Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kaber/nf-next-2.6
[linux-2.6.git] / arch / arm / plat-omap / iovmm.c
1 /*
2  * omap iommu: simple virtual address space management
3  *
4  * Copyright (C) 2008-2009 Nokia Corporation
5  *
6  * Written by Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  */
12
13 #include <linux/err.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <linux/device.h>
16 #include <linux/scatterlist.h>
17
18 #include <asm/cacheflush.h>
19 #include <asm/mach/map.h>
20
21 #include <mach/iommu.h>
22 #include <mach/iovmm.h>
23
24 #include "iopgtable.h"
25
26 /*
27  * A device driver needs to create address mappings between:
28  *
29  * - iommu/device address
30  * - physical address
31  * - mpu virtual address
32  *
33  * There are 4 possible patterns for them:
34  *
35  *    |iova/                      mapping               iommu_          page
36  *    | da      pa      va      (d)-(p)-(v)             function        type
37  *  ---------------------------------------------------------------------------
38  *  1 | c       c       c        1 - 1 - 1        _kmap() / _kunmap()   s
39  *  2 | c       c,a     c        1 - 1 - 1      _kmalloc()/ _kfree()    s
40  *  3 | c       d       c        1 - n - 1        _vmap() / _vunmap()   s
41  *  4 | c       d,a     c        1 - n - 1      _vmalloc()/ _vfree()    n*
42  *
43  *
44  *      'iova': device iommu virtual address
45  *      'da':   alias of 'iova'
46  *      'pa':   physical address
47  *      'va':   mpu virtual address
48  *
49  *      'c':    contiguous memory area
50  *      'd':    discontiguous memory area
51  *      'a':    anonymous memory allocation
52  *      '()':   optional feature
53  *
54  *      'n':    a normal page(4KB) size is used.
55  *      's':    multiple iommu superpage(16MB, 1MB, 64KB, 4KB) size is used.
56  *
57  *      '*':    not yet, but feasible.
58  */
59
60 static struct kmem_cache *iovm_area_cachep;
61
62 /* return total bytes of sg buffers */
63 static size_t sgtable_len(const struct sg_table *sgt)
64 {
65         unsigned int i, total = 0;
66         struct scatterlist *sg;
67
68         if (!sgt)
69                 return 0;
70
71         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
72                 size_t bytes;
73
74                 bytes = sg_dma_len(sg);
75
76                 if (!iopgsz_ok(bytes)) {
77                         pr_err("%s: sg[%d] not iommu pagesize(%x)\n",
78                                __func__, i, bytes);
79                         return 0;
80                 }
81
82                 total += bytes;
83         }
84
85         return total;
86 }
87 #define sgtable_ok(x)   (!!sgtable_len(x))
88
89 /*
90  * calculate the optimal number sg elements from total bytes based on
91  * iommu superpages
92  */
93 static unsigned int sgtable_nents(size_t bytes)
94 {
95         int i;
96         unsigned int nr_entries;
97         const unsigned long pagesize[] = { SZ_16M, SZ_1M, SZ_64K, SZ_4K, };
98
99         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE)) {
100                 pr_err("%s: wrong size %08x\n", __func__, bytes);
101                 return 0;
102         }
103
104         nr_entries = 0;
105         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pagesize); i++) {
106                 if (bytes >= pagesize[i]) {
107                         nr_entries += (bytes / pagesize[i]);
108                         bytes %= pagesize[i];
109                 }
110         }
111         BUG_ON(bytes);
112
113         return nr_entries;
114 }
115
116 /* allocate and initialize sg_table header(a kind of 'superblock') */
117 static struct sg_table *sgtable_alloc(const size_t bytes, u32 flags)
118 {
119         unsigned int nr_entries;
120         int err;
121         struct sg_table *sgt;
122
123         if (!bytes)
124                 return ERR_PTR(-EINVAL);
125
126         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE))
127                 return ERR_PTR(-EINVAL);
128
129         /* FIXME: IOVMF_DA_FIXED should support 'superpages' */
