documentation: fix almost duplicate filenames (IO/io-mapping.txt)
authorRandy Dunlap <randy.dunlap@oracle.com>
Mon, 19 Jul 2010 22:20:27 +0000 (22:20 +0000)
committerRandy Dunlap <randy.dunlap@oracle.com>
Tue, 20 Jul 2010 17:49:30 +0000 (17:49 +0000)
Having both IO-mapping.txt and io-mapping.txt in Documentation/
was confusing and/or bothersome to some people, so rename
IO-mapping.txt to bus-virt-phys-mapping.txt.  Also update
Documentation/00-INDEX for both of these files.

Signed-off-by: Randy Dunlap <randy.dunlap@oracle.com>
Cc: Kees Bakker <kees.bakker@xs4all.nl>
Cc: Keith Packard <keithp@keithp.com>
Documentation/00-INDEX
Documentation/IO-mapping.txt [deleted file]
Documentation/bus-virt-phys-mapping.txt [new file with mode: 0644]

index dd10b51b4e652570df9a6575ac2df654bbaca15d..5405f7aecefc334b7d16c0f2764a8757e845ad43 100644 (file)
@@ -32,8 +32,6 @@ DocBook/
        - directory with DocBook templates etc. for kernel documentation.
 HOWTO
        - the process and procedures of how to do Linux kernel development.
-IO-mapping.txt
-       - how to access I/O mapped memory from within device drivers.
 IPMI.txt
        - info on Linux Intelligent Platform Management Interface (IPMI) Driver.
 IRQ-affinity.txt
@@ -84,6 +82,8 @@ blockdev/
        - info on block devices & drivers
 btmrvl.txt
        - info on Marvell Bluetooth driver usage.
+bus-virt-phys-mapping.txt
+       - how to access I/O mapped memory from within device drivers.
 cachetlb.txt
        - describes the cache/TLB flushing interfaces Linux uses.
 cdrom/
@@ -168,6 +168,8 @@ initrd.txt
        - how to use the RAM disk as an initial/temporary root filesystem.
 input/
        - info on Linux input device support.
+io-mapping.txt
+       - description of io_mapping functions in linux/io-mapping.h
 io_ordering.txt
        - info on ordering I/O writes to memory-mapped addresses.
 ioctl/
diff --git a/Documentation/IO-mapping.txt b/Documentation/IO-mapping.txt
deleted file mode 100644 (file)
index 1b5aa10..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,208 +0,0 @@
-[ NOTE: The virt_to_bus() and bus_to_virt() functions have been
-       superseded by the functionality provided by the PCI DMA interface
-       (see Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt).  They continue
-       to be documented below for historical purposes, but new code
-       must not use them. --davidm 00/12/12 ]
-
-[ This is a mail message in response to a query on IO mapping, thus the
-  strange format for a "document" ]
-
-The AHA-1542 is a bus-master device, and your patch makes the driver give the
-controller the physical address of the buffers, which is correct on x86
-(because all bus master devices see the physical memory mappings directly). 
-
-However, on many setups, there are actually _three_ different ways of looking
-at memory addresses, and in this case we actually want the third, the
-so-called "bus address". 
-
-Essentially, the three ways of addressing memory are (this is "real memory",
-that is, normal RAM--see later about other details): 
-
- - CPU untranslated.  This is the "physical" address.  Physical address 
-   0 is what the CPU sees when it drives zeroes on the memory bus.
-
- - CPU translated address. This is the "virtual" address, and is 
-   completely internal to the CPU itself with the CPU doing the appropriate
-   translations into "CPU untranslated". 
-
- - bus address. This is the address of memory as seen by OTHER devices, 
-   not the CPU. Now, in theory there could be many different bus 
-   addresses, with each device seeing memory in some device-specific way, but
-   happily most hardware designers aren't actually actively trying to make
-   things any more complex than necessary, so you can assume that all 
-   external hardware sees the memory the same way. 
-
-Now, on normal PCs the bus address is exactly the same as the physical
-address, and things are very simple indeed. However, they are that simple
-because the memory and the devices share the same address space, and that is
-not generally necessarily true on other PCI/ISA setups. 
-
-Now, just as an example, on the PReP (PowerPC Reference Platform), the 
-CPU sees a memory map something like this (this is from memory):
-
-       0-2 GB          "real memory"
-       2 GB-3 GB       "system IO" (inb/out and similar accesses on x86)
-       3 GB-4 GB       "IO memory" (shared memory over the IO bus)
-
-Now, that looks simple enough. However, when you look at the same thing from
-the viewpoint of the devices, you have the reverse, and the physical memory
-address 0 actually shows up as address 2 GB for any IO master.
