add printk.time=1 boot-time hint to Kconfig.debug help text
[linux-2.6.git] / lib / swiotlb.c
index 98a7a44..93ca08b 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
  * 04/07/.. ak         Better overflow handling. Assorted fixes.
  * 05/09/10 linville   Add support for syncing ranges, support syncing for
  *                     DMA_BIDIRECTIONAL mappings, miscellaneous cleanup.
+ * 08/12/11 beckyb     Add highmem support
  */
 
 #include <linux/cache.h>
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/spinlock.h>
-#include <linux/swiotlb.h>
 #include <linux/string.h>
 #include <linux/swiotlb.h>
+#include <linux/pfn.h>
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/ctype.h>
 #include <linux/highmem.h>
+#include <linux/gfp.h>
 
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/dma.h>
  */
 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
 
-/*
- * Enumeration for sync targets
- */
-enum dma_sync_target {
-       SYNC_FOR_CPU = 0,
-       SYNC_FOR_DEVICE = 1,
-};
-
 int swiotlb_force;
 
 /*
- * Used to do a quick range check in swiotlb_unmap_single and
- * swiotlb_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
+ * Used to do a quick range check in swiotlb_tbl_unmap_single and
+ * swiotlb_tbl_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  * API.
  */
 static char *io_tlb_start, *io_tlb_end;
 
 /*
- * The number of IO TLB blocks (in groups of 64) betweeen io_tlb_start and
+ * The number of IO TLB blocks (in groups of 64) between io_tlb_start and
  * io_tlb_end.  This is command line adjustable via setup_io_tlb_npages.
  */
 static unsigned long io_tlb_nslabs;
@@ -76,7 +70,7 @@ static unsigned long io_tlb_nslabs;
  */
 static unsigned long io_tlb_overflow = 32*1024;
 
-void *io_tlb_overflow_buffer;
+static void *io_tlb_overflow_buffer;
 
 /*
  * This is a free list describing the number of free entries available from
@@ -96,6 +90,8 @@ static phys_addr_t *io_tlb_orig_addr;
  */
 static DEFINE_SPINLOCK(io_tlb_lock);
 
+static int late_alloc;
+
 static int __init
 setup_io_tlb_npages(char *str)
 {
@@ -108,54 +104,22 @@ setup_io_tlb_npages(char *str)
                ++str;
        if (!strcmp(str, "force"))
                swiotlb_force = 1;
+
        return 1;
 }
 __setup("swiotlb=", setup_io_tlb_npages);
 /* make io_tlb_overflow tunable too? */
 
-void * __weak swiotlb_alloc_boot(size_t size, unsigned long nslabs)
-{
-       return alloc_bootmem_low_pages(size);
-}
-
-void * __weak swiotlb_alloc(unsigned order, unsigned long nslabs)
-{
-       return (void *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN, order);
-}
-
-dma_addr_t __weak swiotlb_phys_to_bus(struct device *hwdev, phys_addr_t paddr)
-{
-       return paddr;
-}
-
-phys_addr_t __weak swiotlb_bus_to_phys(dma_addr_t baddr)
-{
-       return baddr;
-}
-
+/* Note that this doesn't work with highmem page */
 static dma_addr_t swiotlb_virt_to_bus(struct device *hwdev,
                                      volatile void *address)
 {
-       return swiotlb_phys_to_bus(hwdev, virt_to_phys(address));
-}
-
-static void *swiotlb_bus_to_virt(dma_addr_t address)
-{
-       return phys_to_virt(swiotlb_bus_to_phys(address));
+       return phys_to_dma(hwdev, virt_to_phys(address));
 }
 
