]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/arm/mm/dma-mapping.c
Merge remote-tracking branch 'asoc/fix/rt5645' into asoc-fix-rt5645
[karo-tx-linux.git] / arch / arm / mm / dma-mapping.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/mm/dma-mapping.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2000-2004 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  *  DMA uncached mapping support.
11  */
12 #include <linux/bootmem.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/genalloc.h>
16 #include <linux/gfp.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <linux/list.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/device.h>
21 #include <linux/dma-mapping.h>
22 #include <linux/dma-contiguous.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/memblock.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/iommu.h>
27 #include <linux/io.h>
28 #include <linux/vmalloc.h>
29 #include <linux/sizes.h>
30 #include <linux/cma.h>
31
32 #include <asm/memory.h>
33 #include <asm/highmem.h>
34 #include <asm/cacheflush.h>
35 #include <asm/tlbflush.h>
36 #include <asm/mach/arch.h>
37 #include <asm/dma-iommu.h>
38 #include <asm/mach/map.h>
39 #include <asm/system_info.h>
40 #include <asm/dma-contiguous.h>
41
42 #include "dma.h"
43 #include "mm.h"
44
45 /*
46  * The DMA API is built upon the notion of "buffer ownership".  A buffer
47  * is either exclusively owned by the CPU (and therefore may be accessed
48  * by it) or exclusively owned by the DMA device.  These helper functions
49  * represent the transitions between these two ownership states.
50  *
51  * Note, however, that on later ARMs, this notion does not work due to
52  * speculative prefetches.  We model our approach on the assumption that
53  * the CPU does do speculative prefetches, which means we clean caches
54  * before transfers and delay cache invalidation until transfer completion.
55  *
56  */
57 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *, unsigned long,
58                 size_t, enum dma_data_direction);
59 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *, unsigned long,
60                 size_t, enum dma_data_direction);
61
62 /**
63  * arm_dma_map_page - map a portion of a page for streaming DMA
64  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
65  * @page: page that buffer resides in
66  * @offset: offset into page for start of buffer
67  * @size: size of buffer to map
68  * @dir: DMA transfer direction
69  *
70  * Ensure that any data held in the cache is appropriately discarded
71  * or written back.
72  *
73  * The device owns this memory once this call has completed.  The CPU
74  * can regain ownership by calling dma_unmap_page().
75  */
76 static dma_addr_t arm_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
77              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
78              struct dma_attrs *attrs)
79 {
80         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
81                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
82         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
83 }
84
85 static dma_addr_t arm_coherent_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
86              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
87              struct dma_attrs *attrs)
88 {
89         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
90 }
91
92 /**
93  * arm_dma_unmap_page - unmap a buffer previously mapped through dma_map_page()
94  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
95  * @handle: DMA address of buffer
96  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
97  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
98  *
99  * Unmap a page streaming mode DMA translation.  The handle and size
100  * must match what was provided in the previous dma_map_page() call.
101  * All other usages are undefined.
102  *
103  * After this call, reads by the CPU to the buffer are guaranteed to see
104  * whatever the device wrote there.
105  */
106 static void arm_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
107                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
108                 struct dma_attrs *attrs)
109 {
110         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
111                 __dma_page_dev_to_cpu(pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle)),
112                                       handle & ~PAGE_MASK, size, dir);
113 }
114
115 static void arm_dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
116                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
117 {
118         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
119         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
120         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
121 }
122
123 static void arm_dma_sync_single_for_device(struct device *dev,
124                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
125 {
126         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
127         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
128         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
129 }
130
131 struct dma_map_ops arm_dma_ops = {
132         .alloc                  = arm_dma_alloc,
133         .free                   = arm_dma_free,
134         .mmap                   = arm_dma_mmap,
135         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
136         .map_page               = arm_dma_map_page,
137         .unmap_page             = arm_dma_unmap_page,
138         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
139         .unmap_sg               = arm_dma_unmap_sg,
140         .sync_single_for_cpu    = arm_dma_sync_single_for_cpu,
141         .sync_single_for_device = arm_dma_sync_single_for_device,
142         .sync_sg_for_cpu        = arm_dma_sync_sg_for_cpu,
143         .sync_sg_for_device     = arm_dma_sync_sg_for_device,
144         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
145 };
146 EXPORT_SYMBOL(arm_dma_ops);
147
148 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
149         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs);
150 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
151                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs);
152 static int arm_coherent_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
153                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
154                  struct dma_attrs *attrs);
155
156 struct dma_map_ops arm_coherent_dma_ops = {
157         .alloc                  = arm_coherent_dma_alloc,
158         .free                   = arm_coherent_dma_free,
159         .mmap                   = arm_coherent_dma_mmap,
160         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
161         .map_page               = arm_coherent_dma_map_page,
162         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
163         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
164 };
165 EXPORT_SYMBOL(arm_coherent_dma_ops);
166
167 static int __dma_supported(struct device *dev, u64 mask, bool warn)
168 {
169         unsigned long max_dma_pfn;
170
171         /*
172          * If the mask allows for more memory than we can address,
173          * and we actually have that much memory, then we must
174          * indicate that DMA to this device is not supported.
175          */
176         if (sizeof(mask) != sizeof(dma_addr_t) &&
177             mask > (dma_addr_t)~0 &&
178             dma_to_pfn(dev, ~0) < max_pfn - 1) {
179                 if (warn) {
180                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx is larger than dma_addr_t allows\n",
181                                  mask);
182                         dev_warn(dev, "Driver did not use or check the return value from dma_set_coherent_mask()?\n");
183                 }
184                 return 0;
185         }
186
187         max_dma_pfn = min(max_pfn, arm_dma_pfn_limit);
188
189         /*
190          * Translate the device's DMA mask to a PFN limit.  This
191          * PFN number includes the page which we can DMA to.
192          */
193         if (dma_to_pfn(dev, mask) < max_dma_pfn) {
194                 if (warn)
195                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx (pfn %#lx-%#lx) covers a smaller range of system memory than the DMA zone pfn 0x0-%#lx\n",
196                                  mask,
197                                  dma_to_pfn(dev, 0), dma_to_pfn(dev, mask) + 1,
198                                  max_dma_pfn + 1);
199                 return 0;
200         }
201
202         return 1;
203 }
204
205 static u64 get_coherent_dma_mask(struct device *dev)
206 {
207         u64 mask = (u64)DMA_BIT_MASK(32);
208
209         if (dev) {
210                 mask = dev->coherent_dma_mask;
211
212                 /*
213                  * Sanity check the DMA mask - it must be non-zero, and
214                  * must be able to be satisfied by a DMA allocation.
215                  */
216                 if (mask == 0) {
217                         dev_warn(dev, "coherent DMA mask is unset\n");
218                         return 0;
219                 }
220
221                 if (!__dma_supported(dev, mask, true))
222                         return 0;
223         }
224
225         return mask;
226 }
227
228 static void __dma_clear_buffer(struct page *page, size_t size)
229 {
230         /*
231          * Ensure that the allocated pages are zeroed, and that any data
232          * lurking in the kernel direct-mapped region is invalidated.
233          */
234         if (PageHighMem(page)) {
235                 phys_addr_t base = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
236                 phys_addr_t end = base + size;
237                 while (size > 0) {
238                         void *ptr = kmap_atomic(page);
239                         memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
240                         dmac_flush_range(ptr, ptr + PAGE_SIZE);
241                         kunmap_atomic(ptr);
242                         page++;
243                         size -= PAGE_SIZE;
244                 }
245                 outer_flush_range(base, end);
246         } else {
247                 void *ptr = page_address(page);
248                 memset(ptr, 0, size);
249                 dmac_flush_range(ptr, ptr + size);
250                 outer_flush_range(__pa(ptr), __pa(ptr) + size);
251         }
252 }
253
254 /*
255  * Allocate a DMA buffer for 'dev' of size 'size' using the
256  * specified gfp mask.  Note that 'size' must be page aligned.