-
-So when the CPU wants any bus master to write to physical memory 0, it 
-has to give the master address 0x80000000 as the memory address.
-
-So, for example, depending on how the kernel is actually mapped on the 
-PPC, you can end up with a setup like this:
-
- physical address:     0
- virtual address:      0xC0000000
- bus address:          0x80000000
-
-where all the addresses actually point to the same thing.  It's just seen 
-through different translations..
-
-Similarly, on the Alpha, the normal translation is
-
- physical address:     0
- virtual address:      0xfffffc0000000000
- bus address:          0x40000000
-
-(but there are also Alphas where the physical address and the bus address
-are the same). 
-
-Anyway, the way to look up all these translations, you do
-
-       #include <asm/io.h>
-
-       phys_addr = virt_to_phys(virt_addr);
-       virt_addr = phys_to_virt(phys_addr);
-        bus_addr = virt_to_bus(virt_addr);
-       virt_addr = bus_to_virt(bus_addr);
-
-Now, when do you need these?
-
-You want the _virtual_ address when you are actually going to access that 
-pointer from the kernel. So you can have something like this:
-
-       /*
-        * this is the hardware "mailbox" we use to communicate with
-        * the controller. The controller sees this directly.
-        */
-       struct mailbox {
-               __u32 status;
-               __u32 bufstart;
-               __u32 buflen;
-               ..
-       } mbox;
-
-               unsigned char * retbuffer;
-
-               /* get the address from the controller */
-               retbuffer = bus_to_virt(mbox.bufstart);
-               switch (retbuffer[0]) {
-                       case STATUS_OK:
-                               ...
-
-on the other hand, you want the bus address when you have a buffer that 
-you want to give to the controller:
-
-       /* ask the controller to read the sense status into "sense_buffer" */
-       mbox.bufstart = virt_to_bus(&sense_buffer);
-       mbox.buflen = sizeof(sense_buffer);
-       mbox.status = 0;
-       notify_controller(&mbox);
-
-And you generally _never_ want to use the physical address, because you can't
-use that from the CPU (the CPU only uses translated virtual addresses), and
-you can't use it from the bus master. 
-
-So why do we care about the physical address at all? We do need the physical
-address in some cases, it's just not very often in normal code.  The physical
-address is needed if you use memory mappings, for example, because the
-"remap_pfn_range()" mm function wants the physical address of the memory to
-be remapped as measured in units of pages, a.k.a. the pfn (the memory
-management layer doesn't know about devices outside the CPU, so it
-shouldn't need to know about "bus addresses" etc).
-
-NOTE NOTE NOTE! The above is only one part of the whole equation. The above
-only talks about "real memory", that is, CPU memory (RAM). 
-
-There is a completely different type of memory too, and that's the "shared
-memory" on the PCI or ISA bus. That's generally not RAM (although in the case
-of a video graphics card it can be normal DRAM that is just used for a frame
-buffer), but can be things like a packet buffer in a network card etc. 
-
-This memory is called "PCI memory" or "shared memory" or "IO memory" or
-whatever, and there is only one way to access it: the readb/writeb and
-related functions. You should never take the address of such memory, because
-there is really nothing you can do with such an address: it's not
-conceptually in the same memory space as "real memory" at all, so you cannot
-just dereference a pointer. (Sadly, on x86 it _is_ in the same memory space,
-so on x86 it actually works to just deference a pointer, but it's not
-portable). 
-
-For such memory, you can do things like
-
- - reading:
-       /*
-        * read first 32 bits from ISA memory at 0xC0000, aka
-        * C000:0000 in DOS terms
-        */
-       unsigned int signature = isa_readl(0xC0000);
-
- - remapping and writing:
-       /*
-        * remap framebuffer PCI memory area at 0xFC000000,
-        * size 1MB, so that we can access it: We can directly
-        * access only the 640k-1MB area, so anything else
-        * has to be remapped.
-        */
-       void __iomem *baseptr = ioremap(0xFC000000, 1024*1024);
-
-       /* write a 'A' to the offset 10 of the area */
-       writeb('A',baseptr+10);
-
-       /* unmap when we unload the driver */
-       iounmap(baseptr);
-
- - copying and clearing:
-       /* get the 6-byte Ethernet address at ISA address E000:0040 */
-       memcpy_fromio(kernel_buffer, 0xE0040, 6);
-       /* write a packet to the driver */
-       memcpy_toio(0xE1000, skb->data, skb->len);
-       /* clear the frame buffer */
-       memset_io(0xA0000, 0, 0x10000);
-
-OK, that just about covers the basics of accessing IO portably.  Questions?