-int __weak swiotlb_arch_range_needs_mapping(void *ptr, size_t size)
-{
-       return 0;
-}
-
-static dma_addr_t swiotlb_sg_to_bus(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg)
-{
-       return swiotlb_phys_to_bus(hwdev, page_to_phys(sg_page(sg)) + sg->offset);
-}
-
-static void swiotlb_print_info(unsigned long bytes)
+void swiotlb_print_info(void)
 {
+       unsigned long bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
        phys_addr_t pstart, pend;
 
        pstart = virt_to_phys(io_tlb_start);
@@ -168,28 +132,14 @@ static void swiotlb_print_info(unsigned long bytes)
               (unsigned long long)pend);
 }
 
-/*
- * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
- * structures for the software IO TLB used to implement the DMA API.
- */
-void __init
-swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size)
+void __init swiotlb_init_with_tbl(char *tlb, unsigned long nslabs, int verbose)
 {
        unsigned long i, bytes;
 
-       if (!io_tlb_nslabs) {
-               io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
-               io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
-       }
-
-       bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
+       bytes = nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 
-       /*
-        * Get IO TLB memory from the low pages
-        */
-       io_tlb_start = swiotlb_alloc_boot(bytes, io_tlb_nslabs);
-       if (!io_tlb_start)
-               panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
+       io_tlb_nslabs = nslabs;
+       io_tlb_start = tlb;
        io_tlb_end = io_tlb_start + bytes;
 
        /*
@@ -197,26 +147,52 @@ swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size)
         * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE
         * between io_tlb_start and io_tlb_end.
         */
-       io_tlb_list = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(int));
+       io_tlb_list = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(int)));
        for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
                io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
        io_tlb_index = 0;
-       io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t));
+       io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t)));
 
        /*
         * Get the overflow emergency buffer
         */
-       io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_low(io_tlb_overflow);
+       io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_overflow));
        if (!io_tlb_overflow_buffer)
                panic("Cannot allocate SWIOTLB overflow buffer!\n");
+       if (verbose)
+               swiotlb_print_info();
+}
+
+/*
+ * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
+ * structures for the software IO TLB used to implement the DMA API.
+ */
+void __init
+swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size, int verbose)
+{
+       unsigned long bytes;
+
+       if (!io_tlb_nslabs) {
+               io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
+               io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
+       }
+
+       bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
+
+       /*
+        * Get IO TLB memory from the low pages
+        */
+       io_tlb_start = alloc_bootmem_low_pages(PAGE_ALIGN(bytes));
+       if (!io_tlb_start)
+               panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 
-       swiotlb_print_info(bytes);
+       swiotlb_init_with_tbl(io_tlb_start, io_tlb_nslabs, verbose);
 }
 
 void __init
-swiotlb_init(void)
+swiotlb_init(int verbose)
 {
-       swiotlb_init_with_default_size(64 * (1<<20));   /* default to 64MB */
+       swiotlb_init_with_default_size(64 * (1<<20), verbose);  /* default to 64MB */
 }
 
 /*
@@ -243,7 +219,8 @@ swiotlb_late_init_with_default_size(size_t default_size)
        bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 
        while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
-               io_tlb_start = swiotlb_alloc(order, io_tlb_nslabs);
+               io_tlb_start = (void *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN,
+                                                       order);
                if (io_tlb_start)
                        break;
                order--;
@@ -292,7 +269,9 @@ swiotlb_late_init_with_default_size(size_t default_size)
        if (!io_tlb_overflow_buffer)
                goto cleanup4;
 
-       swiotlb_print_info(bytes);
+       swiotlb_print_info();
+
+       late_alloc = 1;
 
        return 0;
 