130         if ((flags & IOVMF_LINEAR) && (flags & IOVMF_DA_ANON)) {
131                 nr_entries = sgtable_nents(bytes);
132                 if (!nr_entries)
133                         return ERR_PTR(-EINVAL);
134         } else
135                 nr_entries =  bytes / PAGE_SIZE;
136
137         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
138         if (!sgt)
139                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
140
141         err = sg_alloc_table(sgt, nr_entries, GFP_KERNEL);
142         if (err)
143                 return ERR_PTR(err);
144
145         pr_debug("%s: sgt:%p(%d entries)\n", __func__, sgt, nr_entries);
146
147         return sgt;
148 }
149
150 /* free sg_table header(a kind of superblock) */
151 static void sgtable_free(struct sg_table *sgt)
152 {
153         if (!sgt)
154                 return;
155
156         sg_free_table(sgt);
157         kfree(sgt);
158
159         pr_debug("%s: sgt:%p\n", __func__, sgt);
160 }
161
162 /* map 'sglist' to a contiguous mpu virtual area and return 'va' */
163 static void *vmap_sg(const struct sg_table *sgt)
164 {
165         u32 va;
166         size_t total;
167         unsigned int i;
168         struct scatterlist *sg;
169         struct vm_struct *new;
170         const struct mem_type *mtype;
171
172         mtype = get_mem_type(MT_DEVICE);
173         if (!mtype)
174                 return ERR_PTR(-EINVAL);
175
176         total = sgtable_len(sgt);
177         if (!total)
178                 return ERR_PTR(-EINVAL);
179
180         new = __get_vm_area(total, VM_IOREMAP, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
181         if (!new)
182                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
183         va = (u32)new->addr;
184
185         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
186                 size_t bytes;
187                 u32 pa;
188                 int err;
189
190                 pa = sg_phys(sg);
191                 bytes = sg_dma_len(sg);
192
193                 BUG_ON(bytes != PAGE_SIZE);
194
195                 err = ioremap_page(va,  pa, mtype);
196                 if (err)
197                         goto err_out;
198
199                 va += bytes;
200         }
201
202         flush_cache_vmap((unsigned long)new->addr,
203                                 (unsigned long)(new->addr + total));
204         return new->addr;
205
206 err_out:
207         WARN_ON(1); /* FIXME: cleanup some mpu mappings */
208         vunmap(new->addr);
209         return ERR_PTR(-EAGAIN);
210 }
211
212 static inline void vunmap_sg(const void *va)
213 {
214         vunmap(va);
215 }
216
217 static struct iovm_struct *__find_iovm_area(struct iommu *obj, const u32 da)
218 {
219         struct iovm_struct *tmp;
220
221         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
222                 if ((da >= tmp->da_start) && (da < tmp->da_end)) {
223                         size_t len;
224
225                         len = tmp->da_end - tmp->da_start;
226
227                         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
228                                 __func__, tmp->da_start, da, tmp->da_end, len,
229                                 tmp->flags);
230
231                         return tmp;
232                 }
233         }
234
235         return NULL;
236 }
237
238 /**
239  * find_iovm_area  -  find iovma which includes @da
240  * @da:         iommu device virtual address
241  *
242  * Find the existing iovma starting at @da
243  */
244 struct iovm_struct *find_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da)
245 {
246         struct iovm_struct *area;
247
248         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
249         area = __find_iovm_area(obj, da);
250         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
251
252         return area;
253 }
254 EXPORT_SYMBOL_GPL(find_iovm_area);
255
256 /*
257  * This finds the hole(area) which fits the requested address and len
258  * in iovmas mmap, and returns the new allocated iovma.
