arch/ia64/lib/swiotlb.c

   1 /*
   2  * Dynamic DMA mapping support.
   3  *
   4  * This implementation is for IA-64 platforms that do not support
   5  * I/O TLBs (aka DMA address translation hardware).
   6  * Copyright (C) 2000 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
   7  * Copyright (C) 2000 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com>
   8  * Copyright (C) 2000, 2003 Hewlett-Packard Co
   9  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  10  *
  11  * 03/05/07 davidm      Switch from PCI-DMA to generic device DMA API.
  12  * 00/12/13 davidm      Rename to swiotlb.c and add mark_clean() to avoid
  13  *                      unnecessary i-cache flushing.
  14  * 04/07/.. ak          Better overflow handling. Assorted fixes.
  15  */
  16
  17 #include <linux/cache.h>
  18 #include <linux/mm.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/pci.h>
  21 #include <linux/spinlock.h>
  22 #include <linux/string.h>
  23 #include <linux/types.h>
  24 #include <linux/ctype.h>
  25
  26 #include <asm/io.h>
  27 #include <asm/pci.h>
  28 #include <asm/dma.h>
  29
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/bootmem.h>
  32
  33 #define OFFSET(val,align) ((unsigned long)      \
  34                            ( (val) & ( (align) - 1)))
  35
  36 #define SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg) (page_address((sg)->page) + (sg)->offset)
  37 #define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG) virt_to_phys(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(SG))
  38
  39 /*
  40  * Maximum allowable number of contiguous slabs to map,
  41  * must be a power of 2.  What is the appropriate value ?
  42  * The complexity of {map,unmap}_single is linearly dependent on this value.
  43  */
  44 #define IO_TLB_SEGSIZE  128
  45
  46 /*
  47  * log of the size of each IO TLB slab.  The number of slabs is command line
  48  * controllable.
  49  */
  50 #define IO_TLB_SHIFT 11
  51
  52 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
  53
  54 /*
  55  * Minimum IO TLB size to bother booting with.  Systems with mainly
  56  * 64bit capable cards will only lightly use the swiotlb.  If we can't
  57  * allocate a contiguous 1MB, we're probably in trouble anyway.
  58  */
  59 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
  60
  61 int swiotlb_force;
  62
  63 /*
  64  * Used to do a quick range check in swiotlb_unmap_single and
  65  * swiotlb_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  66  * API.
  67  */
  68 static char *io_tlb_start, *io_tlb_end;
  69
  70 /*
  71  * The number of IO TLB blocks (in groups of 64) betweeen io_tlb_start and
  72  * io_tlb_end.  This is command line adjustable via setup_io_tlb_npages.
  73  */
  74 static unsigned long io_tlb_nslabs;
  75
  76 /*
  77  * When the IOMMU overflows we return a fallback buffer. This sets the size.
  78  */
  79 static unsigned long io_tlb_overflow = 32*1024;
  80
  81 void *io_tlb_overflow_buffer;
  82
  83 /*
  84  * This is a free list describing the number of free entries available from
  85  * each index
  86  */
  87 static unsigned int *io_tlb_list;
  88 static unsigned int io_tlb_index;
  89
  90 /*
  91  * We need to save away the original address corresponding to a mapped entry
  92  * for the sync operations.
  93  */
  94 static unsigned char **io_tlb_orig_addr;
  95
  96 /*
  97  * Protect the above data structures in the map and unmap calls
  98  */
  99 static DEFINE_SPINLOCK(io_tlb_lock);
 100
 101 static int __init
 102 setup_io_tlb_npages(char *str)
 103 {
 104         if (isdigit(*str)) {
 105                 io_tlb_nslabs = simple_strtoul(str, &str, 0);
 106                 /* avoid tail segment of size < IO_TLB_SEGSIZE */
 107                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 108         }
 109         if (*str == ',')
 110                 ++str;
 111         if (!strcmp(str, "force"))
 112                 swiotlb_force = 1;
 113         return 1;
 114 }
 115 __setup("swiotlb=", setup_io_tlb_npages);
 116 /* make io_tlb_overflow tunable too? */
 117
 118 /*
 119  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
 120  * structures for the software IO TLB used to implement the PCI DMA API.
 121  */
 122 void
 123 swiotlb_init_with_default_size (size_t default_size)
 124 {
 125         unsigned long i;
 126
 127         if (!io_tlb_nslabs) {
 128                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
 129                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 130         }
 131
 132         /*
 133          * Get IO TLB memory from the low pages
 134          */
 135         io_tlb_start = alloc_bootmem_low_pages_limit(io_tlb_nslabs *
 136                                              (1 << IO_TLB_SHIFT), 0x100000000);
 137         if (!io_tlb_start)
 138                 panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 139         io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
 140
 141         /*
 142          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
 143          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE
 144          * between io_tlb_start and io_tlb_end.
