572         RingPtr->HwCnt += NumBd;
 573
 574                         Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 575                 }
 576         }
 577         return Status;
 578 }
 579
 580
 581 /*****************************************************************************/
 582 /**
 583  * Returns a set of BD(s) that have been processed by hardware. The returned
 584  * BDs may be examined to determine the outcome of the DMA transaction(s).
 585  * Once the BDs have been examined, the user must call XEmacPs_BdRingFree()
 586  * in the same order which they were retrieved here. Example:
 587  *
 588  * <pre>
 589  *        NumBd = XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, MaxBd, &MyBdSet),
 590  *        if (NumBd == 0)
 591  *        {
 592  *           * hardware has nothing ready for us yet*
 593  *        }
 594  *
 595  *        CurBd = MyBdSet,
 596  *        for (i=0; i<NumBd; i++)
 597  *        {
 598  *           * Examine CurBd for post processing *.....
 599  *
 600  *           * Onto next BD *
 601  *           CurBd = XEmacPs_BdRingNext(MyRingPtr, CurBd),
 602  *           }
 603  *
 604  *           XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd, MyBdSet),  *Return list*
 605  *        }
 606  * </pre>
 607  *
 608  * A more advanced use of this function may allocate multiple sets of BDs.
 609  * They must be retrieved from hardware and freed in the correct sequence:
 610  * <pre>
 611  *        * Legal *
 612  *        XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 613  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 614  *
 615  *        * Legal *
 616  *        XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 617  *        XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 618  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 619  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 620  *
 621  *        * Not legal *
 622  *        XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 623  *        XEmacPs_BdRingFromHwTx(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 624  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 625  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 626  * </pre>
 627  *
 628  * If hardware has only partially completed a packet spanning multiple BDs,
 629  * then none of the BDs for that packet will be included in the results.
 630  *
 631  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 632  * @param BdLimit is the maximum number of BDs to return in the set.
 633  * @param BdSetPtr is an output parameter, it points to the first BD available
 634  *        for examination.
 635  *
 636  * @return
 637  *   The number of BDs processed by hardware. A value of 0 indicates that no
 638  *   data is available. No more than BdLimit BDs will be returned.
 639  *
 640  * @note Treat BDs returned by this function as read-only.
 641  *
 642  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 643  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 644  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 645  *
 646  *****************************************************************************/
 647 u32 XEmacPs_BdRingFromHwTx(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 BdLimit,
 648                                  XEmacPs_Bd ** BdSetPtr)
 649 {
 650         XEmacPs_Bd *CurBdPtr;
 651         u32 BdStr = 0U;
 652         u32 BdCount;
 653         u32 BdPartialCount;
 654         u32 Sop = 0U;
 655         u32 Status;
 656         u32 BdLimitLoc = BdLimit;
 657         CurBdPtr = RingPtr->HwHead;
 658         BdCount = 0U;
 659         BdPartialCount = 0U;
 660
 661         /* If no BDs in work group, then there's nothing to search */
 662         if (RingPtr->HwCnt == 0x00000000U) {
 663                 *BdSetPtr = NULL;
 664                 Status = 0U;
 665         } else {
 666
 667                 if (BdLimitLoc > RingPtr->HwCnt){
 668                         BdLimitLoc = RingPtr->HwCnt;
 669         }
 670         /* Starting at HwHead, keep moving forward in the list until:
 671          *  - A BD is encountered with its new/used bit set which means
 672          *    hardware has not completed processing of that BD.
 673          *  - RingPtr->HwTail is reached and RingPtr->HwCnt is reached.