259  */
260 static struct iovm_struct *alloc_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da,
261                                            size_t bytes, u32 flags)
262 {
263         struct iovm_struct *new, *tmp;
264         u32 start, prev_end, alignement;
265
266         if (!obj || !bytes)
267                 return ERR_PTR(-EINVAL);
268
269         start = da;
270         alignement = PAGE_SIZE;
271
272         if (flags & IOVMF_DA_ANON) {
273                 /*
274                  * Reserve the first page for NULL
275                  */
276                 start = PAGE_SIZE;
277                 if (flags & IOVMF_LINEAR)
278                         alignement = iopgsz_max(bytes);
279                 start = roundup(start, alignement);
280         }
281
282         tmp = NULL;
283         if (list_empty(&obj->mmap))
284                 goto found;
285
286         prev_end = 0;
287         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
288
289                 if ((prev_end <= start) && (start + bytes < tmp->da_start))
290                         goto found;
291
292                 if (flags & IOVMF_DA_ANON)
293                         start = roundup(tmp->da_end, alignement);
294
295                 prev_end = tmp->da_end;
296         }
297
298         if ((start >= prev_end) && (ULONG_MAX - start >= bytes))
299                 goto found;
300
301         dev_dbg(obj->dev, "%s: no space to fit %08x(%x) flags: %08x\n",
302                 __func__, da, bytes, flags);
303
304         return ERR_PTR(-EINVAL);
305
306 found:
307         new = kmem_cache_zalloc(iovm_area_cachep, GFP_KERNEL);
308         if (!new)
309                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
310
311         new->iommu = obj;
312         new->da_start = start;
313         new->da_end = start + bytes;
314         new->flags = flags;
315
316         /*
317          * keep ascending order of iovmas
318          */
319         if (tmp)
320                 list_add_tail(&new->list, &tmp->list);
321         else
322                 list_add(&new->list, &obj->mmap);
323
324         dev_dbg(obj->dev, "%s: found %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
325                 __func__, new->da_start, start, new->da_end, bytes, flags);
326
327         return new;
328 }
329
330 static void free_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
331 {
332         size_t bytes;
333
334         BUG_ON(!obj || !area);
335
336         bytes = area->da_end - area->da_start;
337
338         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x(%x) %08x\n",
339                 __func__, area->da_start, area->da_end, bytes, area->flags);
340
341         list_del(&area->list);
342         kmem_cache_free(iovm_area_cachep, area);
343 }
344
345 /**
346  * da_to_va - convert (d) to (v)
347  * @obj:        objective iommu
348  * @da:         iommu device virtual address
349  * @va:         mpu virtual address
350  *
351  * Returns mpu virtual addr which corresponds to a given device virtual addr
352  */
353 void *da_to_va(struct iommu *obj, u32 da)
354 {
355         void *va = NULL;
356         struct iovm_struct *area;
357
358         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
359
360         area = __find_iovm_area(obj, da);
361         if (!area) {
362                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
363                 goto out;
364         }
365         va = area->va;
366 out:
367         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
368
369         return va;
370 }
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(da_to_va);
372
373 static void sgtable_fill_vmalloc(struct sg_table *sgt, void *_va)
374 {
375         unsigned int i;
376         struct scatterlist *sg;
377         void *va = _va;
378         void *va_end;
379
380         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
381                 struct page *pg;
382                 const size_t bytes = PAGE_SIZE;
383
384                 /*
385                  * iommu 'superpage' isn't supported with 'iommu_vmalloc()'
386                  */
387                 pg = vmalloc_to_page(va);
388                 BUG_ON(!pg);
389                 sg_set_page(sg, pg, bytes, 0);
390
391                 va += bytes;
392         }
393
394         va_end = _va + PAGE_SIZE * i;
395         flush_cache_vmap((unsigned long)_va, (unsigned long)va_end);
396 }
397
398 static inline void sgtable_drain_vmalloc(struct sg_table *sgt)
399 {
400         /*
401          * Actually this is not necessary at all, just exists for
402          * consistency of the code readability.
403          */
404         BUG_ON(!sgt);
405 }
406
407 static void sgtable_fill_kmalloc(struct sg_table *sgt, u32 pa, size_t len)
408 {
409         unsigned int i;
410         struct scatterlist *sg;
411         void *va;
412
413         va = phys_to_virt(pa);
414
415         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
416                 size_t bytes;
417
418                 bytes = iopgsz_max(len);
419
420                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
421
422                 sg_set_buf(sg, phys_to_virt(pa), bytes);
423                 /*
424                  * 'pa' is cotinuous(linear).