 145          */
 146         io_tlb_list = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(int));
 147         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
 148                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
 149         io_tlb_index = 0;
 150         io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(char *));
 151
 152         /*
 153          * Get the overflow emergency buffer
 154          */
 155         io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_low(io_tlb_overflow);
 156         printk(KERN_INFO "Placing software IO TLB between 0x%lx - 0x%lx\n",
 157                virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
 158 }
 159
 160 void
 161 swiotlb_init (void)
 162 {
 163         swiotlb_init_with_default_size(64 * (1<<20));   /* default to 64MB */
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Systems with larger DMA zones (those that don't support ISA) can
 168  * initialize the swiotlb later using the slab allocator if needed.
 169  * This should be just like above, but with some error catching.
 170  */
 171 int
 172 swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
 173 {
 174         unsigned long i, req_nslabs = io_tlb_nslabs;
 175         unsigned int order;
 176
 177         if (!io_tlb_nslabs) {
 178                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
 179                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 180         }
 181
 182         /*
 183          * Get IO TLB memory from the low pages
 184          */
 185         order = get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
 186         io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 187
 188         while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
 189                 io_tlb_start = (char *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN,
 190                                                         order);
 191                 if (io_tlb_start)
 192                         break;
 193                 order--;
 194         }
 195
 196         if (!io_tlb_start)
 197                 goto cleanup1;
 198
 199         if (order != get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT))) {
 200                 printk(KERN_WARNING "Warning: only able to allocate %ld MB "
 201                        "for software IO TLB\n", (PAGE_SIZE << order) >> 20);
 202                 io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 203         }
 204         io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
 205         memset(io_tlb_start, 0, io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
 206
 207         /*
 208          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
 209          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE
 210          * between io_tlb_start and io_tlb_end.
 211          */
 212         io_tlb_list = (unsigned int *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
 213                                       get_order(io_tlb_nslabs * sizeof(int)));
 214         if (!io_tlb_list)
 215                 goto cleanup2;
 216
 217         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
 218                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
 219         io_tlb_index = 0;
 220
 221         io_tlb_orig_addr = (unsigned char **)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
 222                                    get_order(io_tlb_nslabs * sizeof(char *)));
 223         if (!io_tlb_orig_addr)
 224                 goto cleanup3;
 225
 226         memset(io_tlb_orig_addr, 0, io_tlb_nslabs * sizeof(char *));
 227
 228         /*
 229          * Get the overflow emergency buffer
 230          */
 231         io_tlb_overflow_buffer = (void *)__get_free_pages(GFP_DMA,
 232                                                   get_order(io_tlb_overflow));
 233         if (!io_tlb_overflow_buffer)
 234                 goto cleanup4;
 235
 236         printk(KERN_INFO "Placing %ldMB software IO TLB between 0x%lx - "
 237                "0x%lx\n", (io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT)) >> 20,
 238                virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
 239
 240         return 0;
 241
 242 cleanup4:
 243         free_pages((unsigned long)io_tlb_orig_addr, get_order(io_tlb_nslabs *
 244                                                               sizeof(char *)));
 245         io_tlb_orig_addr = NULL;
 246 cleanup3:
 247         free_pages((unsigned long)io_tlb_list, get_order(io_tlb_nslabs *
 248                                                          sizeof(int)));
 249         io_tlb_list = NULL;
 250         io_tlb_end = NULL;
 251 cleanup2:
 252         free_pages((unsigned long)io_tlb_start, order);
 253         io_tlb_start = NULL;
 254 cleanup1:
 255         io_tlb_nslabs = req_nslabs;
 256         return -ENOMEM;
 257 }
 258
 259 static inline int
 260 address_needs_mapping(struct device *hwdev, dma_addr_t addr)
 261 {
 262         dma_addr_t mask = 0xffffffff;
 263         /* If the device has a mask, use it, otherwise default to 32 bits */
 264         if (hwdev && hwdev->dma_mask)
 265                 mask = *hwdev->dma_mask;
 266         return (addr & ~mask) != 0;
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
 271  */
 272 static void *
 273 map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
 274 {
 275         unsigned long flags;
 276         char *dma_addr;
 277         unsigned int nslots, stride, index, wrap;
 278         int i;
 279
 280         /*
 281          * For mappings greater than a page, we limit the stride (and
 282          * hence alignment) to a page size.
