drivers/xen/swiotlb-xen.c

   1 /*
   2  *  Copyright 2010
   3  *  by Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
   4  *
   5  * This code provides a IOMMU for Xen PV guests with PCI passthrough.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License v2.0 as published by
   9  * the Free Software Foundation
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * PV guests under Xen are running in an non-contiguous memory architecture.
  17  *
  18  * When PCI pass-through is utilized, this necessitates an IOMMU for
  19  * translating bus (DMA) to virtual and vice-versa and also providing a
  20  * mechanism to have contiguous pages for device drivers operations (say DMA
  21  * operations).
  22  *
  23  * Specifically, under Xen the Linux idea of pages is an illusion. It
  24  * assumes that pages start at zero and go up to the available memory. To
  25  * help with that, the Linux Xen MMU provides a lookup mechanism to
  26  * translate the page frame numbers (PFN) to machine frame numbers (MFN)
  27  * and vice-versa. The MFN are the "real" frame numbers. Furthermore
  28  * memory is not contiguous. Xen hypervisor stitches memory for guests
  29  * from different pools, which means there is no guarantee that PFN==MFN
  30  * and PFN+1==MFN+1. Lastly with Xen 4.0, pages (in debug mode) are
  31  * allocated in descending order (high to low), meaning the guest might
  32  * never get any MFN's under the 4GB mark.
  33  *
  34  */
  35
  36 #define pr_fmt(fmt) "xen:" KBUILD_MODNAME ": " fmt
  37
  38 #include <linux/bootmem.h>
  39 #include <linux/dma-mapping.h>
  40 #include <linux/export.h>
  41 #include <xen/swiotlb-xen.h>
  42 #include <xen/page.h>
  43 #include <xen/xen-ops.h>
  44 #include <xen/hvc-console.h>
  45
  46 #include <asm/dma-mapping.h>
  47 #include <asm/xen/page-coherent.h>
  48
  49 #include <trace/events/swiotlb.h>
  50 /*
  51  * Used to do a quick range check in swiotlb_tbl_unmap_single and
  52  * swiotlb_tbl_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  53  * API.
  54  */
  55
  56 #ifndef CONFIG_X86
  57 static unsigned long dma_alloc_coherent_mask(struct device *dev,
  58                                             gfp_t gfp)
  59 {
  60         unsigned long dma_mask = 0;
  61
  62         dma_mask = dev->coherent_dma_mask;
  63         if (!dma_mask)
  64                 dma_mask = (gfp & GFP_DMA) ? DMA_BIT_MASK(24) : DMA_BIT_MASK(32);
  65
  66         return dma_mask;
  67 }
  68 #endif
  69
  70 static char *xen_io_tlb_start, *xen_io_tlb_end;
  71 static unsigned long xen_io_tlb_nslabs;
  72 /*
  73  * Quick lookup value of the bus address of the IOTLB.
  74  */
  75
  76 static u64 start_dma_addr;
  77
  78 /*
  79  * Both of these functions should avoid XEN_PFN_PHYS because phys_addr_t
  80  * can be 32bit when dma_addr_t is 64bit leading to a loss in
  81  * information if the shift is done before casting to 64bit.
