arch/sparc64/kernel/pci_iommu.c

   1 /* pci_iommu.c: UltraSparc PCI controller IOM/STC support.
   2  *
   3  * Copyright (C) 1999, 2007 David S. Miller (davem@davemloft.net)
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 Jakub Jelinek (jakub@redhat.com)
   5  */
   6
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/sched.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/delay.h>
  11
  12 #include <asm/pbm.h>
  13
  14 #include "iommu_common.h"
  15
  16 #define PCI_STC_CTXMATCH_ADDR(STC, CTX) \
  17         ((STC)->strbuf_ctxmatch_base + ((CTX) << 3))
  18
  19 /* Accessing IOMMU and Streaming Buffer registers.
  20  * REG parameter is a physical address.  All registers
  21  * are 64-bits in size.
  22  */
  23 #define pci_iommu_read(__reg) \
  24 ({      u64 __ret; \
  25         __asm__ __volatile__("ldxa [%1] %2, %0" \
  26                              : "=r" (__ret) \
  27                              : "r" (__reg), "i" (ASI_PHYS_BYPASS_EC_E) \
  28                              : "memory"); \
  29         __ret; \
  30 })
  31 #define pci_iommu_write(__reg, __val) \
  32         __asm__ __volatile__("stxa %0, [%1] %2" \
  33                              : /* no outputs */ \
  34                              : "r" (__val), "r" (__reg), \
  35                                "i" (ASI_PHYS_BYPASS_EC_E))
  36
  37 /* Must be invoked under the IOMMU lock. */
  38 static void __iommu_flushall(struct iommu *iommu)
  39 {
  40         if (iommu->iommu_flushinv) {
  41                 pci_iommu_write(iommu->iommu_flushinv, ~(u64)0);
  42         } else {
  43                 unsigned long tag;
  44                 int entry;
  45
  46                 tag = iommu->iommu_flush + (0xa580UL - 0x0210UL);
  47                 for (entry = 0; entry < 16; entry++) {
  48                         pci_iommu_write(tag, 0);
  49                         tag += 8;
  50                 }
  51
  52                 /* Ensure completion of previous PIO writes. */
  53                 (void) pci_iommu_read(iommu->write_complete_reg);
  54         }
  55 }
  56
  57 #define IOPTE_CONSISTENT(CTX) \
  58         (IOPTE_VALID | IOPTE_CACHE | \
  59          (((CTX) << 47) & IOPTE_CONTEXT))
  60
  61 #define IOPTE_STREAMING(CTX) \
  62         (IOPTE_CONSISTENT(CTX) | IOPTE_STBUF)
  63
  64 /* Existing mappings are never marked invalid, instead they
  65  * are pointed to a dummy page.
  66  */
  67 #define IOPTE_IS_DUMMY(iommu, iopte)    \
  68         ((iopte_val(*iopte) & IOPTE_PAGE) == (iommu)->dummy_page_pa)
  69
  70 static inline void iopte_make_dummy(struct iommu *iommu, iopte_t *iopte)
  71 {
  72         unsigned long val = iopte_val(*iopte);
  73
  74         val &= ~IOPTE_PAGE;
  75         val |= iommu->dummy_page_pa;
  76
  77         iopte_val(*iopte) = val;
  78 }
  79
  80 /* Based largely upon the ppc64 iommu allocator.  */
  81 static long pci_arena_alloc(struct iommu *iommu, unsigned long npages)
  82 {
  83         struct iommu_arena *arena = &iommu->arena;
  84         unsigned long n, i, start, end, limit;
  85         int pass;
  86
  87         limit = arena->limit;
  88         start = arena->hint;
  89         pass = 0;
  90
  91 again:
  92         n = find_next_zero_bit(arena->map, limit, start);
  93         end = n + npages;
  94         if (unlikely(end >= limit)) {
  95                 if (likely(pass < 1)) {
  96                         limit = start;
  97                         start = 0;
  98                         __iommu_flushall(iommu);
  99                         pass++;
 100                         goto again;
 101                 } else {
 102                         /* Scanned the whole thing, give up. */
 103                         return -1;
 104                 }
 105         }
 106
 107         for (i = n; i < end; i++) {
 108                 if (test_bit(i, arena->map)) {
 109                         start = i + 1;
 110                         goto again;
 111                 }
 112         }
 113
 114         for (i = n; i < end; i++)