@@ -313,41 +292,97 @@ cleanup1:
        return -ENOMEM;
 }
 
-static int
-address_needs_mapping(struct device *hwdev, dma_addr_t addr, size_t size)
+void __init swiotlb_free(void)
 {
-       return !is_buffer_dma_capable(dma_get_mask(hwdev), addr, size);
-}
-
-static inline int range_needs_mapping(void *ptr, size_t size)
-{
-       return swiotlb_force || swiotlb_arch_range_needs_mapping(ptr, size);
+       if (!io_tlb_overflow_buffer)
+               return;
+
+       if (late_alloc) {
+               free_pages((unsigned long)io_tlb_overflow_buffer,
+                          get_order(io_tlb_overflow));
+               free_pages((unsigned long)io_tlb_orig_addr,
+                          get_order(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t)));
+               free_pages((unsigned long)io_tlb_list, get_order(io_tlb_nslabs *
+                                                                sizeof(int)));
+               free_pages((unsigned long)io_tlb_start,
+                          get_order(io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT));
+       } else {
+               free_bootmem_late(__pa(io_tlb_overflow_buffer),
+                                 PAGE_ALIGN(io_tlb_overflow));
+               free_bootmem_late(__pa(io_tlb_orig_addr),
+                                 PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t)));
+               free_bootmem_late(__pa(io_tlb_list),
+                                 PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(int)));
+               free_bootmem_late(__pa(io_tlb_start),
+                                 PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT));
+       }
 }
 
-static int is_swiotlb_buffer(char *addr)
+static int is_swiotlb_buffer(phys_addr_t paddr)
 {
-       return addr >= io_tlb_start && addr < io_tlb_end;
+       return paddr >= virt_to_phys(io_tlb_start) &&
+               paddr < virt_to_phys(io_tlb_end);
 }
 
 /*
- * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
+ * Bounce: copy the swiotlb buffer back to the original dma location
  */
-static void *
-map_single(struct device *hwdev, phys_addr_t phys, size_t size, int dir)
+void swiotlb_bounce(phys_addr_t phys, char *dma_addr, size_t size,
+                   enum dma_data_direction dir)
+{
+       unsigned long pfn = PFN_DOWN(phys);
+
+       if (PageHighMem(pfn_to_page(pfn))) {
+               /* The buffer does not have a mapping.  Map it in and copy */
+               unsigned int offset = phys & ~PAGE_MASK;
+               char *buffer;
+               unsigned int sz = 0;
+               unsigned long flags;
+
+               while (size) {
+                       sz = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
+
+                       local_irq_save(flags);
+                       buffer = kmap_atomic(pfn_to_page(pfn),
+                                            KM_BOUNCE_READ);
+                       if (dir == DMA_TO_DEVICE)
+                               memcpy(dma_addr, buffer + offset, sz);
+                       else
+                               memcpy(buffer + offset, dma_addr, sz);
+                       kunmap_atomic(buffer, KM_BOUNCE_READ);
+                       local_irq_restore(flags);
+
+                       size -= sz;
+                       pfn++;
+                       dma_addr += sz;
+                       offset = 0;
+               }
+       } else {
+               if (dir == DMA_TO_DEVICE)
+                       memcpy(dma_addr, phys_to_virt(phys), size);
+               else
+                       memcpy(phys_to_virt(phys), dma_addr, size);
+       }
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_bounce);
+
+void *swiotlb_tbl_map_single(struct device *hwdev, dma_addr_t tbl_dma_addr,
+                            phys_addr_t phys, size_t size,
+                            enum dma_data_direction dir)
 {
        unsigned long flags;
        char *dma_addr;
        unsigned int nslots, stride, index, wrap;
        int i;
-       unsigned long start_dma_addr;
        unsigned long mask;
        unsigned long offset_slots;
        unsigned long max_slots;
 
        mask = dma_get_seg_boundary(hwdev);
-       start_dma_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_start) & mask;
 
-       offset_slots = ALIGN(start_dma_addr, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
+       tbl_dma_addr &= mask;
+
+       offset_slots = ALIGN(tbl_dma_addr, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 
        /*
         * Carefully handle integer overflow which can occur when mask == ~0UL.
@@ -430,16 +465,31 @@ found:
        for (i = 0; i < nslots; i++)
                io_tlb_orig_addr[index+i] = phys + (i << IO_TLB_SHIFT);
        if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
-               memcpy(dma_addr, phys_to_virt(phys), size);
+               swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
 
        return dma_addr;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_map_single);
+
+/*
+ * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
+ */
+
+static void *
+map_single(struct device *hwdev, phys_addr_t phys, size_t size,
+          enum dma_data_direction dir)
+{
+       dma_addr_t start_dma_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_start);
+
+       return swiotlb_tbl_map_single(hwdev, start_dma_addr, phys, size, dir);
+}
 
