[PATCH] mm: split highorder pages
[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         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
59         pge = pgd_offset_k(va);
60         pue = pud_offset(pge, va);
61         pme = pmd_offset(pue, va);
62
63         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
64         pte = pte_alloc_kernel(pme, va);
65         if (pte != 0) {
66                 err = 0;
67                 set_pte(pte, mk_pte_phys(pa & PAGE_MASK, prot));
68         }
69
70         return err;
71 }
72
73 /*
74  * This function will allocate the requested contiguous pages and
75  * map them into the kernel's vmalloc() space.  This is done so we
76  * get unique mapping for these pages, outside of the kernel's 1:1
77  * virtual:physical mapping.  This is necessary so we can cover large
78  * portions of the kernel with single large page TLB entries, and
79  * still get unique uncached pages for consistent DMA.
80  */
81 void *consistent_alloc(gfp_t gfp, size_t size, dma_addr_t *dma_handle)
82 {
83         struct vm_struct *area;
84         unsigned long page, va, pa;
85         void *ret;
86         int order, err, i;
87
88         if (in_interrupt())
89                 BUG();
90
91         /* only allocate page size areas */
92         size = PAGE_ALIGN(size);
93         order = get_order(size);
94
95         page = __get_free_pages(gfp, order);
96         if (!page) {
97                 BUG();
98                 return NULL;
99         }
100
101         /* allocate some common virtual space to map the new pages */
102         area = get_vm_area(size, VM_ALLOC);
103         if (area == 0) {
104                 free_pages(page, order);
105                 return NULL;
106         }
107         va = VMALLOC_VMADDR(area->addr);
108         ret = (void *) va;
109
110         /* this gives us the real physical address of the first page */
111         *dma_handle = pa = virt_to_bus((void *) page);
112
113         /* set refcount=1 on all pages in an order>0 allocation so that vfree() will actually free
114          * all pages that were allocated.
115          */
116         if (order > 0) {
117                 struct page *rpage = virt_to_page(page);
118                 split_page(rpage, order);
119         }
120
121         err = 0;
122         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
123                 err = map_page(va + i, pa + i, PAGE_KERNEL_NOCACHE);
124
125         if (err) {
126                 vfree((void *) va);
127                 return NULL;
128         }
129
130         /* we need to ensure that there are no cachelines in use, or worse dirty in this area
131          * - can't do until after virtual address mappings are created
132          */
133         frv_cache_invalidate(va, va + size);
134
135         return ret;
136 }
137
138 /*
139  * free page(s) as defined by the above mapping.
140  */
141 void consistent_free(void *vaddr)
142 {
143         if (in_interrupt())
144                 BUG();
145         vfree(vaddr);
146 }
147
148 /*
149  * make an area consistent.
150  */
151 void consistent_sync(void *vaddr, size_t size, int direction)
152 {
153         unsigned long start = (unsigned long) vaddr;
154         unsigned long end   = start + size;
155
156         switch (direction) {
157         case PCI_DMA_NONE:
158                 BUG();
159         case PCI_DMA_FROMDEVICE:        /* invalidate only */
160                 frv_cache_invalidate(start, end);
161                 break;
162         case PCI_DMA_TODEVICE:          /* writeback only */
163                 frv_dcache_writeback(start, end);
164                 break;
165         case PCI_DMA_BIDIRECTIONAL:     /* writeback and invalidate */
166                 frv_dcache_writeback(start, end);
167                 break;
168         }
169 }
170
171 /*
172  * consistent_sync_page make a page are consistent. identical
173  * to consistent_sync, but takes a struct page instead of a virtual address
174  */
175
176 void consistent_sync_page(struct page *page, unsigned long offset,
177                           size_t size, int direction)
178 {
179         void *start;
180
181         start = page_address(page) + offset;
182         consistent_sync(start, size, direction);
183 }