257  */
258 static struct page *__dma_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp)
259 {
260         unsigned long order = get_order(size);
261         struct page *page, *p, *e;
262
263         page = alloc_pages(gfp, order);
264         if (!page)
265                 return NULL;
266
267         /*
268          * Now split the huge page and free the excess pages
269          */
270         split_page(page, order);
271         for (p = page + (size >> PAGE_SHIFT), e = page + (1 << order); p < e; p++)
272                 __free_page(p);
273
274         __dma_clear_buffer(page, size);
275
276         return page;
277 }
278
279 /*
280  * Free a DMA buffer.  'size' must be page aligned.
281  */
282 static void __dma_free_buffer(struct page *page, size_t size)
283 {
284         struct page *e = page + (size >> PAGE_SHIFT);
285
286         while (page < e) {
287                 __free_page(page);
288                 page++;
289         }
290 }
291
292 #ifdef CONFIG_MMU
293
294 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
295                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
296                                      const void *caller, bool want_vaddr);
297
298 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
299                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
300                                  const void *caller, bool want_vaddr);
301
302 static void *
303 __dma_alloc_remap(struct page *page, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
304         const void *caller)
305 {
306         /*
307          * DMA allocation can be mapped to user space, so lets
308          * set VM_USERMAP flags too.
309          */
310         return dma_common_contiguous_remap(page, size,
311                         VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
312                         prot, caller);
313 }
314
315 static void __dma_free_remap(void *cpu_addr, size_t size)
316 {
317         dma_common_free_remap(cpu_addr, size,
318                         VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP);
319 }
320
321 #define DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE  SZ_256K
322 static struct gen_pool *atomic_pool;
323
324 static size_t atomic_pool_size = DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE;
325
326 static int __init early_coherent_pool(char *p)
327 {
328         atomic_pool_size = memparse(p, &p);
329         return 0;
330 }
331 early_param("coherent_pool", early_coherent_pool);
332
333 void __init init_dma_coherent_pool_size(unsigned long size)
334 {
335         /*
336          * Catch any attempt to set the pool size too late.
337          */
338         BUG_ON(atomic_pool);
339
340         /*
341          * Set architecture specific coherent pool size only if
342          * it has not been changed by kernel command line parameter.
343          */
344         if (atomic_pool_size == DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE)
345                 atomic_pool_size = size;
346 }
347
348 /*
349  * Initialise the coherent pool for atomic allocations.
350  */
351 static int __init atomic_pool_init(void)
352 {
353         pgprot_t prot = pgprot_dmacoherent(PAGE_KERNEL);
354         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | GFP_DMA;
355         struct page *page;
356         void *ptr;
357
358         atomic_pool = gen_pool_create(PAGE_SHIFT, -1);
359         if (!atomic_pool)
360                 goto out;
361
362         if (dev_get_cma_area(NULL))
363                 ptr = __alloc_from_contiguous(NULL, atomic_pool_size, prot,
364                                               &page, atomic_pool_init, true);
365         else
366                 ptr = __alloc_remap_buffer(NULL, atomic_pool_size, gfp, prot,
367                                            &page, atomic_pool_init, true);
368         if (ptr) {
369                 int ret;
370
371                 ret = gen_pool_add_virt(atomic_pool, (unsigned long)ptr,
372                                         page_to_phys(page),
373                                         atomic_pool_size, -1);
374                 if (ret)
375                         goto destroy_genpool;
376
377                 gen_pool_set_algo(atomic_pool,
378                                 gen_pool_first_fit_order_align,
379                                 (void *)PAGE_SHIFT);
380                 pr_info("DMA: preallocated %zd KiB pool for atomic coherent allocations\n",
381                        atomic_pool_size / 1024);
382                 return 0;
383         }
384
385 destroy_genpool:
386         gen_pool_destroy(atomic_pool);
387         atomic_pool = NULL;
388 out:
389         pr_err("DMA: failed to allocate %zx KiB pool for atomic coherent allocation\n",
390                atomic_pool_size / 1024);
391         return -ENOMEM;
392 }
393 /*
394  * CMA is activated by core_initcall, so we must be called after it.
395  */
396 postcore_initcall(atomic_pool_init);
397
398 struct dma_contig_early_reserve {
399         phys_addr_t base;
400         unsigned long size;
401 };
402
403 static struct dma_contig_early_reserve dma_mmu_remap[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
404
405 static int dma_mmu_remap_num __initdata;
406
407 void __init dma_contiguous_early_fixup(phys_addr_t base, unsigned long size)
408 {
409         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].base = base;
410         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].size = size;
411         dma_mmu_remap_num++;
412 }
413
414 void __init dma_contiguous_remap(void)
415 {
416         int i;
417         for (i = 0; i < dma_mmu_remap_num; i++) {
418                 phys_addr_t start = dma_mmu_remap[i].base;
419                 phys_addr_t end = start + dma_mmu_remap[i].size;
420                 struct map_desc map;
421                 unsigned long addr;
422
423                 if (end > arm_lowmem_limit)
424                         end = arm_lowmem_limit;
425                 if (start >= end)
426                         continue;
427
428                 map.pfn = __phys_to_pfn(start);
429                 map.virtual = __phys_to_virt(start);
430                 map.length = end - start;
431                 map.type = MT_MEMORY_DMA_READY;
432
433                 /*
434                  * Clear previous low-memory mapping to ensure that the
435                  * TLB does not see any conflicting entries, then flush
436                  * the TLB of the old entries before creating new mappings.
437                  *
438                  * This ensures that any speculatively loaded TLB entries
439                  * (even though they may be rare) can not cause any problems,
440                  * and ensures that this code is architecturally compliant.
