[PATCH] swiotlb: cleanup some code duplication cruft
[linux-2.6.git] / lib / swiotlb.c
1 /*
2  * Dynamic DMA mapping support.
3  *
4  * This implementation is for IA-64 platforms that do not support
5  * I/O TLBs (aka DMA address translation hardware).
6  * Copyright (C) 2000 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
7  * Copyright (C) 2000 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com>
8  * Copyright (C) 2000, 2003 Hewlett-Packard Co
9  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
10  *
11  * 03/05/07 davidm      Switch from PCI-DMA to generic device DMA API.
12  * 00/12/13 davidm      Rename to swiotlb.c and add mark_clean() to avoid
13  *                      unnecessary i-cache flushing.
14  * 04/07/.. ak          Better overflow handling. Assorted fixes.
15  */
16
17 #include <linux/cache.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/pci.h>
21 #include <linux/spinlock.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/ctype.h>
25
26 #include <asm/io.h>
27 #include <asm/pci.h>
28 #include <asm/dma.h>
29
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/bootmem.h>
32
33 #define OFFSET(val,align) ((unsigned long)      \
34                            ( (val) & ( (align) - 1)))
35
36 #define SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg) (page_address((sg)->page) + (sg)->offset)
37 #define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG) virt_to_phys(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(SG))
38
39 /*
40  * Maximum allowable number of contiguous slabs to map,
41  * must be a power of 2.  What is the appropriate value ?
42  * The complexity of {map,unmap}_single is linearly dependent on this value.
43  */
44 #define IO_TLB_SEGSIZE  128
45
46 /*
47  * log of the size of each IO TLB slab.  The number of slabs is command line
48  * controllable.
49  */
50 #define IO_TLB_SHIFT 11
51
52 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
53
54 /*
55  * Minimum IO TLB size to bother booting with.  Systems with mainly
56  * 64bit capable cards will only lightly use the swiotlb.  If we can't
57  * allocate a contiguous 1MB, we're probably in trouble anyway.
58  */
59 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
60
61 int swiotlb_force;
62
63 /*
64  * Used to do a quick range check in swiotlb_unmap_single and
65  * swiotlb_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
66  * API.
67  */
68 static char *io_tlb_start, *io_tlb_end;
69
70 /*
71  * The number of IO TLB blocks (in groups of 64) betweeen io_tlb_start and
72  * io_tlb_end.  This is command line adjustable via setup_io_tlb_npages.
73  */
74 static unsigned long io_tlb_nslabs;
75
76 /*
77  * When the IOMMU overflows we return a fallback buffer. This sets the size.
78  */
79 static unsigned long io_tlb_overflow = 32*1024;
80
81 void *io_tlb_overflow_buffer;
82
83 /*
84  * This is a free list describing the number of free entries available from
85  * each index
86  */
87 static unsigned int *io_tlb_list;
88 static unsigned int io_tlb_index;
89
90 /*
91  * We need to save away the original address corresponding to a mapped entry
92  * for the sync operations.
93  */
94 static unsigned char **io_tlb_orig_addr;
95
96 /*
97  * Protect the above data structures in the map and unmap calls
98  */
99 static DEFINE_SPINLOCK(io_tlb_lock);
100
101 static int __init
102 setup_io_tlb_npages(char *str)
103 {
104         if (isdigit(*str)) {
105                 io_tlb_nslabs = simple_strtoul(str, &str, 0);
106                 /* avoid tail segment of size < IO_TLB_SEGSIZE */
107                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
108         }
109         if (*str == ',')
110                 ++str;
111         if (!strcmp(str, "force"))
112                 swiotlb_force = 1;
113         return 1;
114 }
115 __setup("swiotlb=", setup_io_tlb_npages);
116 /* make io_tlb_overflow tunable too? */
117
118 /*
119  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
120  * structures for the software IO TLB used to implement the PCI DMA API.
121  */
122 void
123 swiotlb_init_with_default_size (size_t default_size)
124 {
125         unsigned long i;
126
127         if (!io_tlb_nslabs) {
128                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
129                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
130         }
131
132         /*
133          * Get IO TLB memory from the low pages
134          */
135         io_tlb_start = alloc_bootmem_low_pages(io_tlb_nslabs *
136                                                (1 << IO_TLB_SHIFT));
137         if (!io_tlb_start)
138                 panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
139         io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
140
141         /*
142          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
143          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE
144          * between io_tlb_start and io_tlb_end.