  82  */
  83 static inline dma_addr_t xen_phys_to_bus(phys_addr_t paddr)
  84 {
  85         unsigned long bfn = pfn_to_bfn(XEN_PFN_DOWN(paddr));
  86         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)bfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  87
  88         dma |= paddr & ~XEN_PAGE_MASK;
  89
  90         return dma;
  91 }
  92
  93 static inline phys_addr_t xen_bus_to_phys(dma_addr_t baddr)
  94 {
  95         unsigned long xen_pfn = bfn_to_pfn(XEN_PFN_DOWN(baddr));
  96         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)xen_pfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  97         phys_addr_t paddr = dma;
  98
  99         paddr |= baddr & ~XEN_PAGE_MASK;
 100
 101         return paddr;
 102 }
 103
 104 static inline dma_addr_t xen_virt_to_bus(void *address)
 105 {
 106         return xen_phys_to_bus(virt_to_phys(address));
 107 }
 108
 109 static int check_pages_physically_contiguous(unsigned long xen_pfn,
 110                                              unsigned int offset,
 111                                              size_t length)
 112 {
 113         unsigned long next_bfn;
 114         int i;
 115         int nr_pages;
 116
 117         next_bfn = pfn_to_bfn(xen_pfn);
 118         nr_pages = (offset + length + XEN_PAGE_SIZE-1) >> XEN_PAGE_SHIFT;
 119
 120         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
 121                 if (pfn_to_bfn(++xen_pfn) != ++next_bfn)
 122                         return 0;
 123         }
 124         return 1;
 125 }
 126
 127 static inline int range_straddles_page_boundary(phys_addr_t p, size_t size)
 128 {
 129         unsigned long xen_pfn = XEN_PFN_DOWN(p);
 130         unsigned int offset = p & ~XEN_PAGE_MASK;
 131
 132         if (offset + size <= XEN_PAGE_SIZE)
 133                 return 0;
 134         if (check_pages_physically_contiguous(xen_pfn, offset, size))
 135                 return 0;
 136         return 1;
 137 }
 138
 139 static int is_xen_swiotlb_buffer(dma_addr_t dma_addr)
 140 {
 141         unsigned long bfn = XEN_PFN_DOWN(dma_addr);
 142         unsigned long xen_pfn = bfn_to_local_pfn(bfn);
 143         phys_addr_t paddr = XEN_PFN_PHYS(xen_pfn);
 144
 145         /* If the address is outside our domain, it CAN
 146          * have the same virtual address as another address
 147          * in our domain. Therefore _only_ check address within our domain.
 148          */
 149         if (pfn_valid(PFN_DOWN(paddr))) {
 150                 return paddr >= virt_to_phys(xen_io_tlb_start) &&
 151                        paddr < virt_to_phys(xen_io_tlb_end);
 152         }
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 static int max_dma_bits = 32;
 157
 158 static int
 159 xen_swiotlb_fixup(void *buf, size_t size, unsigned long nslabs)
 160 {
 161         int i, rc;
 162         int dma_bits;
 163         dma_addr_t dma_handle;
 164         phys_addr_t p = virt_to_phys(buf);
 165
 166         dma_bits = get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) + PAGE_SHIFT;
 167
 168         i = 0;
 169         do {
 170                 int slabs = min(nslabs - i, (unsigned long)IO_TLB_SEGSIZE);
 171
 172                 do {
 173                         rc = xen_create_contiguous_region(
 174                                 p + (i << IO_TLB_SHIFT),
 175                                 get_order(slabs << IO_TLB_SHIFT),
 176                                 dma_bits, &dma_handle);
 177                 } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 178                 if (rc)
 179                         return rc;
 180
 181                 i += slabs;
 182         } while (i < nslabs);
 183         return 0;
 184 }
 185 static unsigned long xen_set_nslabs(unsigned long nr_tbl)
 186 {
 187         if (!nr_tbl) {
 188                 xen_io_tlb_nslabs = (64 * 1024 * 1024 >> IO_TLB_SHIFT);
 189                 xen_io_tlb_nslabs = ALIGN(xen_io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 190         } else
 191                 xen_io_tlb_nslabs = nr_tbl;
 192
 193         return xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 194 }
 195
 196 enum xen_swiotlb_err {
 197         XEN_SWIOTLB_UNKNOWN = 0,
 198         XEN_SWIOTLB_ENOMEM,
 199         XEN_SWIOTLB_EFIXUP
 200 };
 201
 202 static const char *xen_swiotlb_error(enum xen_swiotlb_err err)
 203 {
 204         switch (err) {
 205         case XEN_SWIOTLB_ENOMEM:
 206                 return "Cannot allocate Xen-SWIOTLB buffer\n";
 207         case XEN_SWIOTLB_EFIXUP:
 208                 return "Failed to get contiguous memory for DMA from Xen!\n"\
 209                     "You either: don't have the permissions, do not have"\
 210                     " enough free memory under 4GB, or the hypervisor memory"\
 211                     " is too fragmented!";
 212         default:
 213                 break;
 214         }
 215         return "";
 216 }
 217 int __ref xen_swiotlb_init(int verbose, bool early)
 218 {
 219         unsigned long bytes, order;
 220         int rc = -ENOMEM;
 221         enum xen_swiotlb_err m_ret = XEN_SWIOTLB_UNKNOWN;
 222         unsigned int repeat = 3;
 223
 224         xen_io_tlb_nslabs = swiotlb_nr_tbl();
 225 retry:
 226         bytes = xen_set_nslabs(xen_io_tlb_nslabs);
 227         order = get_order(xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 228         /*
 229          * Get IO TLB memory from any location.