425                  */
426                 pa += bytes;
427                 len -= bytes;
428         }
429         BUG_ON(len);
430
431         clean_dcache_area(va, len);
432 }
433
434 static inline void sgtable_drain_kmalloc(struct sg_table *sgt)
435 {
436         /*
437          * Actually this is not necessary at all, just exists for
438          * consistency of the code readability
439          */
440         BUG_ON(!sgt);
441 }
442
443 /* create 'da' <-> 'pa' mapping from 'sgt' */
444 static int map_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *new,
445                          const struct sg_table *sgt, u32 flags)
446 {
447         int err;
448         unsigned int i, j;
449         struct scatterlist *sg;
450         u32 da = new->da_start;
451
452         if (!obj || !new || !sgt)
453                 return -EINVAL;
454
455         BUG_ON(!sgtable_ok(sgt));
456
457         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
458                 u32 pa;
459                 int pgsz;
460                 size_t bytes;
461                 struct iotlb_entry e;
462
463                 pa = sg_phys(sg);
464                 bytes = sg_dma_len(sg);
465
466                 flags &= ~IOVMF_PGSZ_MASK;
467                 pgsz = bytes_to_iopgsz(bytes);
468                 if (pgsz < 0)
469                         goto err_out;
470                 flags |= pgsz;
471
472                 pr_debug("%s: [%d] %08x %08x(%x)\n", __func__,
473                          i, da, pa, bytes);
474
475                 iotlb_init_entry(&e, da, pa, flags);
476                 err = iopgtable_store_entry(obj, &e);
477                 if (err)
478                         goto err_out;
479
480                 da += bytes;
481         }
482         return 0;
483
484 err_out:
485         da = new->da_start;
486
487         for_each_sg(sgt->sgl, sg, i, j) {
488                 size_t bytes;
489
490                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, da);
491
492                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
493
494                 da += bytes;
495         }
496         return err;
497 }
498
499 /* release 'da' <-> 'pa' mapping */
500 static void unmap_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
501 {
502         u32 start;
503         size_t total = area->da_end - area->da_start;
504
505         BUG_ON((!total) || !IS_ALIGNED(total, PAGE_SIZE));
506
507         start = area->da_start;
508         while (total > 0) {
509                 size_t bytes;
510
511                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, start);
512                 if (bytes == 0)
513                         bytes = PAGE_SIZE;
514                 else
515                         dev_dbg(obj->dev, "%s: unmap %08x(%x) %08x\n",
516                                 __func__, start, bytes, area->flags);
517
518                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE));
519
520                 total -= bytes;
521                 start += bytes;
522         }
523         BUG_ON(total);
524 }
525
526 /* template function for all unmapping */
527 static struct sg_table *unmap_vm_area(struct iommu *obj, const u32 da,
528                                       void (*fn)(const void *), u32 flags)
529 {
530         struct sg_table *sgt = NULL;
531         struct iovm_struct *area;
532
533         if (!IS_ALIGNED(da, PAGE_SIZE)) {
534                 dev_err(obj->dev, "%s: alignment err(%08x)\n", __func__, da);
535                 return NULL;
536         }
537
538         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
539
540         area = __find_iovm_area(obj, da);
541         if (!area) {
542                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
543                 goto out;
544         }
545
546         if ((area->flags & flags) != flags) {
547                 dev_err(obj->dev, "%s: wrong flags(%08x)\n", __func__,
548                         area->flags);
549                 goto out;
550         }
551         sgt = (struct sg_table *)area->sgt;
552
553         unmap_iovm_area(obj, area);
554
555         fn(area->va);
556
557         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n", __func__,
558                 area->da_start, da, area->da_end,
559                 area->da_end - area->da_start, area->flags);
560
561         free_iovm_area(obj, area);
562 out:
563         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
564
565         return sgt;
566 }
567
568 static u32 map_iommu_region(struct iommu *obj, u32 da,
569               const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
570 {
571         int err = -ENOMEM;
572         struct iovm_struct *new;
573
574         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
575
576         new = alloc_iovm_area(obj, da, bytes, flags);
577         if (IS_ERR(new)) {
578                 err = PTR_ERR(new);
579                 goto err_alloc_iovma;
580         }
581         new->va = va;
582         new->sgt = sgt;
583
584         if (map_iovm_area(obj, new, sgt, new->flags))
585                 goto err_map;
586
587         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
588
589         dev_dbg(obj->dev, "%s: da:%08x(%x) flags:%08x va:%p\n",
590                 __func__, new->da_start, bytes, new->flags, va);
591
592         return new->da_start;
593
594 err_map:
595         free_iovm_area(obj, new);
596 err_alloc_iovma:
597         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
598         return err;
599 }
600
601 static inline u32 __iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da,
602                  const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
603 {
604         return map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
605 }
606
607 /**
608  * iommu_vmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
609  * @obj:        objective iommu
610  * @sgt:        address of scatter gather table
611  * @flags:      iovma and page property
612  *
613  * Creates 1-n-1 mapping with given @sgt and returns @da.