441                  */
442                 for (addr = __phys_to_virt(start); addr < __phys_to_virt(end);
443                      addr += PMD_SIZE)
444                         pmd_clear(pmd_off_k(addr));
445
446                 flush_tlb_kernel_range(__phys_to_virt(start),
447                                        __phys_to_virt(end));
448
449                 iotable_init(&map, 1);
450         }
451 }
452
453 static int __dma_update_pte(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
454                             void *data)
455 {
456         struct page *page = virt_to_page(addr);
457         pgprot_t prot = *(pgprot_t *)data;
458
459         set_pte_ext(pte, mk_pte(page, prot), 0);
460         return 0;
461 }
462
463 static void __dma_remap(struct page *page, size_t size, pgprot_t prot)
464 {
465         unsigned long start = (unsigned long) page_address(page);
466         unsigned end = start + size;
467
468         apply_to_page_range(&init_mm, start, size, __dma_update_pte, &prot);
469         flush_tlb_kernel_range(start, end);
470 }
471
472 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
473                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
474                                  const void *caller, bool want_vaddr)
475 {
476         struct page *page;
477         void *ptr = NULL;
478         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
479         if (!page)
480                 return NULL;
481         if (!want_vaddr)
482                 goto out;
483
484         ptr = __dma_alloc_remap(page, size, gfp, prot, caller);
485         if (!ptr) {
486                 __dma_free_buffer(page, size);
487                 return NULL;
488         }
489
490  out:
491         *ret_page = page;
492         return ptr;
493 }
494
495 static void *__alloc_from_pool(size_t size, struct page **ret_page)
496 {
497         unsigned long val;
498         void *ptr = NULL;
499
500         if (!atomic_pool) {
501                 WARN(1, "coherent pool not initialised!\n");
502                 return NULL;
503         }
504
505         val = gen_pool_alloc(atomic_pool, size);
506         if (val) {
507                 phys_addr_t phys = gen_pool_virt_to_phys(atomic_pool, val);
508
509                 *ret_page = phys_to_page(phys);
510                 ptr = (void *)val;
511         }
512
513         return ptr;
514 }
515
516 static bool __in_atomic_pool(void *start, size_t size)
517 {
518         return addr_in_gen_pool(atomic_pool, (unsigned long)start, size);
519 }
520
521 static int __free_from_pool(void *start, size_t size)
522 {
523         if (!__in_atomic_pool(start, size))
524                 return 0;
525
526         gen_pool_free(atomic_pool, (unsigned long)start, size);
527
528         return 1;
529 }
530
531 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
532                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
533                                      const void *caller, bool want_vaddr)
534 {
535         unsigned long order = get_order(size);
536         size_t count = size >> PAGE_SHIFT;
537         struct page *page;
538         void *ptr = NULL;
539
540         page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
541         if (!page)
542                 return NULL;
543
544         __dma_clear_buffer(page, size);
545
546         if (!want_vaddr)
547                 goto out;
548
549         if (PageHighMem(page)) {
550                 ptr = __dma_alloc_remap(page, size, GFP_KERNEL, prot, caller);
551                 if (!ptr) {
552                         dma_release_from_contiguous(dev, page, count);
553                         return NULL;
554                 }
555         } else {
556                 __dma_remap(page, size, prot);
557                 ptr = page_address(page);
558         }
559
560  out:
561         *ret_page = page;
562         return ptr;
563 }
564
565 static void __free_from_contiguous(struct device *dev, struct page *page,
566                                    void *cpu_addr, size_t size, bool want_vaddr)
567 {
568         if (want_vaddr) {
569                 if (PageHighMem(page))
570                         __dma_free_remap(cpu_addr, size);
571                 else
572                         __dma_remap(page, size, PAGE_KERNEL);
573         }
574         dma_release_from_contiguous(dev, page, size >> PAGE_SHIFT);
575 }
576
577 static inline pgprot_t __get_dma_pgprot(struct dma_attrs *attrs, pgprot_t prot)
578 {
579         prot = dma_get_attr(DMA_ATTR_WRITE_COMBINE, attrs) ?
580                             pgprot_writecombine(prot) :
581                             pgprot_dmacoherent(prot);
582         return prot;
583 }
584
585 #define nommu() 0
586
587 #else   /* !CONFIG_MMU */
588
589 #define nommu() 1
590
591 #define __get_dma_pgprot(attrs, prot)                           __pgprot(0)
592 #define __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, ret, c, wv)  NULL
593 #define __alloc_from_pool(size, ret_page)                       NULL
594 #define __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, ret, c, wv)    NULL
595 #define __free_from_pool(cpu_addr, size)                        0
596 #define __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size, wv)   do { } while (0)
597 #define __dma_free_remap(cpu_addr, size)                        do { } while (0)
598
599 #endif  /* CONFIG_MMU */
600
601 static void *__alloc_simple_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
602                                    struct page **ret_page)
603 {
604         struct page *page;
605         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
606         if (!page)
607                 return NULL;
608
609         *ret_page = page;
610         return page_address(page);
611 }
612
613
614
615 static void *__dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
616                          gfp_t gfp, pgprot_t prot, bool is_coherent,
617                          struct dma_attrs *attrs, const void *caller)
618 {
619         u64 mask = get_coherent_dma_mask(dev);
620         struct page *page = NULL;
621         void *addr;
622         bool want_vaddr;
623
624 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
625         u64 limit = (mask + 1) & ~mask;
626         if (limit && size >= limit) {
627                 dev_warn(dev, "coherent allocation too big (requested %#x mask %#llx)\n",
628                         size, mask);
629                 return NULL;
630         }
631 #endif
632
633         if (!mask)
634                 return NULL;
635
636         if (mask < 0xffffffffULL)
637                 gfp |= GFP_DMA;
638
639         /*
640          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
641          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
642          * handle them.  The real problem is that this flag probably
643          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
644          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
645          */
646         gfp &= ~(__GFP_COMP);
647
648         *handle = DMA_ERROR_CODE;
649         size = PAGE_ALIGN(size);
650         want_vaddr = !dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs);
651
652         if (nommu())
653                 addr = __alloc_simple_buffer(dev, size, gfp, &page);
654         else if (dev_get_cma_area(dev) && (gfp & __GFP_WAIT))
655                 addr = __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, &page,
656                                                caller, want_vaddr);
657         else if (is_coherent)
658                 addr = __alloc_simple_buffer(dev, size, gfp, &page);
659         else if (!(gfp & __GFP_WAIT))
660                 addr = __alloc_from_pool(size, &page);
661         else
662                 addr = __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, &page,
663                                             caller, want_vaddr);
664
665         if (page)
666                 *handle = pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page));
667
668         return want_vaddr ? addr : page;
669 }
670
671 /*
672  * Allocate DMA-coherent memory space and return both the kernel remapped
673  * virtual and bus address for that space.
674  */
675 void *arm_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
676                     gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
677 {
678         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
679
680         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, false,
681                            attrs, __builtin_return_address(0));
682 }
683
684 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
685         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
686 {
687         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, PAGE_KERNEL, true,
688                            attrs, __builtin_return_address(0));
689 }
690
691 static int __arm_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
692                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
693                  struct dma_attrs *attrs)
694 {
695         int ret = -ENXIO;
696 #ifdef CONFIG_MMU
697         unsigned long nr_vma_pages = (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
698         unsigned long nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
699         unsigned long pfn = dma_to_pfn(dev, dma_addr);
700         unsigned long off = vma->vm_pgoff;
701
702         if (dma_mmap_from_coherent(dev, vma, cpu_addr, size, &ret))
703                 return ret;
704
705         if (off < nr_pages && nr_vma_pages <= (nr_pages - off)) {
706                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
707                                       pfn + off,
708                                       vma->vm_end - vma->vm_start,
709                                       vma->vm_page_prot);
710         }
711 #endif  /* CONFIG_MMU */
712
713         return ret;
714 }
715
716 /*
717  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
718  */
719 static int arm_coherent_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
720                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
721                  struct dma_attrs *attrs)
722 {
723         return __arm_dma_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
724 }
725
726 int arm_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
727                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
728                  struct dma_attrs *attrs)
729 {
730 #ifdef CONFIG_MMU
731         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
732 #endif  /* CONFIG_MMU */
733         return __arm_dma_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
734 }
735
736 /*
737  * Free a buffer as defined by the above mapping.