145          */
146         io_tlb_list = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(int));
147         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
148                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
149         io_tlb_index = 0;
150         io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(char *));
151
152         /*
153          * Get the overflow emergency buffer
154          */
155         io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_low(io_tlb_overflow);
156         printk(KERN_INFO "Placing software IO TLB between 0x%lx - 0x%lx\n",
157                virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
158 }
159
160 void
161 swiotlb_init (void)
162 {
163         swiotlb_init_with_default_size(64 * (1<<20));   /* default to 64MB */
164 }
165
166 /*
167  * Systems with larger DMA zones (those that don't support ISA) can
168  * initialize the swiotlb later using the slab allocator if needed.
169  * This should be just like above, but with some error catching.
170  */
171 int
172 swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
173 {
174         unsigned long i, req_nslabs = io_tlb_nslabs;
175         unsigned int order;
176
177         if (!io_tlb_nslabs) {
178                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
179                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
180         }
181
182         /*
183          * Get IO TLB memory from the low pages
184          */
185         order = get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
186         io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
187
188         while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
189                 io_tlb_start = (char *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN,
190                                                         order);
191                 if (io_tlb_start)
192                         break;
193                 order--;
194         }
195
196         if (!io_tlb_start)
197                 goto cleanup1;
198
199         if (order != get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT))) {
200                 printk(KERN_WARNING "Warning: only able to allocate %ld MB "
201                        "for software IO TLB\n", (PAGE_SIZE << order) >> 20);
202                 io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
203         }
204         io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
205         memset(io_tlb_start, 0, io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
206
207         /*
208          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
209          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE
210          * between io_tlb_start and io_tlb_end.
211          */
212         io_tlb_list = (unsigned int *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
213                                       get_order(io_tlb_nslabs * sizeof(int)));
214         if (!io_tlb_list)
215                 goto cleanup2;
216
217         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
218                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
219         io_tlb_index = 0;
220
221         io_tlb_orig_addr = (unsigned char **)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
222                                    get_order(io_tlb_nslabs * sizeof(char *)));
223         if (!io_tlb_orig_addr)
224                 goto cleanup3;
225
226         memset(io_tlb_orig_addr, 0, io_tlb_nslabs * sizeof(char *));
227
228         /*
229          * Get the overflow emergency buffer
230          */
231         io_tlb_overflow_buffer = (void *)__get_free_pages(GFP_DMA,
232                                                   get_order(io_tlb_overflow));
233         if (!io_tlb_overflow_buffer)
234                 goto cleanup4;
235
236         printk(KERN_INFO "Placing %ldMB software IO TLB between 0x%lx - "
237                "0x%lx\n", (io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT)) >> 20,
238                virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
239
240         return 0;
241
242 cleanup4:
243         free_pages((unsigned long)io_tlb_orig_addr, get_order(io_tlb_nslabs *
244                                                               sizeof(char *)));
245         io_tlb_orig_addr = NULL;
246 cleanup3:
247         free_pages((unsigned long)io_tlb_list, get_order(io_tlb_nslabs *
248                                                          sizeof(int)));
249         io_tlb_list = NULL;
250         io_tlb_end = NULL;
251 cleanup2:
252         free_pages((unsigned long)io_tlb_start, order);
253         io_tlb_start = NULL;
254 cleanup1:
255         io_tlb_nslabs = req_nslabs;
256         return -ENOMEM;
257 }
258
259 static inline int
260 address_needs_mapping(struct device *hwdev, dma_addr_t addr)
261 {
262         dma_addr_t mask = 0xffffffff;
263         /* If the device has a mask, use it, otherwise default to 32 bits */
264         if (hwdev && hwdev->dma_mask)
265                 mask = *hwdev->dma_mask;
266         return (addr & ~mask) != 0;
267 }
268
269 /*
270  * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
271  */
272 static void *
273 map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
274 {
275         unsigned long flags;
276         char *dma_addr;
277         unsigned int nslots, stride, index, wrap;
278         int i;
279
280         /*
281          * For mappings greater than a page, we limit the stride (and
282          * hence alignment) to a page size.