614  * All @sgt element must be io page size aligned.
615  */
616 u32 iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da, const struct sg_table *sgt,
617                  u32 flags)
618 {
619         size_t bytes;
620         void *va;
621
622         if (!obj || !obj->dev || !sgt)
623                 return -EINVAL;
624
625         bytes = sgtable_len(sgt);
626         if (!bytes)
627                 return -EINVAL;
628         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
629
630         va = vmap_sg(sgt);
631         if (IS_ERR(va))
632                 return PTR_ERR(va);
633
634         flags &= IOVMF_HW_MASK;
635         flags |= IOVMF_DISCONT;
636         flags |= IOVMF_MMIO;
637         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
638
639         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
640         if (IS_ERR_VALUE(da))
641                 vunmap_sg(va);
642
643         return da;
644 }
645 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmap);
646
647 /**
648  * iommu_vunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_vmap()'
649  * @obj:        objective iommu
650  * @da:         iommu device virtual address
651  *
652  * Free the iommu virtually contiguous memory area starting at
653  * @da, which was returned by 'iommu_vmap()'.
654  */
655 struct sg_table *iommu_vunmap(struct iommu *obj, u32 da)
656 {
657         struct sg_table *sgt;
658         /*
659          * 'sgt' is allocated before 'iommu_vmalloc()' is called.
660          * Just returns 'sgt' to the caller to free
661          */
662         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vunmap_sg, IOVMF_DISCONT | IOVMF_MMIO);
663         if (!sgt)
664                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
665         return sgt;
666 }
667 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vunmap);
668
669 /**
670  * iommu_vmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
671  * @obj:        objective iommu
672  * @da:         contiguous iommu virtual memory
673  * @bytes:      allocation size
674  * @flags:      iovma and page property
675  *
676  * Allocate @bytes linearly and creates 1-n-1 mapping and returns
677  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
678  */
679 u32 iommu_vmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
680 {
681         void *va;
682         struct sg_table *sgt;
683
684         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
685                 return -EINVAL;
686
687         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
688
689         va = vmalloc(bytes);
690         if (!va)
691                 return -ENOMEM;
692
693         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
694         if (IS_ERR(sgt)) {
695                 da = PTR_ERR(sgt);
696                 goto err_sgt_alloc;
697         }
698         sgtable_fill_vmalloc(sgt, va);
699
700         flags &= IOVMF_HW_MASK;
701         flags |= IOVMF_DISCONT;
702         flags |= IOVMF_ALLOC;
703         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
704
705         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
706         if (IS_ERR_VALUE(da))
707                 goto err_iommu_vmap;
708
709         return da;
710
711 err_iommu_vmap:
712         sgtable_drain_vmalloc(sgt);
713         sgtable_free(sgt);
714 err_sgt_alloc:
715         vfree(va);
716         return da;
717 }
718 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmalloc);
719
720 /**
721  * iommu_vfree  -  release memory allocated by 'iommu_vmalloc()'
722  * @obj:        objective iommu
723  * @da:         iommu device virtual address
724  *
725  * Frees the iommu virtually continuous memory area starting at
726  * @da, as obtained from 'iommu_vmalloc()'.