738  */
739 static void __arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
740                            dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs,
741                            bool is_coherent)
742 {
743         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
744         bool want_vaddr = !dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs);
745
746         size = PAGE_ALIGN(size);
747
748         if (nommu()) {
749                 __dma_free_buffer(page, size);
750         } else if (!is_coherent && __free_from_pool(cpu_addr, size)) {
751                 return;
752         } else if (!dev_get_cma_area(dev)) {
753                 if (want_vaddr && !is_coherent)
754                         __dma_free_remap(cpu_addr, size);
755                 __dma_free_buffer(page, size);
756         } else {
757                 /*
758                  * Non-atomic allocations cannot be freed with IRQs disabled
759                  */
760                 WARN_ON(irqs_disabled());
761                 __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size, want_vaddr);
762         }
763 }
764
765 void arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
766                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
767 {
768         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, false);
769 }
770
771 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
772                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
773 {
774         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, true);
775 }
776
777 int arm_dma_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
778                  void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
779                  struct dma_attrs *attrs)
780 {
781         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
782         int ret;
783
784         ret = sg_alloc_table(sgt, 1, GFP_KERNEL);
785         if (unlikely(ret))
786                 return ret;
787
788         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
789         return 0;
790 }
791
792 static void dma_cache_maint_page(struct page *page, unsigned long offset,
793         size_t size, enum dma_data_direction dir,
794         void (*op)(const void *, size_t, int))
795 {
796         unsigned long pfn;
797         size_t left = size;
798
799         pfn = page_to_pfn(page) + offset / PAGE_SIZE;
800         offset %= PAGE_SIZE;
801
802         /*
803          * A single sg entry may refer to multiple physically contiguous
804          * pages.  But we still need to process highmem pages individually.
805          * If highmem is not configured then the bulk of this loop gets
806          * optimized out.
807          */
808         do {
809                 size_t len = left;
810                 void *vaddr;
811
812                 page = pfn_to_page(pfn);
813
814                 if (PageHighMem(page)) {
815                         if (len + offset > PAGE_SIZE)
816                                 len = PAGE_SIZE - offset;
817
818                         if (cache_is_vipt_nonaliasing()) {
819                                 vaddr = kmap_atomic(page);
820                                 op(vaddr + offset, len, dir);
821                                 kunmap_atomic(vaddr);
822                         } else {
823                                 vaddr = kmap_high_get(page);
824                                 if (vaddr) {
825                                         op(vaddr + offset, len, dir);
826                                         kunmap_high(page);
827                                 }
828                         }
829                 } else {
830                         vaddr = page_address(page) + offset;
831                         op(vaddr, len, dir);
832                 }
833                 offset = 0;
834                 pfn++;
835                 left -= len;
836         } while (left);
837 }
838
839 /*
840  * Make an area consistent for devices.
841  * Note: Drivers should NOT use this function directly, as it will break
842  * platforms with CONFIG_DMABOUNCE.
843  * Use the driver DMA support - see dma-mapping.h (dma_sync_*)
844  */
845 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *page, unsigned long off,
846         size_t size, enum dma_data_direction dir)
847 {
848         phys_addr_t paddr;
849
850         dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_map_area);
851
852         paddr = page_to_phys(page) + off;
853         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
854                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
855         } else {
856                 outer_clean_range(paddr, paddr + size);
857         }
858         /* FIXME: non-speculating: flush on bidirectional mappings? */
859 }
860
861 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *page, unsigned long off,
862         size_t size, enum dma_data_direction dir)
863 {
864         phys_addr_t paddr = page_to_phys(page) + off;
865
866         /* FIXME: non-speculating: not required */
867         /* in any case, don't bother invalidating if DMA to device */
868         if (dir != DMA_TO_DEVICE) {
869                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
870
871                 dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_unmap_area);
872         }
873
874         /*
875          * Mark the D-cache clean for these pages to avoid extra flushing.
876          */
877         if (dir != DMA_TO_DEVICE && size >= PAGE_SIZE) {
878                 unsigned long pfn;
879                 size_t left = size;
880
881                 pfn = page_to_pfn(page) + off / PAGE_SIZE;
882                 off %= PAGE_SIZE;
883                 if (off) {
884                         pfn++;
885                         left -= PAGE_SIZE - off;
886                 }
887                 while (left >= PAGE_SIZE) {
888                         page = pfn_to_page(pfn++);
889                         set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
890                         left -= PAGE_SIZE;
891                 }
892         }
893 }
894
895 /**
896  * arm_dma_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
897  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
898  * @sg: list of buffers
899  * @nents: number of buffers to map
900  * @dir: DMA transfer direction
901  *
902  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
903  * This is the scatter-gather version of the dma_map_single interface.
904  * Here the scatter gather list elements are each tagged with the
905  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
906  * sg_dma_{address,length}.
907  *
908  * Device ownership issues as mentioned for dma_map_single are the same
909  * here.
910  */
911 int arm_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
912                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
913 {
914         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
915         struct scatterlist *s;
916         int i, j;
917
918         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
919 #ifdef CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTH
920                 s->dma_length = s->length;
921 #endif
922                 s->dma_address = ops->map_page(dev, sg_page(s), s->offset,
923                                                 s->length, dir, attrs);
924                 if (dma_mapping_error(dev, s->dma_address))
925                         goto bad_mapping;
926         }
927         return nents;
928
929  bad_mapping:
930         for_each_sg(sg, s, i, j)
931                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
932         return 0;
933 }
934
935 /**
936  * arm_dma_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
937  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
938  * @sg: list of buffers
939  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
940  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
941  *
942  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
943  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
944  */
945 void arm_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
946                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
947 {
948         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
949         struct scatterlist *s;
950
951         int i;
952
953         for_each_sg(sg, s, nents, i)
954                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
955 }
956
957 /**
958  * arm_dma_sync_sg_for_cpu
959  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
960  * @sg: list of buffers
961  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
962  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
963  */
964 void arm_dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
965                         int nents, enum dma_data_direction dir)
966 {
967         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
968         struct scatterlist *s;
969         int i;
970
971         for_each_sg(sg, s, nents, i)
972                 ops->sync_single_for_cpu(dev, sg_dma_address(s), s->length,
973                                          dir);
974 }
975
976 /**
977  * arm_dma_sync_sg_for_device
978  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
979  * @sg: list of buffers
980  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
981  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
982  */
983 void arm_dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
984                         int nents, enum dma_data_direction dir)
985 {
986         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
987         struct scatterlist *s;
988         int i;
989
990         for_each_sg(sg, s, nents, i)
991                 ops->sync_single_for_device(dev, sg_dma_address(s), s->length,
992                                             dir);
993 }
994
995 /*
996  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
997  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
998  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask
999  * to this function.
1000  */
1001 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
1002 {
1003         return __dma_supported(dev, mask, false);
1004 }
1005 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
1006
1007 int arm_dma_set_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
1008 {
1009         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, dma_mask))
1010                 return -EIO;
1011
1012         *dev->dma_mask = dma_mask;
1013
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 #define PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES      4096
1018
1019 static int __init dma_debug_do_init(void)
1020 {
1021         dma_debug_init(PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES);
1022         return 0;
1023 }
1024 fs_initcall(dma_debug_do_init);
1025
1026 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_USE_IOMMU
1027
1028 /* IOMMU */
1029
1030 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping);
1031
1032 static inline dma_addr_t __alloc_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1033                                       size_t size)
1034 {
1035         unsigned int order = get_order(size);
1036         unsigned int align = 0;
1037         unsigned int count, start;
1038         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1039         unsigned long flags;
1040         dma_addr_t iova;
1041         int i;
1042
1043         if (order > CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT)
1044                 order = CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT;
1045
1046         count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1047         align = (1 << order) - 1;
1048
1049         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1050         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++) {
1051                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1052                                 mapping->bits, 0, count, align);
1053
1054                 if (start > mapping->bits)
1055                         continue;
1056
1057                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1058                 break;
1059         }
1060
1061         /*
1062          * No unused range found. Try to extend the existing mapping
1063          * and perform a second attempt to reserve an IO virtual
1064          * address range of size bytes.