 283          */
 284         nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 285         if (size > PAGE_SIZE)
 286                 stride = (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT));
 287         else
 288                 stride = 1;
 289
 290         if (!nslots)
 291                 BUG();
 292
 293         /*
 294          * Find suitable number of IO TLB entries size that will fit this
 295          * request and allocate a buffer from that IO TLB pool.
 296          */
 297         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 298         {
 299                 wrap = index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
 300
 301                 if (index >= io_tlb_nslabs)
 302                         wrap = index = 0;
 303
 304                 do {
 305                         /*
 306                          * If we find a slot that indicates we have 'nslots'
 307                          * number of contiguous buffers, we allocate the
 308                          * buffers from that slot and mark the entries as '0'
 309                          * indicating unavailable.
 310                          */
 311                         if (io_tlb_list[index] >= nslots) {
 312                                 int count = 0;
 313
 314                                 for (i = index; i < (int) (index + nslots); i++)
 315                                         io_tlb_list[i] = 0;
 316                                 for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i]; i--)
 317                                         io_tlb_list[i] = ++count;
 318                                 dma_addr = io_tlb_start + (index << IO_TLB_SHIFT);
 319
 320                                 /*
 321                                  * Update the indices to avoid searching in
 322                                  * the next round.
 323                                  */
 324                                 io_tlb_index = ((index + nslots) < io_tlb_nslabs
 325                                                 ? (index + nslots) : 0);
 326
 327                                 goto found;
 328                         }
 329                         index += stride;
 330                         if (index >= io_tlb_nslabs)
 331                                 index = 0;
 332                 } while (index != wrap);
 333
 334                 spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 335                 return NULL;
 336         }
 337   found:
 338         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 339
 340         /*
 341          * Save away the mapping from the original address to the DMA address.
 342          * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
 343          * needed.
 344          */
 345         io_tlb_orig_addr[index] = buffer;
 346         if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 347                 memcpy(dma_addr, buffer, size);
 348
 349         return dma_addr;
 350 }
 351
 352 /*
 353  * dma_addr is the kernel virtual address of the bounce buffer to unmap.
 354  */
 355 static void
 356 unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
 357 {
 358         unsigned long flags;
 359         int i, count, nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 360         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 361         char *buffer = io_tlb_orig_addr[index];
 362
 363         /*
 364          * First, sync the memory before unmapping the entry
 365          */
 366         if (buffer && ((dir == DMA_FROM_DEVICE) || (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)))
 367                 /*
 368                  * bounce... copy the data back into the original buffer * and
 369                  * delete the bounce buffer.
 370                  */
 371                 memcpy(buffer, dma_addr, size);
 372
 373         /*
 374          * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
 375          * entries to indicate the number of contigous entries available.
 376          * While returning the entries to the free list, we merge the entries
 377          * with slots below and above the pool being returned.
 378          */
 379         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 380         {
 381                 count = ((index + nslots) < ALIGN(index + 1, IO_TLB_SEGSIZE) ?
 382                          io_tlb_list[index + nslots] : 0);
 383                 /*
 384                  * Step 1: return the slots to the free list, merging the
 385                  * slots with superceeding slots
 386                  */
 387                 for (i = index + nslots - 1; i >= index; i--)
 388                         io_tlb_list[i] = ++count;
 389                 /*
 390                  * Step 2: merge the returned slots with the preceding slots,
 391                  * if available (non zero)
 392                  */
 393                 for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i]; i--)
 394                         io_tlb_list[i] = ++count;
 395         }
 396         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 397 }
 398
 399 static void
 400 sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
 401 {
 402         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 403         char *buffer = io_tlb_orig_addr[index];
 404
 405         /*
 406          * bounce... copy the data back into/from the original buffer
 407          * XXX How do you handle DMA_BIDIRECTIONAL here ?
 408          */
 409         if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 410                 memcpy(buffer, dma_addr, size);
 411         else if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 412                 memcpy(dma_addr, buffer, size);
 413         else
 414                 BUG();
 415 }
 416
 417 void *
 418 swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
 419                        dma_addr_t *dma_handle, int flags)
 420 {
 421         unsigned long dev_addr;
 422         void *ret;
 423         int order = get_order(size);
 424
 425         /*
 426          * XXX fix me: the DMA API should pass us an explicit DMA mask
 427          * instead, or use ZONE_DMA32 (ia64 overloads ZONE_DMA to be a ~32
 428          * bit range instead of a 16MB one).
 429          */
 430         flags |= GFP_DMA;
 431
 432         ret = (void *)__get_free_pages(flags, order);
 433         if (ret && address_needs_mapping(hwdev, virt_to_phys(ret))) {
 434                 /*
 435                  * The allocated memory isn't reachable by the device.