 230          */
 231         if (early)
 232                 xen_io_tlb_start = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(bytes));
 233         else {
 234 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
 235 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
 236                 while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
 237                         xen_io_tlb_start = (void *)xen_get_swiotlb_free_pages(order);
 238                         if (xen_io_tlb_start)
 239                                 break;
 240                         order--;
 241                 }
 242                 if (order != get_order(bytes)) {
 243                         pr_warn("Warning: only able to allocate %ld MB for software IO TLB\n",
 244                                 (PAGE_SIZE << order) >> 20);
 245                         xen_io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 246                         bytes = xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 247                 }
 248         }
 249         if (!xen_io_tlb_start) {
 250                 m_ret = XEN_SWIOTLB_ENOMEM;
 251                 goto error;
 252         }
 253         xen_io_tlb_end = xen_io_tlb_start + bytes;
 254         /*
 255          * And replace that memory with pages under 4GB.
 256          */
 257         rc = xen_swiotlb_fixup(xen_io_tlb_start,
 258                                bytes,
 259                                xen_io_tlb_nslabs);
 260         if (rc) {
 261                 if (early)
 262                         free_bootmem(__pa(xen_io_tlb_start), PAGE_ALIGN(bytes));
 263                 else {
 264                         free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 265                         xen_io_tlb_start = NULL;
 266                 }
 267                 m_ret = XEN_SWIOTLB_EFIXUP;
 268                 goto error;
 269         }
 270         start_dma_addr = xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_start);
 271         if (early) {
 272                 if (swiotlb_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs,
 273                          verbose))
 274                         panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 275                 rc = 0;
 276         } else
 277                 rc = swiotlb_late_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs);
 278
 279         if (!rc)
 280                 swiotlb_set_max_segment(PAGE_SIZE);
 281
 282         return rc;
 283 error:
 284         if (repeat--) {
 285                 xen_io_tlb_nslabs = max(1024UL, /* Min is 2MB */
 286                                         (xen_io_tlb_nslabs >> 1));
 287                 pr_info("Lowering to %luMB\n",
 288                         (xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT) >> 20);
 289                 goto retry;
 290         }
 291         pr_err("%s (rc:%d)\n", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 292         if (early)
 293                 panic("%s (rc:%d)", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 294         else
 295                 free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 296         return rc;
 297 }
 298
 299 static void *
 300 xen_swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
 301                            dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flags,
 302                            unsigned long attrs)
 303 {
 304         void *ret;
 305         int order = get_order(size);
 306         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 307         phys_addr_t phys;
 308         dma_addr_t dev_addr;
 309
 310         /*
 311         * Ignore region specifiers - the kernel's ideas of
 312         * pseudo-phys memory layout has nothing to do with the
 313         * machine physical layout.  We can't allocate highmem
 314         * because we can't return a pointer to it.
 315         */
 316         flags &= ~(__GFP_DMA | __GFP_HIGHMEM);
 317
 318         /* On ARM this function returns an ioremap'ped virtual address for
 319          * which virt_to_phys doesn't return the corresponding physical
 320          * address. In fact on ARM virt_to_phys only works for kernel direct
 321          * mapped RAM memory. Also see comment below.