1065          */
1066         if (i == mapping->nr_bitmaps) {
1067                 if (extend_iommu_mapping(mapping)) {
1068                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1069                         return DMA_ERROR_CODE;
1070                 }
1071
1072                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1073                                 mapping->bits, 0, count, align);
1074
1075                 if (start > mapping->bits) {
1076                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1077                         return DMA_ERROR_CODE;
1078                 }
1079
1080                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1081         }
1082         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1083
1084         iova = mapping->base + (mapping_size * i);
1085         iova += start << PAGE_SHIFT;
1086
1087         return iova;
1088 }
1089
1090 static inline void __free_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1091                                dma_addr_t addr, size_t size)
1092 {
1093         unsigned int start, count;
1094         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1095         unsigned long flags;
1096         dma_addr_t bitmap_base;
1097         u32 bitmap_index;
1098
1099         if (!size)
1100                 return;
1101
1102         bitmap_index = (u32) (addr - mapping->base) / (u32) mapping_size;
1103         BUG_ON(addr < mapping->base || bitmap_index > mapping->extensions);
1104
1105         bitmap_base = mapping->base + mapping_size * bitmap_index;
1106
1107         start = (addr - bitmap_base) >> PAGE_SHIFT;
1108
1109         if (addr + size > bitmap_base + mapping_size) {
1110                 /*
1111                  * The address range to be freed reaches into the iova
1112                  * range of the next bitmap. This should not happen as
1113                  * we don't allow this in __alloc_iova (at the
1114                  * moment).
1115                  */
1116                 BUG();
1117         } else
1118                 count = size >> PAGE_SHIFT;
1119
1120         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1121         bitmap_clear(mapping->bitmaps[bitmap_index], start, count);
1122         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1123 }
1124
1125 static struct page **__iommu_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size,
1126                                           gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1127 {
1128         struct page **pages;
1129         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1130         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1131         int i = 0;
1132
1133         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1134                 pages = kzalloc(array_size, GFP_KERNEL);
1135         else
1136                 pages = vzalloc(array_size);
1137         if (!pages)
1138                 return NULL;
1139
1140         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs))
1141         {
1142                 unsigned long order = get_order(size);
1143                 struct page *page;
1144
1145                 page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
1146                 if (!page)
1147                         goto error;
1148
1149                 __dma_clear_buffer(page, size);
1150
1151                 for (i = 0; i < count; i++)
1152                         pages[i] = page + i;
1153
1154                 return pages;
1155         }
1156
1157         /*
1158          * IOMMU can map any pages, so himem can also be used here
1159          */
1160         gfp |= __GFP_NOWARN | __GFP_HIGHMEM;
1161
1162         while (count) {
1163                 int j, order;
1164
1165                 for (order = __fls(count); order > 0; --order) {
1166                         /*
1167                          * We do not want OOM killer to be invoked as long
1168                          * as we can fall back to single pages, so we force
1169                          * __GFP_NORETRY for orders higher than zero.
1170                          */
1171                         pages[i] = alloc_pages(gfp | __GFP_NORETRY, order);
1172                         if (pages[i])
1173                                 break;
1174                 }
1175
1176                 if (!pages[i]) {
1177                         /*
1178                          * Fall back to single page allocation.
1179                          * Might invoke OOM killer as last resort.
1180                          */
1181                         pages[i] = alloc_pages(gfp, 0);
1182                         if (!pages[i])
1183                                 goto error;
1184                 }
1185
1186                 if (order) {
1187                         split_page(pages[i], order);
1188                         j = 1 << order;
1189                         while (--j)
1190                                 pages[i + j] = pages[i] + j;
1191                 }
1192
1193                 __dma_clear_buffer(pages[i], PAGE_SIZE << order);
1194                 i += 1 << order;
1195                 count -= 1 << order;
1196         }
1197
1198         return pages;
1199 error:
1200         while (i--)
1201                 if (pages[i])
1202                         __free_pages(pages[i], 0);
1203         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1204                 kfree(pages);
1205         else
1206                 vfree(pages);
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 static int __iommu_free_buffer(struct device *dev, struct page **pages,
1211                                size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1212 {
1213         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1214         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1215         int i;
1216
1217         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs)) {
1218                 dma_release_from_contiguous(dev, pages[0], count);
1219         } else {
1220                 for (i = 0; i < count; i++)
1221                         if (pages[i])
1222                                 __free_pages(pages[i], 0);
1223         }
1224
1225         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1226                 kfree(pages);
1227         else
1228                 vfree(pages);
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Create a CPU mapping for a specified pages
1234  */
1235 static void *
1236 __iommu_alloc_remap(struct page **pages, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
1237                     const void *caller)
1238 {
1239         return dma_common_pages_remap(pages, size,
1240                         VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP, prot, caller);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Create a mapping in device IO address space for specified pages
1245  */
1246 static dma_addr_t
1247 __iommu_create_mapping(struct device *dev, struct page **pages, size_t size)
1248 {
1249         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1250         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1251         dma_addr_t dma_addr, iova;
1252         int i, ret = DMA_ERROR_CODE;
1253
1254         dma_addr = __alloc_iova(mapping, size);
1255         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1256                 return dma_addr;
1257
1258         iova = dma_addr;
1259         for (i = 0; i < count; ) {
1260                 unsigned int next_pfn = page_to_pfn(pages[i]) + 1;
1261                 phys_addr_t phys = page_to_phys(pages[i]);
1262                 unsigned int len, j;
1263
1264                 for (j = i + 1; j < count; j++, next_pfn++)
1265                         if (page_to_pfn(pages[j]) != next_pfn)
1266                                 break;
1267
1268                 len = (j - i) << PAGE_SHIFT;
1269                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len,
1270                                 IOMMU_READ|IOMMU_WRITE);
1271                 if (ret < 0)
1272                         goto fail;
1273                 iova += len;
1274                 i = j;
1275         }
1276         return dma_addr;
1277 fail:
1278         iommu_unmap(mapping->domain, dma_addr, iova-dma_addr);
1279         __free_iova(mapping, dma_addr, size);
1280         return DMA_ERROR_CODE;
1281 }
1282
1283 static int __iommu_remove_mapping(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size)
1284 {
1285         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1286
1287         /*
1288          * add optional in-page offset from iova to size and align
1289          * result to page size
1290          */
1291         size = PAGE_ALIGN((iova & ~PAGE_MASK) + size);
1292         iova &= PAGE_MASK;
1293
1294         iommu_unmap(mapping->domain, iova, size);
1295         __free_iova(mapping, iova, size);
1296         return 0;
1297 }
1298
1299 static struct page **__atomic_get_pages(void *addr)
1300 {
1301         struct page *page;
1302         phys_addr_t phys;
1303
1304         phys = gen_pool_virt_to_phys(atomic_pool, (unsigned long)addr);
1305         page = phys_to_page(phys);
1306
1307         return (struct page **)page;
1308 }
1309
1310 static struct page **__iommu_get_pages(void *cpu_addr, struct dma_attrs *attrs)
1311 {
1312         struct vm_struct *area;
1313
1314         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, PAGE_SIZE))
1315                 return __atomic_get_pages(cpu_addr);
1316
1317         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1318                 return cpu_addr;
1319
1320         area = find_vm_area(cpu_addr);
1321         if (area && (area->flags & VM_ARM_DMA_CONSISTENT))
1322                 return area->pages;
1323         return NULL;
1324 }
1325
1326 static void *__iommu_alloc_atomic(struct device *dev, size_t size,
1327                                   dma_addr_t *handle)
1328 {
1329         struct page *page;
1330         void *addr;