727  */
728 void iommu_vfree(struct iommu *obj, const u32 da)
729 {
730         struct sg_table *sgt;
731
732         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vfree, IOVMF_DISCONT | IOVMF_ALLOC);
733         if (!sgt)
734                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
735         sgtable_free(sgt);
736 }
737 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vfree);
738
739 static u32 __iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, void *va,
740                           size_t bytes, u32 flags)
741 {
742         struct sg_table *sgt;
743
744         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
745         if (IS_ERR(sgt))
746                 return PTR_ERR(sgt);
747
748         sgtable_fill_kmalloc(sgt, pa, bytes);
749
750         da = map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
751         if (IS_ERR_VALUE(da)) {
752                 sgtable_drain_kmalloc(sgt);
753                 sgtable_free(sgt);
754         }
755
756         return da;
757 }
758
759 /**
760  * iommu_kmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
761  * @obj:        objective iommu
762  * @da:         contiguous iommu virtual memory
763  * @pa:         contiguous physical memory
764  * @flags:      iovma and page property
765  *
766  * Creates 1-1-1 mapping and returns @da again, which can be
767  * adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
768  */
769 u32 iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, size_t bytes,
770                  u32 flags)
771 {
772         void *va;
773
774         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
775                 return -EINVAL;
776
777         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
778
779         va = ioremap(pa, bytes);
780         if (!va)
781                 return -ENOMEM;
782
783         flags &= IOVMF_HW_MASK;
784         flags |= IOVMF_LINEAR;
785         flags |= IOVMF_MMIO;
786         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
787
788         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
789         if (IS_ERR_VALUE(da))
790                 iounmap(va);
791
792         return da;
793 }
794 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmap);
795
796 /**
797  * iommu_kunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmap()'
798  * @obj:        objective iommu
799  * @da:         iommu device virtual address
800  *
801  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
802  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmap()'.
803  */
804 void iommu_kunmap(struct iommu *obj, u32 da)
805 {
806         struct sg_table *sgt;
807         typedef void (*func_t)(const void *);
808
809         sgt = unmap_vm_area(obj, da, (func_t)__iounmap,
810                             IOVMF_LINEAR | IOVMF_MMIO);
811         if (!sgt)
812                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
813         sgtable_free(sgt);
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kunmap);
816
817 /**
818  * iommu_kmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
819  * @obj:        objective iommu
820  * @da:         contiguous iommu virtual memory
821  * @bytes:      bytes for allocation
822  * @flags:      iovma and page property
823  *
824  * Allocate @bytes linearly and creates 1-1-1 mapping and returns
825  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
826  */
827 u32 iommu_kmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
828 {
829         void *va;
830         u32 pa;
831
832         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
833                 return -EINVAL;
834
835         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
836
837         va = kmalloc(bytes, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
838         if (!va)
839                 return -ENOMEM;
840         pa = virt_to_phys(va);
841
842         flags &= IOVMF_HW_MASK;
843         flags |= IOVMF_LINEAR;
844         flags |= IOVMF_ALLOC;
845         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
846
847         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
848         if (IS_ERR_VALUE(da))
849                 kfree(va);
850
851         return da;
852 }
853 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmalloc);
854
855 /**
856  * iommu_kfree  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmalloc()'
857  * @obj:        objective iommu
858  * @da:         iommu device virtual address
859  *
860  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
861  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmalloc()'.
862  */
863 void iommu_kfree(struct iommu *obj, u32 da)
864 {
865         struct sg_table *sgt;
866
867         sgt = unmap_vm_area(obj, da, kfree, IOVMF_LINEAR | IOVMF_ALLOC);
868         if (!sgt)
869                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
870         sgtable_free(sgt);
871 }
872 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kfree);
873
874
875 static int __init iovmm_init(void)
876 {
877         const unsigned long flags = SLAB_HWCACHE_ALIGN;
878         struct kmem_cache *p;
879
880         p = kmem_cache_create("iovm_area_cache", sizeof(struct iovm_struct), 0,
881                               flags, NULL);
882         if (!p)
883                 return -ENOMEM;
884         iovm_area_cachep = p;
885
886         return 0;
887 }
888 module_init(iovmm_init);
889
890 static void __exit iovmm_exit(void)
891 {
892         kmem_cache_destroy(iovm_area_cachep);
893 }
894 module_exit(iovmm_exit);
895
896 MODULE_DESCRIPTION("omap iommu: simple virtual address space management");
897 MODULE_AUTHOR("Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>");
898 MODULE_LICENSE("GPL v2");