 322          */
 323         ret = xen_alloc_coherent_pages(hwdev, size, dma_handle, flags, attrs);
 324
 325         if (!ret)
 326                 return ret;
 327
 328         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 329                 dma_mask = dma_alloc_coherent_mask(hwdev, flags);
 330
 331         /* At this point dma_handle is the physical address, next we are
 332          * going to set it to the machine address.
 333          * Do not use virt_to_phys(ret) because on ARM it doesn't correspond
 334          * to *dma_handle. */
 335         phys = *dma_handle;
 336         dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 337         if (((dev_addr + size - 1 <= dma_mask)) &&
 338             !range_straddles_page_boundary(phys, size))
 339                 *dma_handle = dev_addr;
 340         else {
 341                 if (xen_create_contiguous_region(phys, order,
 342                                                  fls64(dma_mask), dma_handle) != 0) {
 343                         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, ret, (dma_addr_t)phys, attrs);
 344                         return NULL;
 345                 }
 346         }
 347         memset(ret, 0, size);
 348         return ret;
 349 }
 350
 351 static void
 352 xen_swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 353                           dma_addr_t dev_addr, unsigned long attrs)
 354 {
 355         int order = get_order(size);
 356         phys_addr_t phys;
 357         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 358
 359         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 360                 dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 361
 362         /* do not use virt_to_phys because on ARM it doesn't return you the
 363          * physical address */
 364         phys = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 365
 366         if (((dev_addr + size - 1 > dma_mask)) ||
 367             range_straddles_page_boundary(phys, size))
 368                 xen_destroy_contiguous_region(phys, order);
 369
 370         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, vaddr, (dma_addr_t)phys, attrs);
 371 }
 372
 373 /*
 374  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 375  * physical address to use is returned.
 376  *
 377  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 378  * either xen_swiotlb_unmap_page or xen_swiotlb_dma_sync_single is performed.
 379  */
 380 static dma_addr_t xen_swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 381                                 unsigned long offset, size_t size,
 382                                 enum dma_data_direction dir,
 383                                 unsigned long attrs)
 384 {
 385         phys_addr_t map, phys = page_to_phys(page) + offset;
 386         dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 387
 388         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 389         /*
 390          * If the address happens to be in the device's DMA window,
 391          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 392          * buffering it.
 393          */
 394         if (dma_capable(dev, dev_addr, size) &&
 395             !range_straddles_page_boundary(phys, size) &&
 396                 !xen_arch_need_swiotlb(dev, phys, dev_addr) &&
 397                 (swiotlb_force != SWIOTLB_FORCE)) {
 398                 /* we are not interested in the dma_addr returned by
 399                  * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 400                  * by the function. */
 401                 xen_dma_map_page(dev, page, dev_addr, offset, size, dir, attrs);
 402                 return dev_addr;
 403         }
 404
 405         /*
 406          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 407          */
 408         trace_swiotlb_bounced(dev, dev_addr, size, swiotlb_force);
 409
 410         map = swiotlb_tbl_map_single(dev, start_dma_addr, phys, size, dir,
 411                                      attrs);
 412         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR)
 413                 return DMA_ERROR_CODE;
 414
 415         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 416         xen_dma_map_page(dev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 417                                         dev_addr, map & ~PAGE_MASK, size, dir, attrs);
 418
 419         /*
 420          * Ensure that the address returned is DMA'ble
 421          */
 422         if (dma_capable(dev, dev_addr, size))
 423                 return dev_addr;
 424
 425         attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 426         swiotlb_tbl_unmap_single(dev, map, size, dir, attrs);
 427
 428         return DMA_ERROR_CODE;
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 433  * match what was provided for in a previous xen_swiotlb_map_page call.  All
 434  * other usages are undefined.
 435  *
 436  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 437  * whatever the device wrote there.