1331
1332         addr = __alloc_from_pool(size, &page);
1333         if (!addr)
1334                 return NULL;
1335
1336         *handle = __iommu_create_mapping(dev, &page, size);
1337         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1338                 goto err_mapping;
1339
1340         return addr;
1341
1342 err_mapping:
1343         __free_from_pool(addr, size);
1344         return NULL;
1345 }
1346
1347 static void __iommu_free_atomic(struct device *dev, void *cpu_addr,
1348                                 dma_addr_t handle, size_t size)
1349 {
1350         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1351         __free_from_pool(cpu_addr, size);
1352 }
1353
1354 static void *arm_iommu_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size,
1355             dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1356 {
1357         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
1358         struct page **pages;
1359         void *addr = NULL;
1360
1361         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1362         size = PAGE_ALIGN(size);
1363
1364         if (!(gfp & __GFP_WAIT))
1365                 return __iommu_alloc_atomic(dev, size, handle);
1366
1367         /*
1368          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
1369          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
1370          * handle them.  The real problem is that this flag probably
1371          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
1372          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
1373          */
1374         gfp &= ~(__GFP_COMP);
1375
1376         pages = __iommu_alloc_buffer(dev, size, gfp, attrs);
1377         if (!pages)
1378                 return NULL;
1379
1380         *handle = __iommu_create_mapping(dev, pages, size);
1381         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1382                 goto err_buffer;
1383
1384         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1385                 return pages;
1386
1387         addr = __iommu_alloc_remap(pages, size, gfp, prot,
1388                                    __builtin_return_address(0));
1389         if (!addr)
1390                 goto err_mapping;
1391
1392         return addr;
1393
1394 err_mapping:
1395         __iommu_remove_mapping(dev, *handle, size);
1396 err_buffer:
1397         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1398         return NULL;
1399 }
1400
1401 static int arm_iommu_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
1402                     void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
1403                     struct dma_attrs *attrs)
1404 {
1405         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1406         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1407         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1408
1409         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
1410
1411         if (!pages)
1412                 return -ENXIO;
1413
1414         do {
1415                 int ret = vm_insert_page(vma, uaddr, *pages++);
1416                 if (ret) {
1417                         pr_err("Remapping memory failed: %d\n", ret);
1418                         return ret;
1419                 }
1420                 uaddr += PAGE_SIZE;
1421                 usize -= PAGE_SIZE;
1422         } while (usize > 0);
1423
1424         return 0;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * free a page as defined by the above mapping.
1429  * Must not be called with IRQs disabled.
1430  */
1431 void arm_iommu_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
1432                           dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
1433 {
1434         struct page **pages;
1435         size = PAGE_ALIGN(size);
1436
1437         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, size)) {
1438                 __iommu_free_atomic(dev, cpu_addr, handle, size);
1439                 return;
1440         }
1441
1442         pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1443         if (!pages) {
1444                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
1445                 return;
1446         }
1447
1448         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs)) {
1449                 dma_common_free_remap(cpu_addr, size,
1450                         VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP);
1451         }
1452
1453         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1454         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1455 }
1456
1457 static int arm_iommu_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
1458                                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr,
1459                                  size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1460 {
1461         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1462         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1463
1464         if (!pages)
1465                 return -ENXIO;
1466
1467         return sg_alloc_table_from_pages(sgt, pages, count, 0, size,
1468                                          GFP_KERNEL);
1469 }
1470
1471 static int __dma_direction_to_prot(enum dma_data_direction dir)
1472 {
1473         int prot;
1474
1475         switch (dir) {
1476         case DMA_BIDIRECTIONAL:
1477                 prot = IOMMU_READ | IOMMU_WRITE;
1478                 break;
1479         case DMA_TO_DEVICE:
1480                 prot = IOMMU_READ;
1481                 break;
1482         case DMA_FROM_DEVICE:
1483                 prot = IOMMU_WRITE;
1484                 break;
1485         default:
1486                 prot = 0;
1487         }
1488
1489         return prot;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Map a part of the scatter-gather list into contiguous io address space
1494  */
1495 static int __map_sg_chunk(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1496                           size_t size, dma_addr_t *handle,
1497                           enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1498                           bool is_coherent)
1499 {
1500         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1501         dma_addr_t iova, iova_base;
1502         int ret = 0;
1503         unsigned int count;
1504         struct scatterlist *s;
1505         int prot;
1506
1507         size = PAGE_ALIGN(size);
1508         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1509
1510         iova_base = iova = __alloc_iova(mapping, size);
1511         if (iova == DMA_ERROR_CODE)
1512                 return -ENOMEM;
1513
1514         for (count = 0, s = sg; count < (size >> PAGE_SHIFT); s = sg_next(s)) {
1515                 phys_addr_t phys = sg_phys(s) & PAGE_MASK;
1516                 unsigned int len = PAGE_ALIGN(s->offset + s->length);
1517
1518                 if (!is_coherent &&
1519                         !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1520                         __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1521
1522                 prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1523
1524                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len, prot);
1525                 if (ret < 0)
1526                         goto fail;
1527                 count += len >> PAGE_SHIFT;
1528                 iova += len;
1529         }
1530         *handle = iova_base;
1531
1532         return 0;
1533 fail:
1534         iommu_unmap(mapping->domain, iova_base, count * PAGE_SIZE);
1535         __free_iova(mapping, iova_base, size);
1536         return ret;
1537 }
1538
1539 static int __iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1540                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1541                      bool is_coherent)
1542 {
1543         struct scatterlist *s = sg, *dma = sg, *start = sg;
1544         int i, count = 0;
1545         unsigned int offset = s->offset;
1546         unsigned int size = s->offset + s->length;
1547         unsigned int max = dma_get_max_seg_size(dev);
1548
1549         for (i = 1; i < nents; i++) {
1550                 s = sg_next(s);
1551
1552                 s->dma_address = DMA_ERROR_CODE;
1553                 s->dma_length = 0;
1554
1555                 if (s->offset || (size & ~PAGE_MASK) || size + s->length > max) {
1556                         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address,
1557                             dir, attrs, is_coherent) < 0)
1558                                 goto bad_mapping;
1559
1560                         dma->dma_address += offset;
1561                         dma->dma_length = size - offset;
1562
1563                         size = offset = s->offset;
1564                         start = s;
1565                         dma = sg_next(dma);
1566                         count += 1;
1567                 }
1568                 size += s->length;
1569         }
1570         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address, dir, attrs,
1571                 is_coherent) < 0)
1572                 goto bad_mapping;
1573
1574         dma->dma_address += offset;
1575         dma->dma_length = size - offset;
1576
1577         return count+1;
1578
1579 bad_mapping:
1580         for_each_sg(sg, s, count, i)
1581                 __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s));
1582         return 0;
1583 }
1584
1585 /**
1586  * arm_coherent_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1587  * @dev: valid struct device pointer
1588  * @sg: list of buffers
1589  * @nents: number of buffers to map
1590  * @dir: DMA transfer direction
1591  *
1592  * Map a set of i/o coherent buffers described by scatterlist in streaming
1593  * mode for DMA. The scatter gather list elements are merged together (if
1594  * possible) and tagged with the appropriate dma address and length. They are
1595  * obtained via sg_dma_{address,length}.