 674          *  - The number of requested BDs has been processed
 675          */
 676                 while (BdCount < BdLimitLoc) {
 677                 /* Read the status */
 678                         if(CurBdPtr != NULL){
 679                 BdStr = XEmacPs_BdRead(CurBdPtr, XEMACPS_BD_STAT_OFFSET);
 680                         }
 681
 682                         if ((Sop == 0x00000000U) && ((BdStr & XEMACPS_TXBUF_USED_MASK)!=0x00000000U)){
 683                                 Sop = 1U;
 684                         }
 685                         if (Sop == 0x00000001U) {
 686                         BdCount++;
 687                         BdPartialCount++;
 688                 }
 689
 690                 /* hardware has processed this BD so check the "last" bit.
 691                  * If it is clear, then there are more BDs for the current
 692                  * packet. Keep a count of these partial packet BDs.
 693                  */
 694                         if ((Sop == 0x00000001U) && ((BdStr & XEMACPS_TXBUF_LAST_MASK)!=0x00000000U)) {
 695                                 Sop = 0U;
 696                                 BdPartialCount = 0U;
 697                 }
 698
 699                 /* Move on to next BD in work group */
 700                 CurBdPtr = XEmacPs_BdRingNext(RingPtr, CurBdPtr);
 701         }
 702
 703         /* Subtract off any partial packet BDs found */
 704         BdCount -= BdPartialCount;
 705
 706         /* If BdCount is non-zero then BDs were found to return. Set return
 707          * parameters, update pointers and counters, return success
 708          */
 709                 if (BdCount > 0x00000000U) {
 710                 *BdSetPtr = RingPtr->HwHead;
 711                 RingPtr->HwCnt -= BdCount;
 712                 RingPtr->PostCnt += BdCount;
 713                 XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, RingPtr->HwHead, BdCount);
 714                         Status = (BdCount);
 715                 } else {
 716                         *BdSetPtr = NULL;
 717                         Status = 0U;
 718         }
 719         }
 720         return Status;
 721 }
 722
 723
 724 /*****************************************************************************/
 725 /**
 726  * Returns a set of BD(s) that have been processed by hardware. The returned
 727  * BDs may be examined to determine the outcome of the DMA transaction(s).
 728  * Once the BDs have been examined, the user must call XEmacPs_BdRingFree()
 729  * in the same order which they were retrieved here. Example:
 730  *
 731  * <pre>
 732  *        NumBd = XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, MaxBd, &MyBdSet),
 733  *
 734  *        if (NumBd == 0)
 735  *        {
 736  *           *hardware has nothing ready for us yet*
 737  *        }
 738  *
 739  *        CurBd = MyBdSet,
 740  *        for (i=0; i<NumBd; i++)
 741  *        {
 742  *           * Examine CurBd for post processing *.....
 743  *
 744  *           * Onto next BD *
 745  *           CurBd = XEmacPs_BdRingNext(MyRingPtr, CurBd),
 746  *           }
 747  *
 748  *           XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd, MyBdSet),  * Return list *
 749  *        }
 750  * </pre>
 751  *
 752  * A more advanced use of this function may allocate multiple sets of BDs.
 753  * They must be retrieved from hardware and freed in the correct sequence:
 754  * <pre>
 755  *        * Legal *
 756  *        XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 757  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 758  *
 759  *        * Legal *
 760  *        XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 761  *        XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 762  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 763  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 764  *
 765  *        * Not legal *
 766  *        XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, NumBd1, &MySet1),
 767  *        XEmacPs_BdRingFromHwRx(MyRingPtr, NumBd2, &MySet2),
 768  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd2, MySet2),
 769  *        XEmacPs_BdRingFree(MyRingPtr, NumBd1, MySet1),
 770  * </pre>
 771  *
 772  * If hardware has only partially completed a packet spanning multiple BDs,
 773  * then none of the BDs for that packet will be included in the results.
 774  *
 775  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 776  * @param BdLimit is the maximum number of BDs to return in the set.
 777  * @param BdSetPtr is an output parameter, it points to the first BD available
 778  *        for examination.
 779  *
 780  * @return
 781  *   The number of BDs processed by hardware. A value of 0 indicates that no
 782  *   data is available. No more than BdLimit BDs will be returned.