283          */
284         nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
285         if (size > PAGE_SIZE)
286                 stride = (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT));
287         else
288                 stride = 1;
289
290         if (!nslots)
291                 BUG();
292
293         /*
294          * Find suitable number of IO TLB entries size that will fit this
295          * request and allocate a buffer from that IO TLB pool.
296          */
297         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
298         {
299                 wrap = index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
300
301                 if (index >= io_tlb_nslabs)
302                         wrap = index = 0;
303
304                 do {
305                         /*
306                          * If we find a slot that indicates we have 'nslots'
307                          * number of contiguous buffers, we allocate the
308                          * buffers from that slot and mark the entries as '0'
309                          * indicating unavailable.
310                          */
311                         if (io_tlb_list[index] >= nslots) {
312                                 int count = 0;
313
314                                 for (i = index; i < (int) (index + nslots); i++)
315                                         io_tlb_list[i] = 0;
316                                 for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i]; i--)
317                                         io_tlb_list[i] = ++count;
318                                 dma_addr = io_tlb_start + (index << IO_TLB_SHIFT);
319
320                                 /*
321                                  * Update the indices to avoid searching in
322                                  * the next round.
323                                  */
324                                 io_tlb_index = ((index + nslots) < io_tlb_nslabs
325                                                 ? (index + nslots) : 0);
326
327                                 goto found;
328                         }
329                         index += stride;
330                         if (index >= io_tlb_nslabs)
331                                 index = 0;
332                 } while (index != wrap);
333
334                 spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
335                 return NULL;
336         }
337   found:
338         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
339
340         /*
341          * Save away the mapping from the original address to the DMA address.
342          * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
343          * needed.
344          */
345         io_tlb_orig_addr[index] = buffer;
346         if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
347                 memcpy(dma_addr, buffer, size);
348
349         return dma_addr;
350 }
351
352 /*
353  * dma_addr is the kernel virtual address of the bounce buffer to unmap.
354  */
355 static void
356 unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
357 {
358         unsigned long flags;
359         int i, count, nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
360         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
361         char *buffer = io_tlb_orig_addr[index];
362
363         /*
364          * First, sync the memory before unmapping the entry
365          */
366         if (buffer && ((dir == DMA_FROM_DEVICE) || (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)))
367                 /*
368                  * bounce... copy the data back into the original buffer * and
369                  * delete the bounce buffer.
370                  */
371                 memcpy(buffer, dma_addr, size);
372
373         /*
374          * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
375          * entries to indicate the number of contigous entries available.
376          * While returning the entries to the free list, we merge the entries
377          * with slots below and above the pool being returned.
378          */
379         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
380         {
381                 count = ((index + nslots) < ALIGN(index + 1, IO_TLB_SEGSIZE) ?
382                          io_tlb_list[index + nslots] : 0);
383                 /*
384                  * Step 1: return the slots to the free list, merging the
385                  * slots with superceeding slots
386                  */
387                 for (i = index + nslots - 1; i >= index; i--)
388                         io_tlb_list[i] = ++count;
389                 /*
390                  * Step 2: merge the returned slots with the preceding slots,
391                  * if available (non zero)
392                  */
393                 for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i]; i--)
394                         io_tlb_list[i] = ++count;
395         }
396         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
397 }
398
399 static void
400 sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
401 {
402         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
403         char *buffer = io_tlb_orig_addr[index];
404
405         /*
406          * bounce... copy the data back into/from the original buffer
407          * XXX How do you handle DMA_BIDIRECTIONAL here ?
408          */
409         if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
410                 memcpy(buffer, dma_addr, size);
411         else if (dir == DMA_TO_DEVICE)
412                 memcpy(dma_addr, buffer, size);
413         else
414                 BUG();
415 }
416
417 void *
418 swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
419                        dma_addr_t *dma_handle, int flags)
420 {
421         unsigned long dev_addr;
422         void *ret;
423         int order = get_order(size);
424
425         /*
426          * XXX fix me: the DMA API should pass us an explicit DMA mask
427          * instead, or use ZONE_DMA32 (ia64 overloads ZONE_DMA to be a ~32
428          * bit range instead of a 16MB one).
429          */
430         flags |= GFP_DMA;
431
432         ret = (void *)__get_free_pages(flags, order);
433         if (ret && address_needs_mapping(hwdev, virt_to_phys(ret))) {
434                 /*
435                  * The allocated memory isn't reachable by the device.