 /*
  * dma_addr is the kernel virtual address of the bounce buffer to unmap.
  */
-static void
-unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
+void
+swiotlb_tbl_unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
+                       enum dma_data_direction dir)
 {
        unsigned long flags;
        int i, count, nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
@@ -450,15 +500,11 @@ unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
         * First, sync the memory before unmapping the entry
         */
        if (phys && ((dir == DMA_FROM_DEVICE) || (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)))
-               /*
-                * bounce... copy the data back into the original buffer * and
-                * delete the bounce buffer.
-                */
-               memcpy(phys_to_virt(phys), dma_addr, size);
+               swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
 
        /*
         * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
-        * entries to indicate the number of contigous entries available.
+        * entries to indicate the number of contiguous entries available.
         * While returning the entries to the free list, we merge the entries
         * with slots below and above the pool being returned.
         */
@@ -481,10 +527,12 @@ unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
        }
        spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_unmap_single);
 
-static void
-sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
-           int dir, int target)
+void
+swiotlb_tbl_sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
+                       enum dma_data_direction dir,
+                       enum dma_sync_target target)
 {
        int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
        phys_addr_t phys = io_tlb_orig_addr[index];
@@ -494,13 +542,13 @@ sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
        switch (target) {
        case SYNC_FOR_CPU:
                if (likely(dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
-                       memcpy(phys_to_virt(phys), dma_addr, size);
+                       swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
                else
                        BUG_ON(dir != DMA_TO_DEVICE);
                break;
        case SYNC_FOR_DEVICE:
                if (likely(dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
-                       memcpy(dma_addr, phys_to_virt(phys), size);
+                       swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
                else
                        BUG_ON(dir != DMA_FROM_DEVICE);
                break;
@@ -508,6 +556,7 @@ sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
                BUG();
        }
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_sync_single);
 
 void *
 swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
@@ -516,28 +565,24 @@ swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
        dma_addr_t dev_addr;
        void *ret;
        int order = get_order(size);
-       u64 dma_mask = DMA_32BIT_MASK;
+       u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 
        if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
                dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 
        ret = (void *)__get_free_pages(flags, order);
-       if (ret &&
-           !is_buffer_dma_capable(dma_mask, swiotlb_virt_to_bus(hwdev, ret),
-                                  size)) {
+       if (ret && swiotlb_virt_to_bus(hwdev, ret) + size - 1 > dma_mask) {
                /*
                 * The allocated memory isn't reachable by the device.
-                * Fall back on swiotlb_map_single().
                 */
                free_pages((unsigned long) ret, order);
                ret = NULL;
        }
        if (!ret) {
                /*
-                * We are either out of memory or the device can't DMA
-                * to GFP_DMA memory; fall back on
-                * swiotlb_map_single(), which will grab memory from
-                * the lowest available address range.
+                * We are either out of memory or the device can't DMA to
+                * GFP_DMA memory; fall back on map_single(), which
+                * will grab memory from the lowest available address range.
                 */
                ret = map_single(hwdev, 0, size, DMA_FROM_DEVICE);
                if (!ret)
@@ -548,33 +593,38 @@ swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
        dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, ret);
 
        /* Confirm address can be DMA'd by device */
-       if (!is_buffer_dma_capable(dma_mask, dev_addr, size)) {
+       if (dev_addr + size - 1 > dma_mask) {
                printk("hwdev DMA mask = 0x%016Lx, dev_addr = 0x%016Lx\n",
                       (unsigned long long)dma_mask,
                       (unsigned long long)dev_addr);
 