 438  */
 439 static void xen_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 440                              size_t size, enum dma_data_direction dir,
 441                              unsigned long attrs)
 442 {
 443         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 444
 445         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 446
 447         xen_dma_unmap_page(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 448
 449         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 450         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr)) {
 451                 swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, paddr, size, dir, attrs);
 452                 return;
 453         }
 454
 455         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 456                 return;
 457
 458         /*
 459          * phys_to_virt doesn't work with hihgmem page but we could
 460          * call dma_mark_clean() with hihgmem page here. However, we
 461          * are fine since dma_mark_clean() is null on POWERPC. We can
 462          * make dma_mark_clean() take a physical address if necessary.
 463          */
 464         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 465 }
 466
 467 static void xen_swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 468                             size_t size, enum dma_data_direction dir,
 469                             unsigned long attrs)
 470 {
 471         xen_unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 472 }
 473
 474 /*
 475  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 476  * after a transfer.
 477  *
 478  * If you perform a xen_swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
 479  * using the cpu, yet do not wish to teardown the dma mapping, you must
 480  * call this function before doing so.  At the next point you give the dma
 481  * address back to the card, you must first perform a
 482  * xen_swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 483  */
 484 static void
 485 xen_swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 486                         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 487                         enum dma_sync_target target)
 488 {
 489         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 490
 491         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 492
 493         if (target == SYNC_FOR_CPU)
 494                 xen_dma_sync_single_for_cpu(hwdev, dev_addr, size, dir);
 495
 496         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 497         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr))
 498                 swiotlb_tbl_sync_single(hwdev, paddr, size, dir, target);
 499
 500         if (target == SYNC_FOR_DEVICE)
 501                 xen_dma_sync_single_for_device(hwdev, dev_addr, size, dir);
 502
 503         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 504                 return;
 505
 506         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 507 }
 508
 509 void
 510 xen_swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 511                                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 512 {
 513         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_CPU);
 514 }
 515
 516 void
 517 xen_swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 518                                    size_t size, enum dma_data_direction dir)
 519 {
 520         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 525  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
 526  */
 527 static void
 528 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 529                            int nelems, enum dma_data_direction dir,
 530                            unsigned long attrs)
 531 {
 532         struct scatterlist *sg;
 533         int i;
 534
 535         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 536
 537         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 538                 xen_unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg_dma_len(sg), dir, attrs);
 539
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 544  * This is the scatter-gather version of the above xen_swiotlb_map_page
 545  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 546  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 547  * sg_dma_{address,length}(SG).
 548  *
 549  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 550  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 551  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 552  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 553  *       used, at most nents.
 554  *
 555  * Device ownership issues as mentioned above for xen_swiotlb_map_page are the
 556  * same here.
 557  */
 558 static int
 559 xen_swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 560                          int nelems, enum dma_data_direction dir,
 561                          unsigned long attrs)
 562 {
 563         struct scatterlist *sg;
 564         int i;
 565
 566         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 567
 568         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
 569                 phys_addr_t paddr = sg_phys(sg);
 570                 dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(paddr);
 571
 572                 if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 573                     xen_arch_need_swiotlb(hwdev, paddr, dev_addr) ||
 574                     !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length) ||
 575                     range_straddles_page_boundary(paddr, sg->length)) {
 576                         phys_addr_t map = swiotlb_tbl_map_single(hwdev,
 577                                                                  start_dma_addr,
 578                                                                  sg_phys(sg),
 579                                                                  sg->length,
 580                                                                  dir, attrs);
 581                         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR) {
 582                                 dev_warn(hwdev, "swiotlb buffer is full\n");
 583                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 584                                    to do proper error handling. */
 585                                 attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 586                                 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, i, dir,
 587                                                            attrs);
 588                                 sg_dma_len(sgl) = 0;
 589                                 return 0;
 590                         }
 591                         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 592                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 593                                                 dev_addr,
 594                                                 map & ~PAGE_MASK,
 595                                                 sg->length,
 596                                                 dir,
 597                                                 attrs);
 598                         sg->dma_address = dev_addr;
 599                 } else {
 600                         /* we are not interested in the dma_addr returned by
 601                          * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 602                          * by the function. */
 603                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(paddr >> PAGE_SHIFT),
 604                                                 dev_addr,
 605                                                 paddr & ~PAGE_MASK,
 606                                                 sg->length,
 607                                                 dir,
 608                                                 attrs);
 609                         sg->dma_address = dev_addr;
 610                 }
 611                 sg_dma_len(sg) = sg->length;
 612         }
 613         return nelems;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 618  * after a transfer.