436                  * Fall back on swiotlb_map_single().
437                  */
438                 free_pages((unsigned long) ret, order);
439                 ret = NULL;
440         }
441         if (!ret) {
442                 /*
443                  * We are either out of memory or the device can't DMA
444                  * to GFP_DMA memory; fall back on
445                  * swiotlb_map_single(), which will grab memory from
446                  * the lowest available address range.
447                  */
448                 dma_addr_t handle;
449                 handle = swiotlb_map_single(NULL, NULL, size, DMA_FROM_DEVICE);
450                 if (dma_mapping_error(handle))
451                         return NULL;
452
453                 ret = phys_to_virt(handle);
454         }
455
456         memset(ret, 0, size);
457         dev_addr = virt_to_phys(ret);
458
459         /* Confirm address can be DMA'd by device */
460         if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
461                 printk("hwdev DMA mask = 0x%016Lx, dev_addr = 0x%016lx\n",
462                        (unsigned long long)*hwdev->dma_mask, dev_addr);
463                 panic("swiotlb_alloc_coherent: allocated memory is out of "
464                       "range for device");
465         }
466         *dma_handle = dev_addr;
467         return ret;
468 }
469
470 void
471 swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
472                       dma_addr_t dma_handle)
473 {
474         if (!(vaddr >= (void *)io_tlb_start
475                     && vaddr < (void *)io_tlb_end))
476                 free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
477         else
478                 /* DMA_TO_DEVICE to avoid memcpy in unmap_single */
479                 swiotlb_unmap_single (hwdev, dma_handle, size, DMA_TO_DEVICE);
480 }
481
482 static void
483 swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
484 {
485         /*
486          * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
487          * Unfortunately the drivers cannot handle this operation properly.
488          * unless they check for pci_dma_mapping_error (most don't)
489          * When the mapping is small enough return a static buffer to limit
490          * the damage, or panic when the transfer is too big.
491          */
492         printk(KERN_ERR "PCI-DMA: Out of SW-IOMMU space for %lu bytes at "
493                "device %s\n", size, dev ? dev->bus_id : "?");
494
495         if (size > io_tlb_overflow && do_panic) {
496                 if (dir == PCI_DMA_FROMDEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
497                         panic("PCI-DMA: Memory would be corrupted\n");
498                 if (dir == PCI_DMA_TODEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
499                         panic("PCI-DMA: Random memory would be DMAed\n");
500         }
501 }
502
503 /*
504  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
505  * PCI address to use is returned.
506  *
507  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
508  * either swiotlb_unmap_single or swiotlb_dma_sync_single is performed.
509  */
510 dma_addr_t
511 swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
512 {
513         unsigned long dev_addr = virt_to_phys(ptr);
514         void *map;
515
516         if (dir == DMA_NONE)
517                 BUG();
518         /*
519          * If the pointer passed in happens to be in the device's DMA window,
520          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
521          * buffering it.
522          */
523         if (!address_needs_mapping(hwdev, dev_addr) && !swiotlb_force)
524                 return dev_addr;
525
526         /*
527          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
528          */
529         map = map_single(hwdev, ptr, size, dir);
530         if (!map) {
531                 swiotlb_full(hwdev, size, dir, 1);
532                 map = io_tlb_overflow_buffer;
533         }
534
535         dev_addr = virt_to_phys(map);
536
537         /*
538          * Ensure that the address returned is DMA'ble
539          */
540         if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr))
541                 panic("map_single: bounce buffer is not DMA'ble");
542
543         return dev_addr;
544 }
545
546 /*
547  * Since DMA is i-cache coherent, any (complete) pages that were written via
548  * DMA can be marked as "clean" so that lazy_mmu_prot_update() doesn't have to
549  * flush them when they get mapped into an executable vm-area.
550  */
551 static void
552 mark_clean(void *addr, size_t size)
553 {
554         unsigned long pg_addr, end;
555
556         pg_addr = PAGE_ALIGN((unsigned long) addr);
557         end = (unsigned long) addr + size;
558         while (pg_addr + PAGE_SIZE <= end) {
559                 struct page *page = virt_to_page(pg_addr);
560                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
561                 pg_addr += PAGE_SIZE;
562         }
563 }
564
565 /*
566  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
567  * match what was provided for in a previous swiotlb_map_single call.  All
568  * other usages are undefined.