                /* DMA_TO_DEVICE to avoid memcpy in unmap_single */
-               unmap_single(hwdev, ret, size, DMA_TO_DEVICE);
+               swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, ret, size, DMA_TO_DEVICE);
                return NULL;
        }
        *dma_handle = dev_addr;
        return ret;
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_alloc_coherent);
 
 void
 swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
-                     dma_addr_t dma_handle)
+                     dma_addr_t dev_addr)
 {
+       phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
+
        WARN_ON(irqs_disabled());
-       if (!is_swiotlb_buffer(vaddr))
-               free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
+       if (!is_swiotlb_buffer(paddr))
+               free_pages((unsigned long)vaddr, get_order(size));
        else
-               /* DMA_TO_DEVICE to avoid memcpy in unmap_single */
-               unmap_single(hwdev, vaddr, size, DMA_TO_DEVICE);
+               /* DMA_TO_DEVICE to avoid memcpy in swiotlb_tbl_unmap_single */
+               swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, vaddr, size, DMA_TO_DEVICE);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_free_coherent);
 
 static void
-swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
+swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, enum dma_data_direction dir,
+            int do_panic)
 {
        /*
         * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
@@ -584,14 +634,17 @@ swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
         * the damage, or panic when the transfer is too big.
         */
        printk(KERN_ERR "DMA: Out of SW-IOMMU space for %zu bytes at "
-              "device %s\n", size, dev ? dev->bus_id : "?");
+              "device %s\n", size, dev ? dev_name(dev) : "?");
 
-       if (size > io_tlb_overflow && do_panic) {
-               if (dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
-                       panic("DMA: Memory would be corrupted\n");
-               if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
-                       panic("DMA: Random memory would be DMAed\n");
-       }
+       if (size <= io_tlb_overflow || !do_panic)
+               return;
+
+       if (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
+               panic("DMA: Random memory could be DMA accessed\n");
+       if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
+               panic("DMA: Random memory could be DMA written\n");
+       if (dir == DMA_TO_DEVICE)
+               panic("DMA: Random memory could be DMA read\n");
 }
 
 /*
@@ -599,85 +652,94 @@ swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
  * physical address to use is returned.
  *
  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
- * either swiotlb_unmap_single or swiotlb_dma_sync_single is performed.
+ * either swiotlb_unmap_page or swiotlb_dma_sync_single is performed.
  */
-dma_addr_t
-swiotlb_map_single_attrs(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size,
-                        int dir, struct dma_attrs *attrs)
+dma_addr_t swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
+                           unsigned long offset, size_t size,
+                           enum dma_data_direction dir,
+                           struct dma_attrs *attrs)
 {
-       dma_addr_t dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, ptr);
+       phys_addr_t phys = page_to_phys(page) + offset;
+       dma_addr_t dev_addr = phys_to_dma(dev, phys);
        void *map;
 
        BUG_ON(dir == DMA_NONE);
        /*
-        * If the pointer passed in happens to be in the device's DMA window,
+        * If the address happens to be in the device's DMA window,
         * we can safely return the device addr and not worry about bounce
         * buffering it.
         */
-       if (!address_needs_mapping(hwdev, dev_addr, size) &&
-           !range_needs_mapping(ptr, size))
+       if (dma_capable(dev, dev_addr, size) && !swiotlb_force)
                return dev_addr;
 
        /*
         * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
         */
-       map = map_single(hwdev, virt_to_phys(ptr), size, dir);
+       map = map_single(dev, phys, size, dir);
        if (!map) {
-               swiotlb_full(hwdev, size, dir, 1);
+               swiotlb_full(dev, size, dir, 1);
                map = io_tlb_overflow_buffer;
        }
 
-       dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, map);
+       dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(dev, map);
 