 115                 __set_bit(i, arena->map);
 116
 117         arena->hint = end;
 118
 119         return n;
 120 }
 121
 122 static void pci_arena_free(struct iommu_arena *arena, unsigned long base, unsigned long npages)
 123 {
 124         unsigned long i;
 125
 126         for (i = base; i < (base + npages); i++)
 127                 __clear_bit(i, arena->map);
 128 }
 129
 130 void pci_iommu_table_init(struct iommu *iommu, int tsbsize, u32 dma_offset, u32 dma_addr_mask)
 131 {
 132         unsigned long i, tsbbase, order, sz, num_tsb_entries;
 133
 134         num_tsb_entries = tsbsize / sizeof(iopte_t);
 135
 136         /* Setup initial software IOMMU state. */
 137         spin_lock_init(&iommu->lock);
 138         iommu->ctx_lowest_free = 1;
 139         iommu->page_table_map_base = dma_offset;
 140         iommu->dma_addr_mask = dma_addr_mask;
 141
 142         /* Allocate and initialize the free area map.  */
 143         sz = num_tsb_entries / 8;
 144         sz = (sz + 7UL) & ~7UL;
 145         iommu->arena.map = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
 146         if (!iommu->arena.map) {
 147                 prom_printf("PCI_IOMMU: Error, kmalloc(arena.map) failed.\n");
 148                 prom_halt();
 149         }
 150         iommu->arena.limit = num_tsb_entries;
 151
 152         /* Allocate and initialize the dummy page which we
 153          * set inactive IO PTEs to point to.
 154          */
 155         iommu->dummy_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
 156         if (!iommu->dummy_page) {
 157                 prom_printf("PCI_IOMMU: Error, gfp(dummy_page) failed.\n");
 158                 prom_halt();
 159         }
 160         memset((void *)iommu->dummy_page, 0, PAGE_SIZE);
 161         iommu->dummy_page_pa = (unsigned long) __pa(iommu->dummy_page);
 162
 163         /* Now allocate and setup the IOMMU page table itself.  */
 164         order = get_order(tsbsize);
 165         tsbbase = __get_free_pages(GFP_KERNEL, order);
 166         if (!tsbbase) {
 167                 prom_printf("PCI_IOMMU: Error, gfp(tsb) failed.\n");
 168                 prom_halt();
 169         }
 170         iommu->page_table = (iopte_t *)tsbbase;
 171
 172         for (i = 0; i < num_tsb_entries; i++)
 173                 iopte_make_dummy(iommu, &iommu->page_table[i]);
 174 }
 175
 176 static inline iopte_t *alloc_npages(struct iommu *iommu, unsigned long npages)
 177 {
 178         long entry;
 179
 180         entry = pci_arena_alloc(iommu, npages);
 181         if (unlikely(entry < 0))
 182                 return NULL;
 183
 184         return iommu->page_table + entry;
 185 }
 186
 187 static inline void free_npages(struct iommu *iommu, dma_addr_t base, unsigned long npages)
 188 {
 189         pci_arena_free(&iommu->arena, base >> IO_PAGE_SHIFT, npages);
 190 }
 191
 192 static int iommu_alloc_ctx(struct iommu *iommu)
 193 {
 194         int lowest = iommu->ctx_lowest_free;
 195         int sz = IOMMU_NUM_CTXS - lowest;
 196         int n = find_next_zero_bit(iommu->ctx_bitmap, sz, lowest);
 197
 198         if (unlikely(n == sz)) {
 199                 n = find_next_zero_bit(iommu->ctx_bitmap, lowest, 1);
 200                 if (unlikely(n == lowest)) {
 201                         printk(KERN_WARNING "IOMMU: Ran out of contexts.\n");
 202                         n = 0;
 203                 }
 204         }
 205         if (n)
 206                 __set_bit(n, iommu->ctx_bitmap);
 207
 208         return n;
 209 }
 210
 211 static inline void iommu_free_ctx(struct iommu *iommu, int ctx)
 212 {
 213         if (likely(ctx)) {
 214                 __clear_bit(ctx, iommu->ctx_bitmap);
 215                 if (ctx < iommu->ctx_lowest_free)
 216                         iommu->ctx_lowest_free = ctx;
 217         }
 218 }
 219
 220 /* Allocate and map kernel buffer of size SIZE using consistent mode
 221  * DMA for PCI device PDEV.  Return non-NULL cpu-side address if
 222  * successful and set *DMA_ADDRP to the PCI side dma address.