 436                  * Fall back on swiotlb_map_single().
 437                  */
 438                 free_pages((unsigned long) ret, order);
 439                 ret = NULL;
 440         }
 441         if (!ret) {
 442                 /*
 443                  * We are either out of memory or the device can't DMA
 444                  * to GFP_DMA memory; fall back on
 445                  * swiotlb_map_single(), which will grab memory from
 446                  * the lowest available address range.
 447                  */
 448                 dma_addr_t handle;
 449                 handle = swiotlb_map_single(NULL, NULL, size, DMA_FROM_DEVICE);
 450                 if (dma_mapping_error(handle))
 451                         return NULL;
 452
 453                 ret = phys_to_virt(handle);
 454         }
 455
 456         memset(ret, 0, size);
 457         dev_addr = virt_to_phys(ret);
 458
 459         /* Confirm address can be DMA'd by device */
 460         if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
 461                 printk("hwdev DMA mask = 0x%016Lx, dev_addr = 0x%016lx\n",
 462                        (unsigned long long)*hwdev->dma_mask, dev_addr);
 463                 panic("swiotlb_alloc_coherent: allocated memory is out of "
 464                       "range for device");
 465         }
 466         *dma_handle = dev_addr;
 467         return ret;
 468 }
 469
 470 void
 471 swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 472                       dma_addr_t dma_handle)
 473 {
 474         if (!(vaddr >= (void *)io_tlb_start
 475                     && vaddr < (void *)io_tlb_end))
 476                 free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
 477         else
 478                 /* DMA_TO_DEVICE to avoid memcpy in unmap_single */
 479                 swiotlb_unmap_single (hwdev, dma_handle, size, DMA_TO_DEVICE);
 480 }
 481
 482 static void
 483 swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
 484 {
 485         /*
 486          * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
 487          * Unfortunately the drivers cannot handle this operation properly.
 488          * unless they check for pci_dma_mapping_error (most don't)
 489          * When the mapping is small enough return a static buffer to limit
 490          * the damage, or panic when the transfer is too big.
 491          */
 492         printk(KERN_ERR "PCI-DMA: Out of SW-IOMMU space for %lu bytes at "
 493                "device %s\n", size, dev ? dev->bus_id : "?");
 494
 495         if (size > io_tlb_overflow && do_panic) {
 496                 if (dir == PCI_DMA_FROMDEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
 497                         panic("PCI-DMA: Memory would be corrupted\n");
 498                 if (dir == PCI_DMA_TODEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
 499                         panic("PCI-DMA: Random memory would be DMAed\n");
 500         }
 501 }
 502
 503 /*
 504  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 505  * PCI address to use is returned.
 506  *
 507  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 508  * either swiotlb_unmap_single or swiotlb_dma_sync_single is performed.
 509  */
 510 dma_addr_t
 511 swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
 512 {
 513         unsigned long dev_addr = virt_to_phys(ptr);
 514         void *map;
 515
 516         if (dir == DMA_NONE)
 517                 BUG();
 518         /*
 519          * If the pointer passed in happens to be in the device's DMA window,
 520          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 521          * buffering it.
 522          */
 523         if (!address_needs_mapping(hwdev, dev_addr) && !swiotlb_force)
 524                 return dev_addr;
 525
 526         /*
 527          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 528          */
 529         map = map_single(hwdev, ptr, size, dir);
 530         if (!map) {
 531                 swiotlb_full(hwdev, size, dir, 1);
 532                 map = io_tlb_overflow_buffer;
 533         }
 534
 535         dev_addr = virt_to_phys(map);
 536
 537         /*
 538          * Ensure that the address returned is DMA'ble
 539          */
 540         if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr))
 541                 panic("map_single: bounce buffer is not DMA'ble");
 542
 543         return dev_addr;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Since DMA is i-cache coherent, any (complete) pages that were written via
 548  * DMA can be marked as "clean" so that lazy_mmu_prot_update() doesn't have to
 549  * flush them when they get mapped into an executable vm-area.
 550  */
 551 static void
 552 mark_clean(void *addr, size_t size)
 553 {
 554         unsigned long pg_addr, end;
 555
 556         pg_addr = PAGE_ALIGN((unsigned long) addr);
 557         end = (unsigned long) addr + size;
 558         while (pg_addr + PAGE_SIZE <= end) {
 559                 struct page *page = virt_to_page(pg_addr);
 560                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 561                 pg_addr += PAGE_SIZE;
 562         }
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 567  * match what was provided for in a previous swiotlb_map_single call.  All
 568  * other usages are undefined.