 783  *
 784  * @note Treat BDs returned by this function as read-only.
 785  *
 786  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 787  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 788  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 789  *
 790  *****************************************************************************/
 791 u32 XEmacPs_BdRingFromHwRx(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 BdLimit,
 792                                  XEmacPs_Bd ** BdSetPtr)
 793 {
 794         XEmacPs_Bd *CurBdPtr;
 795         u32 BdStr = 0U;
 796         u32 BdCount;
 797         u32 BdPartialCount;
 798         u32 Status;
 799
 800         CurBdPtr = RingPtr->HwHead;
 801         BdCount = 0U;
 802         BdPartialCount = 0U;
 803
 804         /* If no BDs in work group, then there's nothing to search */
 805         if (RingPtr->HwCnt == 0x00000000U) {
 806                 *BdSetPtr = NULL;
 807                 Status = 0U;
 808         } else {
 809
 810         /* Starting at HwHead, keep moving forward in the list until:
 811          *  - A BD is encountered with its new/used bit set which means
 812          *    hardware has completed processing of that BD.
 813          *  - RingPtr->HwTail is reached and RingPtr->HwCnt is reached.
 814          *  - The number of requested BDs has been processed
 815          */
 816         while (BdCount < BdLimit) {
 817
 818                 /* Read the status */
 819                         if(CurBdPtr!=NULL){
 820                 BdStr = XEmacPs_BdRead(CurBdPtr, XEMACPS_BD_STAT_OFFSET);
 821                         }
 822                         if ((!(XEmacPs_BdIsRxNew(CurBdPtr)))==TRUE) {
 823                         break;
 824                 }
 825
 826                 BdCount++;
 827
 828                 /* hardware has processed this BD so check the "last" bit. If
 829                  * it is clear, then there are more BDs for the current packet.
 830                  * Keep a count of these partial packet BDs.
 831                  */
 832                         if ((BdStr & XEMACPS_RXBUF_EOF_MASK)!=0x00000000U) {
 833                                 BdPartialCount = 0U;
 834                         } else {
 835                         BdPartialCount++;
 836                 }
 837
 838                 /* Move on to next BD in work group */
 839                 CurBdPtr = XEmacPs_BdRingNext(RingPtr, CurBdPtr);
 840         }
 841
 842         /* Subtract off any partial packet BDs found */
 843         BdCount -= BdPartialCount;
 844
 845         /* If BdCount is non-zero then BDs were found to return. Set return
 846          * parameters, update pointers and counters, return success
 847          */
 848                 if (BdCount > 0x00000000U) {
 849                 *BdSetPtr = RingPtr->HwHead;
 850                 RingPtr->HwCnt -= BdCount;
 851                 RingPtr->PostCnt += BdCount;
 852                 XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, RingPtr->HwHead, BdCount);
 853                         Status = (BdCount);
 854         }
 855         else {
 856                 *BdSetPtr = NULL;
 857                         Status = 0U;
 858         }
 859 }
 860         return Status;
 861 }
 862
 863
 864 /*****************************************************************************/
 865 /**
 866  * Frees a set of BDs that had been previously retrieved with
 867  * XEmacPs_BdRingFromHw().
 868  *
 869  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 870  * @param NumBd is the number of BDs to free.
 871  * @param BdSetPtr is the head of a list of BDs returned by
 872  * XEmacPs_BdRingFromHw().
 873  *
 874  * @return
 875  *   - XST_SUCCESS if the set of BDs was freed.
 876  *   - XST_DMA_SG_LIST_ERROR if this function was called out of sequence with
 877  *     XEmacPs_BdRingFromHw().