1596  */
1597 int arm_coherent_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1598                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1599 {
1600         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1601 }
1602
1603 /**
1604  * arm_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1605  * @dev: valid struct device pointer
1606  * @sg: list of buffers
1607  * @nents: number of buffers to map
1608  * @dir: DMA transfer direction
1609  *
1610  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
1611  * The scatter gather list elements are merged together (if possible) and
1612  * tagged with the appropriate dma address and length. They are obtained via
1613  * sg_dma_{address,length}.
1614  */
1615 int arm_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1616                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1617 {
1618         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1619 }
1620
1621 static void __iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1622                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1623                 bool is_coherent)
1624 {
1625         struct scatterlist *s;
1626         int i;
1627
1628         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1629                 if (sg_dma_len(s))
1630                         __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s),
1631                                                sg_dma_len(s));
1632                 if (!is_coherent &&
1633                     !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1634                         __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset,
1635                                               s->length, dir);
1636         }
1637 }
1638
1639 /**
1640  * arm_coherent_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1641  * @dev: valid struct device pointer
1642  * @sg: list of buffers
1643  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1644  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1645  *
1646  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1647  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1648  */
1649 void arm_coherent_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1650                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1651 {
1652         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1653 }
1654
1655 /**
1656  * arm_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1657  * @dev: valid struct device pointer
1658  * @sg: list of buffers
1659  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1660  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1661  *
1662  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1663  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1664  */
1665 void arm_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1666                         enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1667 {
1668         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1669 }
1670
1671 /**
1672  * arm_iommu_sync_sg_for_cpu
1673  * @dev: valid struct device pointer
1674  * @sg: list of buffers
1675  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1676  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1677  */
1678 void arm_iommu_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1679                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1680 {
1681         struct scatterlist *s;
1682         int i;
1683
1684         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1685                 __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1686
1687 }
1688
1689 /**
1690  * arm_iommu_sync_sg_for_device
1691  * @dev: valid struct device pointer
1692  * @sg: list of buffers
1693  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1694  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1695  */
1696 void arm_iommu_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1697                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1698 {
1699         struct scatterlist *s;
1700         int i;
1701
1702         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1703                 __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1704 }
1705
1706
1707 /**
1708  * arm_coherent_iommu_map_page
1709  * @dev: valid struct device pointer
1710  * @page: page that buffer resides in
1711  * @offset: offset into page for start of buffer
1712  * @size: size of buffer to map
1713  * @dir: DMA transfer direction
1714  *
1715  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1716  */
1717 static dma_addr_t arm_coherent_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1718              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1719              struct dma_attrs *attrs)
1720 {
1721         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1722         dma_addr_t dma_addr;
1723         int ret, prot, len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1724
1725         dma_addr = __alloc_iova(mapping, len);
1726         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1727                 return dma_addr;
1728
1729         prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1730
1731         ret = iommu_map(mapping->domain, dma_addr, page_to_phys(page), len, prot);
1732         if (ret < 0)
1733                 goto fail;
1734
1735         return dma_addr + offset;
1736 fail:
1737         __free_iova(mapping, dma_addr, len);
1738         return DMA_ERROR_CODE;
1739 }
1740
1741 /**
1742  * arm_iommu_map_page
1743  * @dev: valid struct device pointer
1744  * @page: page that buffer resides in
1745  * @offset: offset into page for start of buffer
1746  * @size: size of buffer to map
1747  * @dir: DMA transfer direction
1748  *
1749  * IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1750  */
1751 static dma_addr_t arm_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1752              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1753              struct dma_attrs *attrs)
1754 {
1755         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1756                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1757
1758         return arm_coherent_iommu_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
1759 }
1760
1761 /**
1762  * arm_coherent_iommu_unmap_page
1763  * @dev: valid struct device pointer
1764  * @handle: DMA address of buffer
1765  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1766  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1767  *
1768  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1769  */
1770 static void arm_coherent_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1771                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1772                 struct dma_attrs *attrs)
1773 {
1774         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1775         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1776         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1777         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1778
1779         if (!iova)
1780                 return;
1781
1782         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1783         __free_iova(mapping, iova, len);
1784 }
1785
1786 /**
1787  * arm_iommu_unmap_page
1788  * @dev: valid struct device pointer
1789  * @handle: DMA address of buffer
1790  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1791  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1792  *
1793  * IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1794  */
1795 static void arm_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1796                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1797                 struct dma_attrs *attrs)
1798 {
1799         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1800         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1801         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1802         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1803         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1804
1805         if (!iova)
1806                 return;
1807
1808         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1809                 __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1810
1811         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1812         __free_iova(mapping, iova, len);
1813 }
1814
1815 static void arm_iommu_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
1816                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1817 {
1818         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1819         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1820         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1821         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1822
1823         if (!iova)
1824                 return;
1825
1826         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1827 }
1828
1829 static void arm_iommu_sync_single_for_device(struct device *dev,
1830                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1831 {
1832         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1833         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1834         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1835         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1836
1837         if (!iova)
1838                 return;
1839
1840         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1841 }
1842
1843 struct dma_map_ops iommu_ops = {
1844         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1845         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1846         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1847         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1848
1849         .map_page               = arm_iommu_map_page,
1850         .unmap_page             = arm_iommu_unmap_page,
1851         .sync_single_for_cpu    = arm_iommu_sync_single_for_cpu,
1852         .sync_single_for_device = arm_iommu_sync_single_for_device,
1853
1854         .map_sg                 = arm_iommu_map_sg,
1855         .unmap_sg               = arm_iommu_unmap_sg,
1856         .sync_sg_for_cpu        = arm_iommu_sync_sg_for_cpu,
1857         .sync_sg_for_device     = arm_iommu_sync_sg_for_device,
1858
1859         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
1860 };
1861
1862 struct dma_map_ops iommu_coherent_ops = {
1863         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1864         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1865         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1866         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1867
1868         .map_page       = arm_coherent_iommu_map_page,
1869         .unmap_page     = arm_coherent_iommu_unmap_page,
1870
1871         .map_sg         = arm_coherent_iommu_map_sg,
1872         .unmap_sg       = arm_coherent_iommu_unmap_sg,
1873
1874         .set_dma_mask   = arm_dma_set_mask,
1875 };
1876
1877 /**
1878  * arm_iommu_create_mapping
1879  * @bus: pointer to the bus holding the client device (for IOMMU calls)
1880  * @base: start address of the valid IO address space
1881  * @size: maximum size of the valid IO address space
1882  *
1883  * Creates a mapping structure which holds information about used/unused
1884  * IO address ranges, which is required to perform memory allocation and
1885  * mapping with IOMMU aware functions.
1886  *
1887  * The client device need to be attached to the mapping with
1888  * arm_iommu_attach_device function.