569  *
570  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
571  * whatever the device wrote there.
572  */
573 void
574 swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
575                      int dir)
576 {
577         char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
578
579         if (dir == DMA_NONE)
580                 BUG();
581         if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
582                 unmap_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
583         else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
584                 mark_clean(dma_addr, size);
585 }
586
587 /*
588  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
589  * after a transfer.
590  *
591  * If you perform a swiotlb_map_single() but wish to interrogate the buffer
592  * using the cpu, yet do not wish to teardown the PCI dma mapping, you must
593  * call this function before doing so.  At the next point you give the PCI dma
594  * address back to the card, you must first perform a
595  * swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
596  */
597 static inline void
598 swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
599                     size_t size, int dir)
600 {
601         char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
602
603         if (dir == DMA_NONE)
604                 BUG();
605         if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
606                 sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
607         else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
608                 mark_clean(dma_addr, size);
609 }
610
611 void
612 swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
613                             size_t size, int dir)
614 {
615         swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir);
616 }
617
618 void
619 swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
620                                size_t size, int dir)
621 {
622         swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir);
623 }
624
625 /*
626  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
627  * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_single
628  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
629  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
630  * sg_dma_{address,length}(SG).
631  *
632  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
633  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
634  *       (for example via virtual mapping capabilities)
635  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
636  *       used, at most nents.
637  *
638  * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_single are the
639  * same here.
640  */
641 int
642 swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
643                int dir)
644 {
645         void *addr;
646         unsigned long dev_addr;
647         int i;
648
649         if (dir == DMA_NONE)
650                 BUG();
651
652         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++) {
653                 addr = SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg);
654                 dev_addr = virt_to_phys(addr);
655                 if (swiotlb_force || address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
656                         sg->dma_address = (dma_addr_t) virt_to_phys(map_single(hwdev, addr, sg->length, dir));
657                         if (!sg->dma_address) {
658                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
659                                    to do proper error handling. */
660                                 swiotlb_full(hwdev, sg->length, dir, 0);
661                                 swiotlb_unmap_sg(hwdev, sg - i, i, dir);
662                                 sg[0].dma_length = 0;
663                                 return 0;
664                         }
665                 } else
666                         sg->dma_address = dev_addr;
667                 sg->dma_length = sg->length;
668         }
669         return nelems;
670 }
671
672 /*
673  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
674  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_single() above.
675  */
676 void
677 swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
678                  int dir)
679 {
680         int i;
681
682         if (dir == DMA_NONE)
683                 BUG();
684
685         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
686                 if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
687                         unmap_single(hwdev, (void *) phys_to_virt(sg->dma_address), sg->dma_length, dir);
688                 else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
689                         mark_clean(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg), sg->dma_length);
690 }
691
692 /*
693  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
694  * after a transfer.
695  *
696  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
697  * and usage.
698  */
699 static inline void
700 swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
701                 int nelems, int dir)
702 {
703         int i;
704
705         if (dir == DMA_NONE)
706                 BUG();
707
708         for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
709                 if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
710                         sync_single(hwdev, (void *) sg->dma_address,
711                                     sg->dma_length, dir);
712 }
713
714 void
715 swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
716                         int nelems, int dir)
717 {
718         swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir);
719 }
720
721 void
722 swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
723                            int nelems, int dir)
724 {
725         swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir);
726 }
727
728 int
729 swiotlb_dma_mapping_error(dma_addr_t dma_addr)
730 {
731         return (dma_addr == virt_to_phys(io_tlb_overflow_buffer));
732 }
733
734 /*
735  * Return whether the given PCI device DMA address mask can be supported
736  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
737  * during PCI bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
738  * this function.
739  */
740 int
741 swiotlb_dma_supported (struct device *hwdev, u64 mask)
742 {
743         return (virt_to_phys (io_tlb_end) - 1) <= mask;
744 }
745
746 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_init);
747 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_single);
748 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_single);
749 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
750 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
751 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
752 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
753 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
754 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
755 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
756 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_alloc_coherent);
757 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_free_coherent);
758 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_supported);