 223  */
 224 static void *pci_4u_alloc_consistent(struct pci_dev *pdev, size_t size, dma_addr_t *dma_addrp, gfp_t gfp)
 225 {
 226         struct iommu *iommu;
 227         iopte_t *iopte;
 228         unsigned long flags, order, first_page;
 229         void *ret;
 230         int npages;
 231
 232         size = IO_PAGE_ALIGN(size);
 233         order = get_order(size);
 234         if (order >= 10)
 235                 return NULL;
 236
 237         first_page = __get_free_pages(gfp, order);
 238         if (first_page == 0UL)
 239                 return NULL;
 240         memset((char *)first_page, 0, PAGE_SIZE << order);
 241
 242         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 243
 244         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 245         iopte = alloc_npages(iommu, size >> IO_PAGE_SHIFT);
 246         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 247
 248         if (unlikely(iopte == NULL)) {
 249                 free_pages(first_page, order);
 250                 return NULL;
 251         }
 252
 253         *dma_addrp = (iommu->page_table_map_base +
 254                       ((iopte - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT));
 255         ret = (void *) first_page;
 256         npages = size >> IO_PAGE_SHIFT;
 257         first_page = __pa(first_page);
 258         while (npages--) {
 259                 iopte_val(*iopte) = (IOPTE_CONSISTENT(0UL) |
 260                                      IOPTE_WRITE |
 261                                      (first_page & IOPTE_PAGE));
 262                 iopte++;
 263                 first_page += IO_PAGE_SIZE;
 264         }
 265
 266         return ret;
 267 }
 268
 269 /* Free and unmap a consistent DMA translation. */
 270 static void pci_4u_free_consistent(struct pci_dev *pdev, size_t size, void *cpu, dma_addr_t dvma)
 271 {
 272         struct iommu *iommu;
 273         iopte_t *iopte;
 274         unsigned long flags, order, npages;
 275
 276         npages = IO_PAGE_ALIGN(size) >> IO_PAGE_SHIFT;
 277         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 278         iopte = iommu->page_table +
 279                 ((dvma - iommu->page_table_map_base) >> IO_PAGE_SHIFT);
 280
 281         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 282
 283         free_npages(iommu, dvma - iommu->page_table_map_base, npages);
 284
 285         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 286
 287         order = get_order(size);
 288         if (order < 10)
 289                 free_pages((unsigned long)cpu, order);
 290 }
 291
 292 /* Map a single buffer at PTR of SZ bytes for PCI DMA
 293  * in streaming mode.