        /*
         * Ensure that the address returned is DMA'ble
         */
-       if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr, size))
-               panic("map_single: bounce buffer is not DMA'ble");
+       if (!dma_capable(dev, dev_addr, size)) {
+               swiotlb_tbl_unmap_single(dev, map, size, dir);
+               dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(dev, io_tlb_overflow_buffer);
+       }
 
        return dev_addr;
 }
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_single_attrs);
-
-dma_addr_t
-swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
-{
-       return swiotlb_map_single_attrs(hwdev, ptr, size, dir, NULL);
-}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_map_page);
 
 /*
  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
- * match what was provided for in a previous swiotlb_map_single call.  All
+ * match what was provided for in a previous swiotlb_map_page call.  All
  * other usages are undefined.
  *
  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
  * whatever the device wrote there.
  */
-void
-swiotlb_unmap_single_attrs(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                          size_t size, int dir, struct dma_attrs *attrs)
+static void unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
+                        size_t size, enum dma_data_direction dir)
 {
-       char *dma_addr = swiotlb_bus_to_virt(dev_addr);
+       phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 
        BUG_ON(dir == DMA_NONE);
-       if (is_swiotlb_buffer(dma_addr))
-               unmap_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
-       else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               dma_mark_clean(dma_addr, size);
+
+       if (is_swiotlb_buffer(paddr)) {
+               swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir);
+               return;
+       }
+
+       if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
+               return;
+
+       /*
+        * phys_to_virt doesn't work with hihgmem page but we could
+        * call dma_mark_clean() with hihgmem page here. However, we
+        * are fine since dma_mark_clean() is null on POWERPC. We can
+        * make dma_mark_clean() take a physical address if necessary.
+        */
+       dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 }
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_single_attrs);
 
-void
-swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
-                    int dir)
+void swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
+                       size_t size, enum dma_data_direction dir,
+                       struct dma_attrs *attrs)
 {
-       return swiotlb_unmap_single_attrs(hwdev, dev_addr, size, dir, NULL);
+       unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir);
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_unmap_page);
+
 /*
  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
  * after a transfer.
  *
- * If you perform a swiotlb_map_single() but wish to interrogate the buffer
+ * If you perform a swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
  * using the cpu, yet do not wish to teardown the dma mapping, you must
  * call this function before doing so.  At the next point you give the dma
  * address back to the card, you must first perform a
@@ -685,69 +747,44 @@ swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
  */
 static void
 swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                   size_t size, int dir, int target)
+                   size_t size, enum dma_data_direction dir,
+                   enum dma_sync_target target)
 {
-       char *dma_addr = swiotlb_bus_to_virt(dev_addr);
+       phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 
        BUG_ON(dir == DMA_NONE);
-       if (is_swiotlb_buffer(dma_addr))
-               sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir, target);
-       else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               dma_mark_clean(dma_addr, size);
+
+       if (is_swiotlb_buffer(paddr)) {
+               swiotlb_tbl_sync_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir,
+                                      target);
+               return;
+       }
+
+       if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
+               return;
+
+       dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 }
 
 void
 swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                           size_t size, int dir)
+                           size_t size, enum dma_data_direction dir)
 {
        swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_CPU);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
 
 void
 swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                              size_t size, int dir)
+                              size_t size, enum dma_data_direction dir)
 {
        swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
 