 569  *
 570  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 571  * whatever the device wrote there.
 572  */
 573 void
 574 swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
 575                      int dir)
 576 {
 577         char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
 578
 579         if (dir == DMA_NONE)
 580                 BUG();
 581         if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
 582                 unmap_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
 583         else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 584                 mark_clean(dma_addr, size);
 585 }
 586
 587 /*
 588  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 589  * after a transfer.
 590  *
 591  * If you perform a swiotlb_map_single() but wish to interrogate the buffer
 592  * using the cpu, yet do not wish to teardown the PCI dma mapping, you must
 593  * call this function before doing so.  At the next point you give the PCI dma
 594  * address back to the card, you must first perform a
 595  * swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 596  */
 597 void
 598 swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 599                             size_t size, int dir)
 600 {
 601         char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
 602
 603         if (dir == DMA_NONE)
 604                 BUG();
 605         if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
 606                 sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
 607         else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 608                 mark_clean(dma_addr, size);
 609 }
 610
 611 void
 612 swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 613                                size_t size, int dir)
 614 {
 615         char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
 616
 617         if (dir == DMA_NONE)
 618                 BUG();
 619         if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
 620                 sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
 621         else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 622                 mark_clean(dma_addr, size);
 623 }
 624
 625 /*
 626  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 627  * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_single
 628  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 629  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 630  * sg_dma_{address,length}(SG).
 631  *
 632  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 633  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 634  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 635  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 636  *       used, at most nents.
 637  *
 638  * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_single are the
 639  * same here.
 640  */
 641 int
 642 swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
 643                int dir)
 644 {
 645         void *addr;
 646         unsigned long dev_addr;
 647         int i;
 648
 649         if (dir == DMA_NONE)
 650                 BUG();
 651
 652         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++) {
 653                 addr = SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg);
 654                 dev_addr = virt_to_phys(addr);
 655                 if (swiotlb_force || address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
 656                         sg->dma_address = (dma_addr_t) virt_to_phys(map_single(hwdev, addr, sg->length, dir));
 657                         if (!sg->dma_address) {
 658                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 659                                    to do proper error handling. */
 660                                 swiotlb_full(hwdev, sg->length, dir, 0);
 661                                 swiotlb_unmap_sg(hwdev, sg - i, i, dir);
 662                                 sg[0].dma_length = 0;
 663                                 return 0;
 664                         }
 665                 } else
 666                         sg->dma_address = dev_addr;
 667                 sg->dma_length = sg->length;
 668         }
 669         return nelems;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 674  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_single() above.
 675  */
 676 void
 677 swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
 678                  int dir)
 679 {
 680         int i;
 681
 682         if (dir == DMA_NONE)
 683                 BUG();
 684
 685         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
 686                 if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
 687                         unmap_single(hwdev, (void *) phys_to_virt(sg->dma_address), sg->dma_length, dir);
 688                 else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 689                         mark_clean(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg), sg->dma_length);
 690 }
 691
 692 /*
 693  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 694  * after a transfer.
 695  *
 696  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 697  * and usage.
 698  */
 699 void
 700 swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 701                         int nelems, int dir)
 702 {
 703         int i;
 704
 705         if (dir == DMA_NONE)
 706                 BUG();
 707
 708         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
 709                 if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
 710                         sync_single(hwdev, (void *) sg->dma_address,
 711                                     sg->dma_length, dir);
 712 }
 713
 714 void
 715 swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 716                            int nelems, int dir)
 717 {
 718         int i;
 719
 720         if (dir == DMA_NONE)
 721                 BUG();
 722
 723         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
 724                 if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
 725                         sync_single(hwdev, (void *) sg->dma_address,
 726                                     sg->dma_length, dir);
 727 }
 728
 729 int
 730 swiotlb_dma_mapping_error(dma_addr_t dma_addr)
 731 {
 732         return (dma_addr == virt_to_phys(io_tlb_overflow_buffer));
 733 }
 734
 735 /*
 736  * Return whether the given PCI device DMA address mask can be supported
 737  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 738  * during PCI bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 739  * this function.
 740  */
 741 int
 742 swiotlb_dma_supported (struct device *hwdev, u64 mask)
 743 {
 744         return (virt_to_phys (io_tlb_end) - 1) <= mask;
 745 }
 746
 747 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_init);
 748 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_single);
 749 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_single);
 750 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
 751 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
 752 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
 753 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
 754 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
 755 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
 756 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
 757 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_alloc_coherent);
 758 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_free_coherent);
 759 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_supported);