 294  */
 295 static dma_addr_t pci_4u_map_single(struct pci_dev *pdev, void *ptr, size_t sz, int direction)
 296 {
 297         struct iommu *iommu;
 298         struct strbuf *strbuf;
 299         iopte_t *base;
 300         unsigned long flags, npages, oaddr;
 301         unsigned long i, base_paddr, ctx;
 302         u32 bus_addr, ret;
 303         unsigned long iopte_protection;
 304
 305         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 306         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 307
 308         if (unlikely(direction == PCI_DMA_NONE))
 309                 goto bad_no_ctx;
 310
 311         oaddr = (unsigned long)ptr;
 312         npages = IO_PAGE_ALIGN(oaddr + sz) - (oaddr & IO_PAGE_MASK);
 313         npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
 314
 315         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 316         base = alloc_npages(iommu, npages);
 317         ctx = 0;
 318         if (iommu->iommu_ctxflush)
 319                 ctx = iommu_alloc_ctx(iommu);
 320         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 321
 322         if (unlikely(!base))
 323                 goto bad;
 324
 325         bus_addr = (iommu->page_table_map_base +
 326                     ((base - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT));
 327         ret = bus_addr | (oaddr & ~IO_PAGE_MASK);
 328         base_paddr = __pa(oaddr & IO_PAGE_MASK);
 329         if (strbuf->strbuf_enabled)
 330                 iopte_protection = IOPTE_STREAMING(ctx);
 331         else
 332                 iopte_protection = IOPTE_CONSISTENT(ctx);
 333         if (direction != PCI_DMA_TODEVICE)
 334                 iopte_protection |= IOPTE_WRITE;
 335
 336         for (i = 0; i < npages; i++, base++, base_paddr += IO_PAGE_SIZE)
 337                 iopte_val(*base) = iopte_protection | base_paddr;
 338
 339         return ret;
 340
 341 bad:
 342         iommu_free_ctx(iommu, ctx);
 343 bad_no_ctx:
 344         if (printk_ratelimit())
 345                 WARN_ON(1);
 346         return PCI_DMA_ERROR_CODE;
 347 }
 348
 349 static void pci_strbuf_flush(struct strbuf *strbuf, struct iommu *iommu, u32 vaddr, unsigned long ctx, unsigned long npages, int direction)
 350 {
 351         int limit;
 352
 353         if (strbuf->strbuf_ctxflush &&
 354             iommu->iommu_ctxflush) {
 355                 unsigned long matchreg, flushreg;
 356                 u64 val;
 357
 358                 flushreg = strbuf->strbuf_ctxflush;
 359                 matchreg = PCI_STC_CTXMATCH_ADDR(strbuf, ctx);
 360
 361                 pci_iommu_write(flushreg, ctx);
 362                 val = pci_iommu_read(matchreg);
 363                 val &= 0xffff;
 364                 if (!val)
 365                         goto do_flush_sync;
 366
 367                 while (val) {
 368                         if (val & 0x1)
 369                                 pci_iommu_write(flushreg, ctx);
 370                         val >>= 1;
 371                 }
 372                 val = pci_iommu_read(matchreg);
 373                 if (unlikely(val)) {
 374                         printk(KERN_WARNING "pci_strbuf_flush: ctx flush "
 375                                "timeout matchreg[%lx] ctx[%lx]\n",
 376                                val, ctx);
 377                         goto do_page_flush;
 378                 }
 379         } else {
 380                 unsigned long i;
 381
 382         do_page_flush:
 383                 for (i = 0; i < npages; i++, vaddr += IO_PAGE_SIZE)
 384                         pci_iommu_write(strbuf->strbuf_pflush, vaddr);
 385         }
 386
 387 do_flush_sync:
 388         /* If the device could not have possibly put dirty data into
 389          * the streaming cache, no flush-flag synchronization needs
 390          * to be performed.
