Linux-2.6.12-rc2
[linux-2.6.git] / arch / frv / mm / dma-alloc.c
1 /* dma-alloc.c: consistent DMA memory allocation
2  *
3  * Derived from arch/ppc/mm/cachemap.c
4  *
5  *  PowerPC version derived from arch/arm/mm/consistent.c
6  *    Copyright (C) 2001 Dan Malek (dmalek@jlc.net)
7  *
8  *  linux/arch/arm/mm/consistent.c
9  *
10  *  Copyright (C) 2000 Russell King
11  *
12  * Consistent memory allocators.  Used for DMA devices that want to
13  * share uncached memory with the processor core.  The function return
14  * is the virtual address and 'dma_handle' is the physical address.
15  * Mostly stolen from the ARM port, with some changes for PowerPC.
16  *                                              -- Dan
17  * Modified for 36-bit support.  -Matt
18  *
19  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
20  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
21  * published by the Free Software Foundation.
22  */
23
24 #include <linux/config.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/signal.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/string.h>
31 #include <linux/types.h>
32 #include <linux/ptrace.h>
33 #include <linux/mman.h>
34 #include <linux/mm.h>
35 #include <linux/swap.h>
36 #include <linux/stddef.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/init.h>
39 #include <linux/pci.h>
40
41 #include <asm/pgalloc.h>
42 #include <asm/io.h>
43 #include <asm/hardirq.h>
44 #include <asm/mmu_context.h>
45 #include <asm/pgtable.h>
46 #include <asm/mmu.h>
47 #include <asm/uaccess.h>
48 #include <asm/smp.h>
49
50 static int map_page(unsigned long va, unsigned long pa, pgprot_t prot)
51 {
52         pgd_t *pge;
53         pud_t *pue;
54         pmd_t *pme;
55         pte_t *pte;
56         int err = -ENOMEM;
57
58         spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
59
60         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
61         pge = pgd_offset_k(va);
62         pue = pud_offset(pge, va);
63         pme = pmd_offset(pue, va);
64
65         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
66         pte = pte_alloc_kernel(&init_mm, pme, va);
67         if (pte != 0) {
68                 err = 0;
69                 set_pte(pte, mk_pte_phys(pa & PAGE_MASK, prot));
70         }
71
72         spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
73         return err;
74 }
75
76 /*
77  * This function will allocate the requested contiguous pages and
78  * map them into the kernel's vmalloc() space.  This is done so we
79  * get unique mapping for these pages, outside of the kernel's 1:1
80  * virtual:physical mapping.  This is necessary so we can cover large
81  * portions of the kernel with single large page TLB entries, and
82  * still get unique uncached pages for consistent DMA.
83  */
84 void *consistent_alloc(int gfp, size_t size, dma_addr_t *dma_handle)
85 {
86         struct vm_struct *area;
87         unsigned long page, va, pa;
88         void *ret;
89         int order, err, i;
90
91         if (in_interrupt())
92                 BUG();
93
94         /* only allocate page size areas */
95         size = PAGE_ALIGN(size);
96         order = get_order(size);
97
98         page = __get_free_pages(gfp, order);
99         if (!page) {
100                 BUG();
101                 return NULL;
102         }
103
104         /* allocate some common virtual space to map the new pages */
105         area = get_vm_area(size, VM_ALLOC);
106         if (area == 0) {
107                 free_pages(page, order);
108                 return NULL;
109         }
110         va = VMALLOC_VMADDR(area->addr);
111         ret = (void *) va;
112
113         /* this gives us the real physical address of the first page */
114         *dma_handle = pa = virt_to_bus((void *) page);
115
116         /* set refcount=1 on all pages in an order>0 allocation so that vfree() will actually free
117          * all pages that were allocated.
118          */
119         if (order > 0) {
120                 struct page *rpage = virt_to_page(page);
121
122                 for (i = 1; i < (1 << order); i++)
123                         set_page_count(rpage + i, 1);
124         }
125
126         err = 0;
127         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
128                 err = map_page(va + i, pa + i, PAGE_KERNEL_NOCACHE);
129
130         if (err) {
131                 vfree((void *) va);
132                 return NULL;
133         }
134
135         /* we need to ensure that there are no cachelines in use, or worse dirty in this area
136          * - can't do until after virtual address mappings are created
137          */
138         frv_cache_invalidate(va, va + size);
139
140         return ret;
141 }
142
143 /*
144  * free page(s) as defined by the above mapping.
145  */
146 void consistent_free(void *vaddr)
147 {
148         if (in_interrupt())
149                 BUG();
150         vfree(vaddr);
151 }
152
153 /*
154  * make an area consistent.
155  */
156 void consistent_sync(void *vaddr, size_t size, int direction)
157 {
158         unsigned long start = (unsigned long) vaddr;
159         unsigned long end   = start + size;
160
161         switch (direction) {
162         case PCI_DMA_NONE:
163                 BUG();
164         case PCI_DMA_FROMDEVICE:        /* invalidate only */
165                 frv_cache_invalidate(start, end);
166                 break;
167         case PCI_DMA_TODEVICE:          /* writeback only */
168                 frv_dcache_writeback(start, end);
169                 break;
170         case PCI_DMA_BIDIRECTIONAL:     /* writeback and invalidate */
171                 frv_dcache_writeback(start, end);
172                 break;
173         }
174 }
175
176 /*
177  * consistent_sync_page make a page are consistent. identical
178  * to consistent_sync, but takes a struct page instead of a virtual address
179  */
180
181 void consistent_sync_page(struct page *page, unsigned long offset,
182                           size_t size, int direction)
183 {
184         void *start;
185
186         start = page_address(page) + offset;
187         consistent_sync(start, size, direction);
188 }