-Comments? You may think that all the above is overly complex, but one day you
-might find yourself with a 500 MHz Alpha in front of you, and then you'll be
-happy that your driver works ;)
-
-Note that kernel versions 2.0.x (and earlier) mistakenly called the
-ioremap() function "vremap()".  ioremap() is the proper name, but I
-didn't think straight when I wrote it originally.  People who have to
-support both can do something like:
-       /* support old naming silliness */
-       #if LINUX_VERSION_CODE < 0x020100                                     
-       #define ioremap vremap
-       #define iounmap vfree                                                     
-       #endif
-at the top of their source files, and then they can use the right names
-even on 2.0.x systems. 
-
-And the above sounds worse than it really is.  Most real drivers really
-don't do all that complex things (or rather: the complexity is not so
-much in the actual IO accesses as in error handling and timeouts etc). 
-It's generally not hard to fix drivers, and in many cases the code
-actually looks better afterwards:
-
-       unsigned long signature = *(unsigned int *) 0xC0000;
-               vs
-       unsigned long signature = readl(0xC0000);
-
-I think the second version actually is more readable, no?
-
-               Linus
-
diff --git a/Documentation/bus-virt-phys-mapping.txt b/Documentation/bus-virt-phys-mapping.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1b5aa10
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,208 @@
+[ NOTE: The virt_to_bus() and bus_to_virt() functions have been
+       superseded by the functionality provided by the PCI DMA interface
+       (see Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt).  They continue
+       to be documented below for historical purposes, but new code
+       must not use them. --davidm 00/12/12 ]
+
+[ This is a mail message in response to a query on IO mapping, thus the
+  strange format for a "document" ]
+
+The AHA-1542 is a bus-master device, and your patch makes the driver give the
+controller the physical address of the buffers, which is correct on x86
+(because all bus master devices see the physical memory mappings directly). 
+
+However, on many setups, there are actually _three_ different ways of looking
+at memory addresses, and in this case we actually want the third, the
+so-called "bus address". 
+
+Essentially, the three ways of addressing memory are (this is "real memory",
+that is, normal RAM--see later about other details): 
+
+ - CPU untranslated.  This is the "physical" address.  Physical address 
+   0 is what the CPU sees when it drives zeroes on the memory bus.
+
+ - CPU translated address. This is the "virtual" address, and is 
+   completely internal to the CPU itself with the CPU doing the appropriate
+   translations into "CPU untranslated". 
+
+ - bus address. This is the address of memory as seen by OTHER devices, 
+   not the CPU. Now, in theory there could be many different bus 
+   addresses, with each device seeing memory in some device-specific way, but
+   happily most hardware designers aren't actually actively trying to make
+   things any more complex than necessary, so you can assume that all 
+   external hardware sees the memory the same way. 
+
+Now, on normal PCs the bus address is exactly the same as the physical
+address, and things are very simple indeed. However, they are that simple
+because the memory and the devices share the same address space, and that is
+not generally necessarily true on other PCI/ISA setups. 
+
+Now, just as an example, on the PReP (PowerPC Reference Platform), the 
+CPU sees a memory map something like this (this is from memory):
+
+       0-2 GB          "real memory"
+       2 GB-3 GB       "system IO" (inb/out and similar accesses on x86)
+       3 GB-4 GB       "IO memory" (shared memory over the IO bus)
+
+Now, that looks simple enough. However, when you look at the same thing from
+the viewpoint of the devices, you have the reverse, and the physical memory
+address 0 actually shows up as address 2 GB for any IO master.
+
+So when the CPU wants any bus master to write to physical memory 0, it 
+has to give the master address 0x80000000 as the memory address.
+
+So, for example, depending on how the kernel is actually mapped on the 
+PPC, you can end up with a setup like this:
+
+ physical address:     0
+ virtual address:      0xC0000000
+ bus address:          0x80000000
+
+where all the addresses actually point to the same thing.  It's just seen 
+through different translations..
+
+Similarly, on the Alpha, the normal translation is
+
+ physical address:     0
+ virtual address:      0xfffffc0000000000
+ bus address:          0x40000000
+
+(but there are also Alphas where the physical address and the bus address
+are the same). 
+
+Anyway, the way to look up all these translations, you do
+
+       #include <asm/io.h>
+
+       phys_addr = virt_to_phys(virt_addr);
+       virt_addr = phys_to_virt(phys_addr);
+        bus_addr = virt_to_bus(virt_addr);
+       virt_addr = bus_to_virt(bus_addr);
+
+Now, when do you need these?