 391          */
 392         if (direction == PCI_DMA_TODEVICE)
 393                 return;
 394
 395         PCI_STC_FLUSHFLAG_INIT(strbuf);
 396         pci_iommu_write(strbuf->strbuf_fsync, strbuf->strbuf_flushflag_pa);
 397         (void) pci_iommu_read(iommu->write_complete_reg);
 398
 399         limit = 100000;
 400         while (!PCI_STC_FLUSHFLAG_SET(strbuf)) {
 401                 limit--;
 402                 if (!limit)
 403                         break;
 404                 udelay(1);
 405                 rmb();
 406         }
 407         if (!limit)
 408                 printk(KERN_WARNING "pci_strbuf_flush: flushflag timeout "
 409                        "vaddr[%08x] ctx[%lx] npages[%ld]\n",
 410                        vaddr, ctx, npages);
 411 }
 412
 413 /* Unmap a single streaming mode DMA translation. */
 414 static void pci_4u_unmap_single(struct pci_dev *pdev, dma_addr_t bus_addr, size_t sz, int direction)
 415 {
 416         struct iommu *iommu;
 417         struct strbuf *strbuf;
 418         iopte_t *base;
 419         unsigned long flags, npages, ctx, i;
 420
 421         if (unlikely(direction == PCI_DMA_NONE)) {
 422                 if (printk_ratelimit())
 423                         WARN_ON(1);
 424                 return;
 425         }
 426
 427         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 428         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 429
 430         npages = IO_PAGE_ALIGN(bus_addr + sz) - (bus_addr & IO_PAGE_MASK);
 431         npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
 432         base = iommu->page_table +
 433                 ((bus_addr - iommu->page_table_map_base) >> IO_PAGE_SHIFT);
 434 #ifdef DEBUG_PCI_IOMMU
 435         if (IOPTE_IS_DUMMY(iommu, base))
 436                 printk("pci_unmap_single called on non-mapped region %08x,%08x from %016lx\n",
 437                        bus_addr, sz, __builtin_return_address(0));
 438 #endif
 439         bus_addr &= IO_PAGE_MASK;
 440
 441         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 442
 443         /* Record the context, if any. */
 444         ctx = 0;
 445         if (iommu->iommu_ctxflush)
 446                 ctx = (iopte_val(*base) & IOPTE_CONTEXT) >> 47UL;
 447
 448         /* Step 1: Kick data out of streaming buffers if necessary. */
 449         if (strbuf->strbuf_enabled)
 450                 pci_strbuf_flush(strbuf, iommu, bus_addr, ctx,
 451                                  npages, direction);
 452
 453         /* Step 2: Clear out TSB entries. */
 454         for (i = 0; i < npages; i++)
 455                 iopte_make_dummy(iommu, base + i);
 456
 457         free_npages(iommu, bus_addr - iommu->page_table_map_base, npages);
 458
 459         iommu_free_ctx(iommu, ctx);
 460
 461         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 462 }
 463
 464 #define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG) \
 465         (__pa(page_address((SG)->page)) + (SG)->offset)
 466
 467 static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg,
 468                            int nused, int nelems, unsigned long iopte_protection)
 469 {
 470         struct scatterlist *dma_sg = sg;
 471         struct scatterlist *sg_end = sg + nelems;
 472         int i;
 473
 474         for (i = 0; i < nused; i++) {
 475                 unsigned long pteval = ~0UL;
 476                 u32 dma_npages;
 477
 478                 dma_npages = ((dma_sg->dma_address & (IO_PAGE_SIZE - 1UL)) +
 479                               dma_sg->dma_length +
 480                               ((IO_PAGE_SIZE - 1UL))) >> IO_PAGE_SHIFT;
 481                 do {
 482                         unsigned long offset;
 483                         signed int len;
 484
 485                         /* If we are here, we know we have at least one
 486                          * more page to map.  So walk forward until we
 487                          * hit a page crossing, and begin creating new
 488                          * mappings from that spot.
 489                          */
 490                         for (;;) {
 491                                 unsigned long tmp;
 492
 493                                 tmp = SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg);
 494                                 len = sg->length;
 495                                 if (((tmp ^ pteval) >> IO_PAGE_SHIFT) != 0UL) {
 496                                         pteval = tmp & IO_PAGE_MASK;
 497                                         offset = tmp & (IO_PAGE_SIZE - 1UL);
 498                                         break;
 499                                 }
 500                                 if (((tmp ^ (tmp + len - 1UL)) >> IO_PAGE_SHIFT) != 0UL) {
 501                                         pteval = (tmp + IO_PAGE_SIZE) & IO_PAGE_MASK;
 502                                         offset = 0UL;
 503                                         len -= (IO_PAGE_SIZE - (tmp & (IO_PAGE_SIZE - 1UL)));
 504                                         break;
 505                                 }
 506                                 sg++;
 507                         }
 508
 509                         pteval = iopte_protection | (pteval & IOPTE_PAGE);
 510                         while (len > 0) {
 511                                 *iopte++ = __iopte(pteval);
 512                                 pteval += IO_PAGE_SIZE;
 513                                 len -= (IO_PAGE_SIZE - offset);
 514                                 offset = 0;
 515                                 dma_npages--;
 516                         }
 517
 518                         pteval = (pteval & IOPTE_PAGE) + len;
 519                         sg++;
 520
 521                         /* Skip over any tail mappings we've fully mapped,
 522                          * adjusting pteval along the way.  Stop when we
 523                          * detect a page crossing event.