 878  *
 879  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 880  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 881  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 882  *
 883  *****************************************************************************/
 884 LONG XEmacPs_BdRingFree(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u32 NumBd,
 885                         XEmacPs_Bd * BdSetPtr)
 886 {
 887         LONG Status;
 888         /* if no bds to process, simply return. */
 889         if (0x00000000U == NumBd){
 890                 Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 891         } else {
 892         /* Make sure we are in sync with XEmacPs_BdRingFromHw() */
 893         if ((RingPtr->PostCnt < NumBd) || (RingPtr->PostHead != BdSetPtr)) {
 894                         Status = (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 895                 } else {
 896         /* Update pointers and counters */
 897         RingPtr->FreeCnt += NumBd;
 898         RingPtr->PostCnt -= NumBd;
 899         XEMACPS_RING_SEEKAHEAD(RingPtr, RingPtr->PostHead, NumBd);
 900                         Status = (LONG)(XST_SUCCESS);
 901                 }
 902         }
 903         return Status;
 904 }
 905
 906
 907 /*****************************************************************************/
 908 /**
 909  * Check the internal data structures of the BD ring for the provided channel.
 910  * The following checks are made:
 911  *
 912  *   - Is the BD ring linked correctly in physical address space.
 913  *   - Do the internal pointers point to BDs in the ring.
 914  *   - Do the internal counters add up.
 915  *
 916  * The channel should be stopped prior to calling this function.
 917  *
 918  * @param RingPtr is a pointer to the instance to be worked on.
 919  * @param Direction is either XEMACPS_SEND or XEMACPS_RECV that indicates
 920  *        which direction.
 921  *
 922  * @return
 923  *   - XST_SUCCESS if the set of BDs was freed.
 924  *   - XST_DMA_SG_NO_LIST if the list has not been created.
 925  *   - XST_IS_STARTED if the channel is not stopped.
 926  *   - XST_DMA_SG_LIST_ERROR if a problem is found with the internal data
 927  *     structures. If this value is returned, the channel should be reset to
 928  *     avoid data corruption or system instability.
 929  *
 930  * @note This function should not be preempted by another XEmacPs_Bd function
 931  *       call that modifies the BD space. It is the caller's responsibility to
 932  *       provide a mutual exclusion mechanism.
 933  *
 934  *****************************************************************************/
 935 LONG XEmacPs_BdRingCheck(XEmacPs_BdRing * RingPtr, u8 Direction)
 936 {
 937         UINTPTR AddrV, AddrP;
 938         u32 i;
 939
 940         if ((Direction != (u8)XEMACPS_SEND) && (Direction != (u8)XEMACPS_RECV)) {
 941                 return (LONG)(XST_INVALID_PARAM);
 942         }
 943
 944         /* Is the list created */
 945         if (RingPtr->AllCnt == 0x00000000U) {
 946                 return (LONG)(XST_DMA_SG_NO_LIST);
 947         }
 948
 949         /* Can't check if channel is running */
 950         if (RingPtr->RunState == (u32)XST_DMA_SG_IS_STARTED) {
 951                 return (LONG)(XST_IS_STARTED);
 952         }
 953
 954         /* RunState doesn't make sense */
 955         if (RingPtr->RunState != (u32)XST_DMA_SG_IS_STOPPED) {
 956                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 957         }
 958
 959         /* Verify internal pointers point to correct memory space */
 960         AddrV = (UINTPTR) RingPtr->FreeHead;
 961         if ((AddrV < RingPtr->BaseBdAddr) || (AddrV > RingPtr->HighBdAddr)) {
 962                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 963         }
 964
 965         AddrV = (UINTPTR) RingPtr->PreHead;
 966         if ((AddrV < RingPtr->BaseBdAddr) || (AddrV > RingPtr->HighBdAddr)) {
 967                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 968         }