1889  */
1890 struct dma_iommu_mapping *
1891 arm_iommu_create_mapping(struct bus_type *bus, dma_addr_t base, u64 size)
1892 {
1893         unsigned int bits = size >> PAGE_SHIFT;
1894         unsigned int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(bits) * sizeof(long);
1895         struct dma_iommu_mapping *mapping;
1896         int extensions = 1;
1897         int err = -ENOMEM;
1898
1899         /* currently only 32-bit DMA address space is supported */
1900         if (size > DMA_BIT_MASK(32) + 1)
1901                 return ERR_PTR(-ERANGE);
1902
1903         if (!bitmap_size)
1904                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1905
1906         if (bitmap_size > PAGE_SIZE) {
1907                 extensions = bitmap_size / PAGE_SIZE;
1908                 bitmap_size = PAGE_SIZE;
1909         }
1910
1911         mapping = kzalloc(sizeof(struct dma_iommu_mapping), GFP_KERNEL);
1912         if (!mapping)
1913                 goto err;
1914
1915         mapping->bitmap_size = bitmap_size;
1916         mapping->bitmaps = kzalloc(extensions * sizeof(unsigned long *),
1917                                 GFP_KERNEL);
1918         if (!mapping->bitmaps)
1919                 goto err2;
1920
1921         mapping->bitmaps[0] = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
1922         if (!mapping->bitmaps[0])
1923                 goto err3;
1924
1925         mapping->nr_bitmaps = 1;
1926         mapping->extensions = extensions;
1927         mapping->base = base;
1928         mapping->bits = BITS_PER_BYTE * bitmap_size;
1929
1930         spin_lock_init(&mapping->lock);
1931
1932         mapping->domain = iommu_domain_alloc(bus);
1933         if (!mapping->domain)
1934                 goto err4;
1935
1936         kref_init(&mapping->kref);
1937         return mapping;
1938 err4:
1939         kfree(mapping->bitmaps[0]);
1940 err3:
1941         kfree(mapping->bitmaps);
1942 err2:
1943         kfree(mapping);
1944 err:
1945         return ERR_PTR(err);
1946 }
1947 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_create_mapping);
1948
1949 static void release_iommu_mapping(struct kref *kref)
1950 {
1951         int i;
1952         struct dma_iommu_mapping *mapping =
1953                 container_of(kref, struct dma_iommu_mapping, kref);
1954
1955         iommu_domain_free(mapping->domain);
1956         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++)
1957                 kfree(mapping->bitmaps[i]);
1958         kfree(mapping->bitmaps);
1959         kfree(mapping);
1960 }
1961
1962 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
1963 {
1964         int next_bitmap;
1965
1966         if (mapping->nr_bitmaps >= mapping->extensions)
1967                 return -EINVAL;
1968
1969         next_bitmap = mapping->nr_bitmaps;
1970         mapping->bitmaps[next_bitmap] = kzalloc(mapping->bitmap_size,
1971                                                 GFP_ATOMIC);
1972         if (!mapping->bitmaps[next_bitmap])
1973                 return -ENOMEM;
1974
1975         mapping->nr_bitmaps++;
1976
1977         return 0;
1978 }
1979
1980 void arm_iommu_release_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
1981 {
1982         if (mapping)
1983                 kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
1984 }
1985 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_release_mapping);
1986
1987 static int __arm_iommu_attach_device(struct device *dev,
1988                                      struct dma_iommu_mapping *mapping)
1989 {
1990         int err;
1991
1992         err = iommu_attach_device(mapping->domain, dev);
1993         if (err)
1994                 return err;
1995
1996         kref_get(&mapping->kref);
1997         to_dma_iommu_mapping(dev) = mapping;
1998
1999         pr_debug("Attached IOMMU controller to %s device.\n", dev_name(dev));
2000         return 0;
2001 }
2002
2003 /**
2004  * arm_iommu_attach_device
2005  * @dev: valid struct device pointer
2006  * @mapping: io address space mapping structure (returned from
2007  *      arm_iommu_create_mapping)
2008  *
2009  * Attaches specified io address space mapping to the provided device.
2010  * This replaces the dma operations (dma_map_ops pointer) with the
2011  * IOMMU aware version.
2012  *
2013  * More than one client might be attached to the same io address space
2014  * mapping.
2015  */
2016 int arm_iommu_attach_device(struct device *dev,
2017                             struct dma_iommu_mapping *mapping)
2018 {
2019         int err;
2020
2021         err = __arm_iommu_attach_device(dev, mapping);
2022         if (err)
2023                 return err;
2024
2025         set_dma_ops(dev, &iommu_ops);
2026         return 0;
2027 }
2028 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_attach_device);
2029
2030 static void __arm_iommu_detach_device(struct device *dev)
2031 {
2032         struct dma_iommu_mapping *mapping;
2033
2034         mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
2035         if (!mapping) {
2036                 dev_warn(dev, "Not attached\n");
2037                 return;
2038         }
2039
2040         iommu_detach_device(mapping->domain, dev);
2041         kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
2042         to_dma_iommu_mapping(dev) = NULL;
2043
2044         pr_debug("Detached IOMMU controller from %s device.\n", dev_name(dev));
2045 }
2046
2047 /**
2048  * arm_iommu_detach_device
2049  * @dev: valid struct device pointer
2050  *
2051  * Detaches the provided device from a previously attached map.
2052  * This voids the dma operations (dma_map_ops pointer)
2053  */
2054 void arm_iommu_detach_device(struct device *dev)
2055 {
2056         __arm_iommu_detach_device(dev);
2057         set_dma_ops(dev, NULL);
2058 }
2059 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_detach_device);
2060
2061 static struct dma_map_ops *arm_get_iommu_dma_map_ops(bool coherent)
2062 {
2063         return coherent ? &iommu_coherent_ops : &iommu_ops;
2064 }
2065
2066 static bool arm_setup_iommu_dma_ops(struct device *dev, u64 dma_base, u64 size,
2067                                     struct iommu_ops *iommu)
2068 {
2069         struct dma_iommu_mapping *mapping;
2070
2071         if (!iommu)
2072                 return false;
2073
2074         mapping = arm_iommu_create_mapping(dev->bus, dma_base, size);
2075         if (IS_ERR(mapping)) {
2076                 pr_warn("Failed to create %llu-byte IOMMU mapping for device %s\n",
2077                                 size, dev_name(dev));
2078                 return false;
2079         }
2080
2081         if (__arm_iommu_attach_device(dev, mapping)) {
2082                 pr_warn("Failed to attached device %s to IOMMU_mapping\n",
2083                                 dev_name(dev));
2084                 arm_iommu_release_mapping(mapping);
2085                 return false;
2086         }
2087
2088         return true;
2089 }
2090
2091 static void arm_teardown_iommu_dma_ops(struct device *dev)
2092 {
2093         struct dma_iommu_mapping *mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
2094
2095         if (!mapping)
2096                 return;
2097
2098         __arm_iommu_detach_device(dev);
2099         arm_iommu_release_mapping(mapping);
2100 }
2101
2102 #else
2103
2104 static bool arm_setup_iommu_dma_ops(struct device *dev, u64 dma_base, u64 size,
2105                                     struct iommu_ops *iommu)
2106 {
2107         return false;
2108 }
2109
2110 static void arm_teardown_iommu_dma_ops(struct device *dev) { }
2111
2112 #define arm_get_iommu_dma_map_ops arm_get_dma_map_ops
2113
2114 #endif  /* CONFIG_ARM_DMA_USE_IOMMU */
2115
2116 static struct dma_map_ops *arm_get_dma_map_ops(bool coherent)
2117 {
2118         return coherent ? &arm_coherent_dma_ops : &arm_dma_ops;
2119 }
2120
2121 void arch_setup_dma_ops(struct device *dev, u64 dma_base, u64 size,
2122                         struct iommu_ops *iommu, bool coherent)
2123 {
2124         struct dma_map_ops *dma_ops;
2125
2126         dev->archdata.dma_coherent = coherent;
2127         if (arm_setup_iommu_dma_ops(dev, dma_base, size, iommu))
2128                 dma_ops = arm_get_iommu_dma_map_ops(coherent);
2129         else
2130                 dma_ops = arm_get_dma_map_ops(coherent);
2131
2132         set_dma_ops(dev, dma_ops);
2133 }
2134
2135 void arch_teardown_dma_ops(struct device *dev)
2136 {
2137         arm_teardown_iommu_dma_ops(dev);
2138 }