 524                          */
 525                         while (sg < sg_end &&
 526                                (pteval << (64 - IO_PAGE_SHIFT)) != 0UL &&
 527                                (pteval == SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg)) &&
 528                                ((pteval ^
 529                                  (SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg) + sg->length - 1UL)) >> IO_PAGE_SHIFT) == 0UL) {
 530                                 pteval += sg->length;
 531                                 sg++;
 532                         }
 533                         if ((pteval << (64 - IO_PAGE_SHIFT)) == 0UL)
 534                                 pteval = ~0UL;
 535                 } while (dma_npages != 0);
 536                 dma_sg++;
 537         }
 538 }
 539
 540 /* Map a set of buffers described by SGLIST with NELEMS array
 541  * elements in streaming mode for PCI DMA.
 542  * When making changes here, inspect the assembly output. I was having
 543  * hard time to kepp this routine out of using stack slots for holding variables.
 544  */
 545 static int pci_4u_map_sg(struct pci_dev *pdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 546 {
 547         struct iommu *iommu;
 548         struct strbuf *strbuf;
 549         unsigned long flags, ctx, npages, iopte_protection;
 550         iopte_t *base;
 551         u32 dma_base;
 552         struct scatterlist *sgtmp;
 553         int used;
 554
 555         /* Fast path single entry scatterlists. */
 556         if (nelems == 1) {
 557                 sglist->dma_address =
 558                         pci_4u_map_single(pdev,
 559                                           (page_address(sglist->page) + sglist->offset),
 560                                           sglist->length, direction);
 561                 if (unlikely(sglist->dma_address == PCI_DMA_ERROR_CODE))
 562                         return 0;
 563                 sglist->dma_length = sglist->length;
 564                 return 1;
 565         }
 566
 567         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 568         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 569
 570         if (unlikely(direction == PCI_DMA_NONE))
 571                 goto bad_no_ctx;
 572
 573         /* Step 1: Prepare scatter list. */
 574
 575         npages = prepare_sg(sglist, nelems);
 576
 577         /* Step 2: Allocate a cluster and context, if necessary. */
 578
 579         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 580
 581         base = alloc_npages(iommu, npages);
 582         ctx = 0;
 583         if (iommu->iommu_ctxflush)
 584                 ctx = iommu_alloc_ctx(iommu);
 585
 586         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 587
 588         if (base == NULL)
 589                 goto bad;
 590
 591         dma_base = iommu->page_table_map_base +
 592                 ((base - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT);
 593
 594         /* Step 3: Normalize DMA addresses. */
 595         used = nelems;
 596
 597         sgtmp = sglist;
 598         while (used && sgtmp->dma_length) {
 599                 sgtmp->dma_address += dma_base;
 600                 sgtmp++;
 601                 used--;
 602         }
 603         used = nelems - used;
 604
 605         /* Step 4: Create the mappings. */
 606         if (strbuf->strbuf_enabled)
 607                 iopte_protection = IOPTE_STREAMING(ctx);
 608         else
 609                 iopte_protection = IOPTE_CONSISTENT(ctx);
 610         if (direction != PCI_DMA_TODEVICE)
 611                 iopte_protection |= IOPTE_WRITE;
 612
 613         fill_sg(base, sglist, used, nelems, iopte_protection);
 614
 615 #ifdef VERIFY_SG
 616         verify_sglist(sglist, nelems, base, npages);
 617 #endif
 618
 619         return used;
 620
 621 bad:
 622         iommu_free_ctx(iommu, ctx);
 623 bad_no_ctx:
 624         if (printk_ratelimit())
 625                 WARN_ON(1);
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 /* Unmap a set of streaming mode DMA translations. */
 630 static void pci_4u_unmap_sg(struct pci_dev *pdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 631 {
 632         struct iommu *iommu;
 633         struct strbuf *strbuf;
 634         iopte_t *base;
 635         unsigned long flags, ctx, i, npages;
 636         u32 bus_addr;
 637
 638         if (unlikely(direction == PCI_DMA_NONE)) {
 639                 if (printk_ratelimit())
 640                         WARN_ON(1);
 641         }
 642
 643         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 644         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 645
 646         bus_addr = sglist->dma_address & IO_PAGE_MASK;
 647
 648         for (i = 1; i < nelems; i++)
 649                 if (sglist[i].dma_length == 0)
 650                         break;
 651         i--;
 652         npages = (IO_PAGE_ALIGN(sglist[i].dma_address + sglist[i].dma_length) -
 653                   bus_addr) >> IO_PAGE_SHIFT;
 654
 655         base = iommu->page_table +
 656                 ((bus_addr - iommu->page_table_map_base) >> IO_PAGE_SHIFT);
 657
 658 #ifdef DEBUG_PCI_IOMMU
 659         if (IOPTE_IS_DUMMY(iommu, base))
 660                 printk("pci_unmap_sg called on non-mapped region %016lx,%d from %016lx\n", sglist->dma_address, nelems, __builtin_return_address(0));
 661 #endif
 662
 663         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 664
 665         /* Record the context, if any. */
 666         ctx = 0;
 667         if (iommu->iommu_ctxflush)
 668                 ctx = (iopte_val(*base) & IOPTE_CONTEXT) >> 47UL;
 669
 670         /* Step 1: Kick data out of streaming buffers if necessary. */
 671         if (strbuf->strbuf_enabled)
 672                 pci_strbuf_flush(strbuf, iommu, bus_addr, ctx, npages, direction);
 673
 674         /* Step 2: Clear out the TSB entries. */
 675         for (i = 0; i < npages; i++)
 676                 iopte_make_dummy(iommu, base + i);
 677
 678         free_npages(iommu, bus_addr - iommu->page_table_map_base, npages);
 679
 680         iommu_free_ctx(iommu, ctx);
 681
 682         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 683 }
 684
 685 /* Make physical memory consistent for a single
 686  * streaming mode DMA translation after a transfer.
 687  */
 688 static void pci_4u_dma_sync_single_for_cpu(struct pci_dev *pdev, dma_addr_t bus_addr, size_t sz, int direction)
 689 {
 690         struct iommu *iommu;
 691         struct strbuf *strbuf;
 692         unsigned long flags, ctx, npages;
 693
 694         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 695         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 696
 697         if (!strbuf->strbuf_enabled)
 698                 return;
 699
 700         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 701
 702         npages = IO_PAGE_ALIGN(bus_addr + sz) - (bus_addr & IO_PAGE_MASK);
 703         npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
 704         bus_addr &= IO_PAGE_MASK;
 705
 706         /* Step 1: Record the context, if any. */
 707         ctx = 0;
 708         if (iommu->iommu_ctxflush &&
 709             strbuf->strbuf_ctxflush) {
 710                 iopte_t *iopte;
 711
 712                 iopte = iommu->page_table +
 713                         ((bus_addr - iommu->page_table_map_base)>>IO_PAGE_SHIFT);
 714                 ctx = (iopte_val(*iopte) & IOPTE_CONTEXT) >> 47UL;
 715         }
 716
 717         /* Step 2: Kick data out of streaming buffers. */
 718         pci_strbuf_flush(strbuf, iommu, bus_addr, ctx, npages, direction);
 719
 720         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 721 }
 722
 723 /* Make physical memory consistent for a set of streaming
 724  * mode DMA translations after a transfer.
