Linux-2.6.12-rc2
[linux-2.6.git] / arch / i386 / mm / ioremap.c
1 /*
2  * arch/i386/mm/ioremap.c
3  *
4  * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
5  * This is needed for high PCI addresses that aren't mapped in the
6  * 640k-1MB IO memory area on PC's
7  *
8  * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
9  */
10
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <asm/io.h>
15 #include <asm/fixmap.h>
16 #include <asm/cacheflush.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18 #include <asm/pgtable.h>
19
20 #define ISA_START_ADDRESS       0xa0000
21 #define ISA_END_ADDRESS         0x100000
22
23 static int ioremap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
24                 unsigned long end, unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
25 {
26         pte_t *pte;
27         unsigned long pfn;
28
29         pfn = phys_addr >> PAGE_SHIFT;
30         pte = pte_alloc_kernel(&init_mm, pmd, addr);
31         if (!pte)
32                 return -ENOMEM;
33         do {
34                 BUG_ON(!pte_none(*pte));
35                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | 
36                                         _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | flags)));
37                 pfn++;
38         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
39         return 0;
40 }
41
42 static inline int ioremap_pmd_range(pud_t *pud, unsigned long addr,
43                 unsigned long end, unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
44 {
45         pmd_t *pmd;
46         unsigned long next;
47
48         phys_addr -= addr;
49         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pud, addr);
50         if (!pmd)
51                 return -ENOMEM;
52         do {
53                 next = pmd_addr_end(addr, end);
54                 if (ioremap_pte_range(pmd, addr, next, phys_addr + addr, flags))
55                         return -ENOMEM;
56         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
57         return 0;
58 }
59
60 static inline int ioremap_pud_range(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
61                 unsigned long end, unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
62 {
63         pud_t *pud;
64         unsigned long next;
65
66         phys_addr -= addr;
67         pud = pud_alloc(&init_mm, pgd, addr);
68         if (!pud)
69                 return -ENOMEM;
70         do {
71                 next = pud_addr_end(addr, end);
72                 if (ioremap_pmd_range(pud, addr, next, phys_addr + addr, flags))
73                         return -ENOMEM;
74         } while (pud++, addr = next, addr != end);
75         return 0;
76 }
77
78 static int ioremap_page_range(unsigned long addr,
79                 unsigned long end, unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
80 {
81         pgd_t *pgd;
82         unsigned long next;
83         int err;
84
85         BUG_ON(addr >= end);
86         flush_cache_all();
87         phys_addr -= addr;
88         pgd = pgd_offset_k(addr);
89         spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
90         do {
91                 next = pgd_addr_end(addr, end);
92                 err = ioremap_pud_range(pgd, addr, next, phys_addr+addr, flags);
93                 if (err)
94                         break;
95         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
96         spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
97         flush_tlb_all();
98         return err;
99 }
100
101 /*
102  * Generic mapping function (not visible outside):
103  */
104
105 /*
106  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
107  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
108  * directly.
109  *
110  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
111  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
112  * caller shouldn't need to know that small detail.
113  */
114 void __iomem * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
115 {
116         void __iomem * addr;
117         struct vm_struct * area;
118         unsigned long offset, last_addr;
119
120         /* Don't allow wraparound or zero size */
121         last_addr = phys_addr + size - 1;
122         if (!size || last_addr < phys_addr)
123                 return NULL;
124
125         /*
126          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
127          */
128         if (phys_addr >= ISA_START_ADDRESS && last_addr < ISA_END_ADDRESS)
129                 return (void __iomem *) phys_to_virt(phys_addr);
130
131         /*
132          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using..
133          */
134         if (phys_addr <= virt_to_phys(high_memory - 1)) {
135                 char *t_addr, *t_end;
136                 struct page *page;
137
138                 t_addr = __va(phys_addr);
139                 t_end = t_addr + (size - 1);
140            
141                 for(page = virt_to_page(t_addr); page <= virt_to_page(t_end); page++)
142                         if(!PageReserved(page))
143                                 return NULL;
144         }
145
146         /*
147          * Mappings have to be page-aligned
148          */
149         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
150         phys_addr &= PAGE_MASK;
151         size = PAGE_ALIGN(last_addr+1) - phys_addr;
152
153         /*
154          * Ok, go for it..
155          */
156         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP | (flags << 20));
157         if (!area)
158                 return NULL;
159         area->phys_addr = phys_addr;
160         addr = (void __iomem *) area->addr;
161         if (ioremap_page_range((unsigned long) addr,
162                         (unsigned long) addr + size, phys_addr, flags)) {
163                 vunmap((void __force *) addr);
164                 return NULL;
165         }
166         return (void __iomem *) (offset + (char __iomem *)addr);
167 }
168
169
170 /**
171  * ioremap_nocache     -   map bus memory into CPU space
172  * @offset:    bus address of the memory
173  * @size:      size of the resource to map
174  *
175  * ioremap_nocache performs a platform specific sequence of operations to
176  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
177  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
178  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
179  * address. 