 /*
- * Same as above, but for a sub-range of the mapping.
- */
-static void
-swiotlb_sync_single_range(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                         unsigned long offset, size_t size,
-                         int dir, int target)
-{
-       char *dma_addr = swiotlb_bus_to_virt(dev_addr) + offset;
-
-       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
-       if (is_swiotlb_buffer(dma_addr))
-               sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir, target);
-       else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               dma_mark_clean(dma_addr, size);
-}
-
-void
-swiotlb_sync_single_range_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                                 unsigned long offset, size_t size, int dir)
-{
-       swiotlb_sync_single_range(hwdev, dev_addr, offset, size, dir,
-                                 SYNC_FOR_CPU);
-}
-
-void
-swiotlb_sync_single_range_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
-                                    unsigned long offset, size_t size, int dir)
-{
-       swiotlb_sync_single_range(hwdev, dev_addr, offset, size, dir,
-                                 SYNC_FOR_DEVICE);
-}
-
-void swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *, struct scatterlist *, int, int,
-                           struct dma_attrs *);
-/*
  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
- * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_single
+ * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_page
  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
  * sg_dma_{address,length}(SG).
@@ -758,12 +795,12 @@ void swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *, struct scatterlist *, int, int,
  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
  *       used, at most nents.
  *
- * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_single are the
+ * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_page are the
  * same here.
  */
 int
 swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
-                    int dir, struct dma_attrs *attrs)
+                    enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 {
        struct scatterlist *sg;
        int i;
@@ -771,11 +808,11 @@ swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
        BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 
        for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
-               void *addr = sg_virt(sg);
-               dma_addr_t dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, addr);
+               phys_addr_t paddr = sg_phys(sg);
+               dma_addr_t dev_addr = phys_to_dma(hwdev, paddr);
 
-               if (range_needs_mapping(addr, sg->length) ||
-                   address_needs_mapping(hwdev, dev_addr, sg->length)) {
+               if (swiotlb_force ||
+                   !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length)) {
                        void *map = map_single(hwdev, sg_phys(sg),
                                               sg->length, dir);
                        if (!map) {
@@ -798,40 +835,38 @@ EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg_attrs);
 
 int
 swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
-              int dir)
+              enum dma_data_direction dir)
 {
        return swiotlb_map_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
 
 /*
  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
- * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_single() above.
+ * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
  */
 void
 swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
-                      int nelems, int dir, struct dma_attrs *attrs)
+                      int nelems, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 {
        struct scatterlist *sg;
        int i;
 
        BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 
-       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
-               if (sg->dma_address != swiotlb_sg_to_bus(hwdev, sg))
-                       unmap_single(hwdev, swiotlb_bus_to_virt(sg->dma_address),
-                                    sg->dma_length, dir);
-               else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-                       dma_mark_clean(swiotlb_bus_to_virt(sg->dma_address), sg->dma_length);
-       }
+       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
+               unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg->dma_length, dir);
+
 }
 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg_attrs);
 
 void
 swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
-                int dir)
+                enum dma_data_direction dir)
 {
        return swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
 
 /*
  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
@@ -842,41 +877,39 @@ swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
  */
 static void
 swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
-               int nelems, int dir, int target)
+               int nelems, enum dma_data_direction dir,
+               enum dma_sync_target target)
 {
        struct scatterlist *sg;
        int i;
 
-       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
-
-       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
-               if (sg->dma_address != swiotlb_sg_to_bus(hwdev, sg))
-                       sync_single(hwdev, swiotlb_bus_to_virt(sg->dma_address),
+       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
+               swiotlb_sync_single(hwdev, sg->dma_address,
                                    sg->dma_length, dir, target);
-               else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-                       dma_mark_clean(swiotlb_bus_to_virt(sg->dma_address), sg->dma_length);
-       }
 }
 
 void
 swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
-                       int nelems, int dir)
+                       int nelems, enum dma_data_direction dir)
 {
        swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_CPU);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
 
 void
 swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
-                          int nelems, int dir)
+                          int nelems, enum dma_data_direction dir)
 {
        swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
 
 int
 swiotlb_dma_mapping_error(struct device *hwdev, dma_addr_t dma_addr)
 {
        return (dma_addr == swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_overflow_buffer));
 }
+EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
 
 /*
  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
@@ -889,18 +922,4 @@ swiotlb_dma_supported(struct device *hwdev, u64 mask)
 {
        return swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_end - 1) <= mask;
 }
-
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_single);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_single);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
-EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_sync_single_range_for_cpu);
-EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_sync_single_range_for_device);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_alloc_coherent);
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_free_coherent);
 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_supported);