 619  *
 620  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 621  * and usage.
 622  */
 623 static void
 624 xen_swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 625                     int nelems, enum dma_data_direction dir,
 626                     enum dma_sync_target target)
 627 {
 628         struct scatterlist *sg;
 629         int i;
 630
 631         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 632                 xen_swiotlb_sync_single(hwdev, sg->dma_address,
 633                                         sg_dma_len(sg), dir, target);
 634 }
 635
 636 static void
 637 xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 638                             int nelems, enum dma_data_direction dir)
 639 {
 640         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_CPU);
 641 }
 642
 643 static void
 644 xen_swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 645                                int nelems, enum dma_data_direction dir)
 646 {
 647         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
 652  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 653  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 654  * this function.
 655  */
 656 static int
 657 xen_swiotlb_dma_supported(struct device *hwdev, u64 mask)
 658 {
 659         return xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_end - 1) <= mask;
 660 }
 661
 662 static int
 663 xen_swiotlb_set_dma_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
 664 {
 665         if (!dev->dma_mask || !xen_swiotlb_dma_supported(dev, dma_mask))
 666                 return -EIO;
 667
 668         *dev->dma_mask = dma_mask;
 669
 670         return 0;
 671 }
 672
 673 /*
 674  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
 675  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 676  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 677  */
 678 static int
 679 xen_swiotlb_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 680                      void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 681                      unsigned long attrs)
 682 {
 683 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 684         if (xen_get_dma_ops(dev)->mmap)
 685                 return xen_get_dma_ops(dev)->mmap(dev, vma, cpu_addr,
 686                                                     dma_addr, size, attrs);
 687 #endif
 688         return dma_common_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size);
 689 }
 690
 691 /*
 692  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 693  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 694  */
 695 static int
 696 xen_swiotlb_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 697                         void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
 698                         unsigned long attrs)
 699 {
 700 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 701         if (xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable) {
 702 #if 0
 703         /*
 704          * This check verifies that the page belongs to the current domain and
 705          * is not one mapped from another domain.
 706          * This check is for debug only, and should not go to production build
 707          */
 708                 unsigned long bfn = PHYS_PFN(dma_to_phys(dev, handle));
 709                 BUG_ON (!page_is_ram(bfn));
 710 #endif
 711                 return xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr,
 712                                                            handle, size, attrs);
 713         }
 714 #endif
 715         return dma_common_get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, handle, size);
 716 }
 717
 718 const struct dma_map_ops xen_swiotlb_dma_ops = {
 719         .alloc = xen_swiotlb_alloc_coherent,
 720         .free = xen_swiotlb_free_coherent,
 721         .sync_single_for_cpu = xen_swiotlb_sync_single_for_cpu,
 722         .sync_single_for_device = xen_swiotlb_sync_single_for_device,
 723         .sync_sg_for_cpu = xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu,
 724         .sync_sg_for_device = xen_swiotlb_sync_sg_for_device,
 725         .map_sg = xen_swiotlb_map_sg_attrs,
 726         .unmap_sg = xen_swiotlb_unmap_sg_attrs,
 727         .map_page = xen_swiotlb_map_page,
 728         .unmap_page = xen_swiotlb_unmap_page,
 729         .dma_supported = xen_swiotlb_dma_supported,
 730         .set_dma_mask = xen_swiotlb_set_dma_mask,
 731         .mmap = xen_swiotlb_dma_mmap,
 732         .get_sgtable = xen_swiotlb_get_sgtable,
 733 };