180  *
181  * This version of ioremap ensures that the memory is marked uncachable
182  * on the CPU as well as honouring existing caching rules from things like
183  * the PCI bus. Note that there are other caches and buffers on many 
184  * busses. In particular driver authors should read up on PCI writes
185  *
186  * It's useful if some control registers are in such an area and
187  * write combining or read caching is not desirable:
188  * 
189  * Must be freed with iounmap.
190  */
191
192 void __iomem *ioremap_nocache (unsigned long phys_addr, unsigned long size)
193 {
194         unsigned long last_addr;
195         void __iomem *p = __ioremap(phys_addr, size, _PAGE_PCD);
196         if (!p) 
197                 return p; 
198
199         /* Guaranteed to be > phys_addr, as per __ioremap() */
200         last_addr = phys_addr + size - 1;
201
202         if (last_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
203                 struct page *ppage = virt_to_page(__va(phys_addr));             
204                 unsigned long npages;
205
206                 phys_addr &= PAGE_MASK;
207
208                 /* This might overflow and become zero.. */
209                 last_addr = PAGE_ALIGN(last_addr);
210
211                 /* .. but that's ok, because modulo-2**n arithmetic will make
212                 * the page-aligned "last - first" come out right.
213                 */
214                 npages = (last_addr - phys_addr) >> PAGE_SHIFT;
215
216                 if (change_page_attr(ppage, npages, PAGE_KERNEL_NOCACHE) < 0) { 
217                         iounmap(p); 
218                         p = NULL;
219                 }
220                 global_flush_tlb();
221         }
222
223         return p;                                       
224 }
225
226 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
227 {
228         struct vm_struct *p;
229         if ((void __force *) addr <= high_memory) 
230                 return;
231
232         /*
233          * __ioremap special-cases the PCI/ISA range by not instantiating a
234          * vm_area and by simply returning an address into the kernel mapping
235          * of ISA space.   So handle that here.
236          */
237         if (addr >= phys_to_virt(ISA_START_ADDRESS) &&
238                         addr < phys_to_virt(ISA_END_ADDRESS))
239                 return;
240
241         p = remove_vm_area((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long __force) addr));
242         if (!p) { 
243                 printk("__iounmap: bad address %p\n", addr);
244                 return;
245         }
246
247         if ((p->flags >> 20) && p->phys_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
248                 /* p->size includes the guard page, but cpa doesn't like that */
249                 change_page_attr(virt_to_page(__va(p->phys_addr)),
250                                  p->size >> PAGE_SHIFT,
251                                  PAGE_KERNEL);
252                 global_flush_tlb();
253         } 
254         kfree(p); 
255 }
256
257 void __init *bt_ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)
258 {
259         unsigned long offset, last_addr;
260         unsigned int nrpages;
261         enum fixed_addresses idx;
262
263         /* Don't allow wraparound or zero size */
264         last_addr = phys_addr + size - 1;
265         if (!size || last_addr < phys_addr)
266                 return NULL;
267
268         /*
269          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
270          */
271         if (phys_addr >= ISA_START_ADDRESS && last_addr < ISA_END_ADDRESS)
272                 return phys_to_virt(phys_addr);
273
274         /*
275          * Mappings have to be page-aligned
276          */
277         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
278         phys_addr &= PAGE_MASK;
279         size = PAGE_ALIGN(last_addr) - phys_addr;
280
281         /*
282          * Mappings have to fit in the FIX_BTMAP area.
283          */
284         nrpages = size >> PAGE_SHIFT;
285         if (nrpages > NR_FIX_BTMAPS)
286                 return NULL;
287
288         /*
289          * Ok, go for it..
290          */
291         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
292         while (nrpages > 0) {
293                 set_fixmap(idx, phys_addr);
294                 phys_addr += PAGE_SIZE;
295                 --idx;
296                 --nrpages;
297         }
298         return (void*) (offset + fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
299 }
300
301 void __init bt_iounmap(void *addr, unsigned long size)
302 {
303         unsigned long virt_addr;
304         unsigned long offset;
305         unsigned int nrpages;
306         enum fixed_addresses idx;
307
308         virt_addr = (unsigned long)addr;
309         if (virt_addr < fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))
310                 return;
311         offset = virt_addr & ~PAGE_MASK;
312         nrpages = PAGE_ALIGN(offset + size - 1) >> PAGE_SHIFT;
313
314         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
315         while (nrpages > 0) {
316                 clear_fixmap(idx);
317                 --idx;
318                 --nrpages;
319         }
320 }