+
+You want the _virtual_ address when you are actually going to access that 
+pointer from the kernel. So you can have something like this:
+
+       /*
+        * this is the hardware "mailbox" we use to communicate with
+        * the controller. The controller sees this directly.
+        */
+       struct mailbox {
+               __u32 status;
+               __u32 bufstart;
+               __u32 buflen;
+               ..
+       } mbox;
+
+               unsigned char * retbuffer;
+
+               /* get the address from the controller */
+               retbuffer = bus_to_virt(mbox.bufstart);
+               switch (retbuffer[0]) {
+                       case STATUS_OK:
+                               ...
+
+on the other hand, you want the bus address when you have a buffer that 
+you want to give to the controller:
+
+       /* ask the controller to read the sense status into "sense_buffer" */
+       mbox.bufstart = virt_to_bus(&sense_buffer);
+       mbox.buflen = sizeof(sense_buffer);
+       mbox.status = 0;
+       notify_controller(&mbox);
+
+And you generally _never_ want to use the physical address, because you can't
+use that from the CPU (the CPU only uses translated virtual addresses), and
+you can't use it from the bus master. 
+
+So why do we care about the physical address at all? We do need the physical
+address in some cases, it's just not very often in normal code.  The physical
+address is needed if you use memory mappings, for example, because the
+"remap_pfn_range()" mm function wants the physical address of the memory to
+be remapped as measured in units of pages, a.k.a. the pfn (the memory
+management layer doesn't know about devices outside the CPU, so it
+shouldn't need to know about "bus addresses" etc).
+
+NOTE NOTE NOTE! The above is only one part of the whole equation. The above
+only talks about "real memory", that is, CPU memory (RAM). 
+
+There is a completely different type of memory too, and that's the "shared
+memory" on the PCI or ISA bus. That's generally not RAM (although in the case
+of a video graphics card it can be normal DRAM that is just used for a frame
+buffer), but can be things like a packet buffer in a network card etc. 
+
+This memory is called "PCI memory" or "shared memory" or "IO memory" or
+whatever, and there is only one way to access it: the readb/writeb and
+related functions. You should never take the address of such memory, because
+there is really nothing you can do with such an address: it's not
+conceptually in the same memory space as "real memory" at all, so you cannot
+just dereference a pointer. (Sadly, on x86 it _is_ in the same memory space,
+so on x86 it actually works to just deference a pointer, but it's not
+portable). 
+
+For such memory, you can do things like
+
+ - reading:
+       /*
+        * read first 32 bits from ISA memory at 0xC0000, aka
+        * C000:0000 in DOS terms
+        */
+       unsigned int signature = isa_readl(0xC0000);
+
+ - remapping and writing:
+       /*
+        * remap framebuffer PCI memory area at 0xFC000000,
+        * size 1MB, so that we can access it: We can directly
+        * access only the 640k-1MB area, so anything else
+        * has to be remapped.
+        */
+       void __iomem *baseptr = ioremap(0xFC000000, 1024*1024);
+
+       /* write a 'A' to the offset 10 of the area */
+       writeb('A',baseptr+10);
+
+       /* unmap when we unload the driver */
+       iounmap(baseptr);
+
+ - copying and clearing:
+       /* get the 6-byte Ethernet address at ISA address E000:0040 */
+       memcpy_fromio(kernel_buffer, 0xE0040, 6);
+       /* write a packet to the driver */
+       memcpy_toio(0xE1000, skb->data, skb->len);
+       /* clear the frame buffer */
+       memset_io(0xA0000, 0, 0x10000);
+
+OK, that just about covers the basics of accessing IO portably.  Questions?
+Comments? You may think that all the above is overly complex, but one day you
+might find yourself with a 500 MHz Alpha in front of you, and then you'll be
+happy that your driver works ;)
+
+Note that kernel versions 2.0.x (and earlier) mistakenly called the
+ioremap() function "vremap()".  ioremap() is the proper name, but I
+didn't think straight when I wrote it originally.  People who have to
+support both can do something like:
+       /* support old naming silliness */
+       #if LINUX_VERSION_CODE < 0x020100                                     
+       #define ioremap vremap
+       #define iounmap vfree                                                     
+       #endif
+at the top of their source files, and then they can use the right names
+even on 2.0.x systems. 
+
+And the above sounds worse than it really is.  Most real drivers really
+don't do all that complex things (or rather: the complexity is not so
+much in the actual IO accesses as in error handling and timeouts etc). 
+It's generally not hard to fix drivers, and in many cases the code
+actually looks better afterwards:
+
+       unsigned long signature = *(unsigned int *) 0xC0000;
+               vs
+       unsigned long signature = readl(0xC0000);
+
+I think the second version actually is more readable, no?
+
+               Linus
+