 725  */
 726 static void pci_4u_dma_sync_sg_for_cpu(struct pci_dev *pdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 727 {
 728         struct iommu *iommu;
 729         struct strbuf *strbuf;
 730         unsigned long flags, ctx, npages, i;
 731         u32 bus_addr;
 732
 733         iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 734         strbuf = pdev->dev.archdata.stc;
 735
 736         if (!strbuf->strbuf_enabled)
 737                 return;
 738
 739         spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
 740
 741         /* Step 1: Record the context, if any. */
 742         ctx = 0;
 743         if (iommu->iommu_ctxflush &&
 744             strbuf->strbuf_ctxflush) {
 745                 iopte_t *iopte;
 746
 747                 iopte = iommu->page_table +
 748                         ((sglist[0].dma_address - iommu->page_table_map_base) >> IO_PAGE_SHIFT);
 749                 ctx = (iopte_val(*iopte) & IOPTE_CONTEXT) >> 47UL;
 750         }
 751
 752         /* Step 2: Kick data out of streaming buffers. */
 753         bus_addr = sglist[0].dma_address & IO_PAGE_MASK;
 754         for(i = 1; i < nelems; i++)
 755                 if (!sglist[i].dma_length)
 756                         break;
 757         i--;
 758         npages = (IO_PAGE_ALIGN(sglist[i].dma_address + sglist[i].dma_length)
 759                   - bus_addr) >> IO_PAGE_SHIFT;
 760         pci_strbuf_flush(strbuf, iommu, bus_addr, ctx, npages, direction);
 761
 762         spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 763 }
 764
 765 const struct pci_iommu_ops pci_sun4u_iommu_ops = {
 766         .alloc_consistent               = pci_4u_alloc_consistent,
 767         .free_consistent                = pci_4u_free_consistent,
 768         .map_single                     = pci_4u_map_single,
 769         .unmap_single                   = pci_4u_unmap_single,
 770         .map_sg                         = pci_4u_map_sg,
 771         .unmap_sg                       = pci_4u_unmap_sg,
 772         .dma_sync_single_for_cpu        = pci_4u_dma_sync_single_for_cpu,
 773         .dma_sync_sg_for_cpu            = pci_4u_dma_sync_sg_for_cpu,
 774 };
 775
 776 static void ali_sound_dma_hack(struct pci_dev *pdev, int set_bit)
 777 {
 778         struct pci_dev *ali_isa_bridge;
 779         u8 val;
 780
 781         /* ALI sound chips generate 31-bits of DMA, a special register
 782          * determines what bit 31 is emitted as.
 783          */
 784         ali_isa_bridge = pci_get_device(PCI_VENDOR_ID_AL,
 785                                          PCI_DEVICE_ID_AL_M1533,
 786                                          NULL);
 787
 788         pci_read_config_byte(ali_isa_bridge, 0x7e, &val);
 789         if (set_bit)
 790                 val |= 0x01;
 791         else
 792                 val &= ~0x01;
 793         pci_write_config_byte(ali_isa_bridge, 0x7e, val);
 794         pci_dev_put(ali_isa_bridge);
 795 }
 796
 797 int pci_dma_supported(struct pci_dev *pdev, u64 device_mask)
 798 {
 799         u64 dma_addr_mask;
 800
 801         if (pdev == NULL) {
 802                 dma_addr_mask = 0xffffffff;
 803         } else {
 804                 struct iommu *iommu = pdev->dev.archdata.iommu;
 805
 806                 dma_addr_mask = iommu->dma_addr_mask;
 807
 808                 if (pdev->vendor == PCI_VENDOR_ID_AL &&
 809                     pdev->device == PCI_DEVICE_ID_AL_M5451 &&
 810                     device_mask == 0x7fffffff) {
 811                         ali_sound_dma_hack(pdev,
 812                                            (dma_addr_mask & 0x80000000) != 0);
 813                         return 1;
 814                 }
 815         }
 816
 817         if (device_mask >= (1UL << 32UL))
 818                 return 0;
 819
 820         return (device_mask & dma_addr_mask) == dma_addr_mask;
 821 }