 969
 970         AddrV = (UINTPTR) RingPtr->HwHead;
 971         if ((AddrV < RingPtr->BaseBdAddr) || (AddrV > RingPtr->HighBdAddr)) {
 972                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 973         }
 974
 975         AddrV = (UINTPTR) RingPtr->HwTail;
 976         if ((AddrV < RingPtr->BaseBdAddr) || (AddrV > RingPtr->HighBdAddr)) {
 977                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 978         }
 979
 980         AddrV = (UINTPTR) RingPtr->PostHead;
 981         if ((AddrV < RingPtr->BaseBdAddr) || (AddrV > RingPtr->HighBdAddr)) {
 982                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 983         }
 984
 985         /* Verify internal counters add up */
 986         if ((RingPtr->HwCnt + RingPtr->PreCnt + RingPtr->FreeCnt +
 987              RingPtr->PostCnt) != RingPtr->AllCnt) {
 988                 return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 989         }
 990
 991         /* Verify BDs are linked correctly */
 992         AddrV = RingPtr->BaseBdAddr;
 993         AddrP = RingPtr->PhysBaseAddr + RingPtr->Separation;
 994
 995         for (i = 1U; i < RingPtr->AllCnt; i++) {
 996                 /* Check BDA for this BD. It should point to next physical addr */
 997                 if (XEmacPs_BdRead(AddrV, XEMACPS_BD_ADDR_OFFSET) != AddrP) {
 998                         return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
 999                 }
1000
1001                 /* Move on to next BD */
1002                 AddrV += RingPtr->Separation;
1003                 AddrP += RingPtr->Separation;
1004         }
1005
1006         /* Last BD should have wrap bit set */
1007         if (XEMACPS_SEND == Direction) {
1008                 if ((!XEmacPs_BdIsTxWrap(AddrV))==TRUE) {
1009                         return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
1010                 }
1011         }
1012         else {                  /* XEMACPS_RECV */
1013                 if ((!XEmacPs_BdIsRxWrap(AddrV))==TRUE) {
1014                         return (LONG)(XST_DMA_SG_LIST_ERROR);
1015                 }
1016         }
1017
1018         /* No problems found */
1019         return (LONG)(XST_SUCCESS);
1020 }
1021
1022 /*****************************************************************************/
1023 /**
1024  * Set this bit to mark the last descriptor in the receive buffer descriptor
1025  * list.
1026  *
1027  * @param  BdPtr is the BD pointer to operate on
1028  *
1029  * @note
1030  * C-style signature:
1031  *    void XEmacPs_BdSetRxWrap(XEmacPs_Bd* BdPtr)
1032  *
1033  *****************************************************************************/
1034 static void XEmacPs_BdSetRxWrap(UINTPTR BdPtr)
1035 {
1036     u32 DataValueRx;
1037         u32 *TempPtr;
1038
1039         BdPtr += (u32)(XEMACPS_BD_ADDR_OFFSET);
1040         TempPtr = (u32 *)BdPtr;
1041         if(TempPtr != NULL) {
1042                 DataValueRx = *TempPtr;
1043                 DataValueRx |= XEMACPS_RXBUF_WRAP_MASK;
1044                 *TempPtr = DataValueRx;
1045         }
1046 }
1047
1048 /*****************************************************************************/
1049 /**
1050  * Sets this bit to mark the last descriptor in the transmit buffer
1051  * descriptor list.
1052  *
1053  * @param  BdPtr is the BD pointer to operate on
1054  *
1055  * @note
1056  * C-style signature:
1057  *    void XEmacPs_BdSetTxWrap(XEmacPs_Bd* BdPtr)
1058  *
1059  *****************************************************************************/
1060 static void XEmacPs_BdSetTxWrap(UINTPTR BdPtr)
1061 {
1062     u32 DataValueTx;
1063         u32 *TempPtr;
1064
1065         BdPtr += (u32)(XEMACPS_BD_STAT_OFFSET);
1066         TempPtr = (u32 *)BdPtr;
1067         if(TempPtr != NULL) {
1068                 DataValueTx = *TempPtr;
1069                 DataValueTx |= XEMACPS_TXBUF_WRAP_MASK;
1070                 *TempPtr = DataValueTx;
1071         }
1072 }