Remove obsolete #include <linux/config.h>
[linux-3.10.git] / arch / sparc / mm / io-unit.c
1 /* $Id: io-unit.c,v 1.24 2001/12/17 07:05:09 davem Exp $
2  * io-unit.c:  IO-UNIT specific routines for memory management.
3  *
4  * Copyright (C) 1997,1998 Jakub Jelinek    (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
5  */
6  
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/highmem.h>      /* pte_offset_map => kmap_atomic */
13 #include <linux/bitops.h>
14
15 #include <asm/scatterlist.h>
16 #include <asm/pgalloc.h>
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <asm/sbus.h>
19 #include <asm/io.h>
20 #include <asm/io-unit.h>
21 #include <asm/mxcc.h>
22 #include <asm/cacheflush.h>
23 #include <asm/tlbflush.h>
24 #include <asm/dma.h>
25
26 /* #define IOUNIT_DEBUG */
27 #ifdef IOUNIT_DEBUG
28 #define IOD(x) printk(x)
29 #else
30 #define IOD(x) do { } while (0)
31 #endif
32
33 #define IOPERM        (IOUPTE_CACHE | IOUPTE_WRITE | IOUPTE_VALID)
34 #define MKIOPTE(phys) __iopte((((phys)>>4) & IOUPTE_PAGE) | IOPERM)
35
36 void __init
37 iounit_init(int sbi_node, int io_node, struct sbus_bus *sbus)
38 {
39         iopte_t *xpt, *xptend;
40         struct iounit_struct *iounit;
41         struct linux_prom_registers iommu_promregs[PROMREG_MAX];
42         struct resource r;
43
44         iounit = kmalloc(sizeof(struct iounit_struct), GFP_ATOMIC);
45
46         memset(iounit, 0, sizeof(*iounit));
47         iounit->limit[0] = IOUNIT_BMAP1_START;
48         iounit->limit[1] = IOUNIT_BMAP2_START;
49         iounit->limit[2] = IOUNIT_BMAPM_START;
50         iounit->limit[3] = IOUNIT_BMAPM_END;
51         iounit->rotor[1] = IOUNIT_BMAP2_START;
52         iounit->rotor[2] = IOUNIT_BMAPM_START;
53
54         xpt = NULL;
55         if(prom_getproperty(sbi_node, "reg", (void *) iommu_promregs,
56                             sizeof(iommu_promregs)) != -1) {
57                 prom_apply_generic_ranges(io_node, 0, iommu_promregs, 3);
58                 memset(&r, 0, sizeof(r));
59                 r.flags = iommu_promregs[2].which_io;
60                 r.start = iommu_promregs[2].phys_addr;
61                 xpt = (iopte_t *) sbus_ioremap(&r, 0, PAGE_SIZE * 16, "XPT");
62         }
63         if(!xpt) panic("Cannot map External Page Table.");
64         
65         sbus->iommu = (struct iommu_struct *)iounit;
66         iounit->page_table = xpt;
67         
68         for (xptend = iounit->page_table + (16 * PAGE_SIZE) / sizeof(iopte_t);
69              xpt < xptend;)
70                 iopte_val(*xpt++) = 0;
71 }
72
73 /* One has to hold iounit->lock to call this */
74 static unsigned long iounit_get_area(struct iounit_struct *iounit, unsigned long vaddr, int size)
75 {
76         int i, j, k, npages;
77         unsigned long rotor, scan, limit;
78         iopte_t iopte;
79
80         npages = ((vaddr & ~PAGE_MASK) + size + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
81
82         /* A tiny bit of magic ingredience :) */
83         switch (npages) {
84         case 1: i = 0x0231; break;
85         case 2: i = 0x0132; break;
86         default: i = 0x0213; break;
87         }
88         
89         IOD(("iounit_get_area(%08lx,%d[%d])=", vaddr, size, npages));
90         
91 next:   j = (i & 15);
92         rotor = iounit->rotor[j - 1];
93         limit = iounit->limit[j];
94         scan = rotor;
95 nexti:  scan = find_next_zero_bit(iounit->bmap, limit, scan);
96         if (scan + npages > limit) {
97                 if (limit != rotor) {
98                         limit = rotor;
99                         scan = iounit->limit[j - 1];
100                         goto nexti;
101                 }
102                 i >>= 4;
103                 if (!(i & 15))
104                         panic("iounit_get_area: Couldn't find free iopte slots for (%08lx,%d)\n", vaddr, size);
105                 goto next;
106         }
107         for (k = 1, scan++; k < npages; k++)
108                 if (test_bit(scan++, iounit->bmap))
109                         goto nexti;
110         iounit->rotor[j - 1] = (scan < limit) ? scan : iounit->limit[j - 1];
111         scan -= npages;
112         iopte = MKIOPTE(__pa(vaddr & PAGE_MASK));
113         vaddr = IOUNIT_DMA_BASE + (scan << PAGE_SHIFT) + (vaddr & ~PAGE_MASK);
114         for (k = 0; k < npages; k++, iopte = __iopte(iopte_val(iopte) + 0x100), scan++) {
115                 set_bit(scan, iounit->bmap);
116                 iounit->page_table[scan] = iopte;
117         }
118         IOD(("%08lx\n", vaddr));
119         return vaddr;
120 }
121
122 static __u32 iounit_get_scsi_one(char *vaddr, unsigned long len, struct sbus_bus *sbus)
123 {
124         unsigned long ret, flags;
125         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
126         
127         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
128         ret = iounit_get_area(iounit, (unsigned long)vaddr, len);
129         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
130         return ret;
131 }
132
133 static void iounit_get_scsi_sgl(struct scatterlist *sg, int sz, struct sbus_bus *sbus)
134 {
135         unsigned long flags;
136         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
137
138         /* FIXME: Cache some resolved pages - often several sg entries are to the same page */
139         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
140         while (sz != 0) {
141                 --sz;
142                 sg[sz].dvma_address = iounit_get_area(iounit, (unsigned long)page_address(sg[sz].page) + sg[sz].offset, sg[sz].length);
143                 sg[sz].dvma_length = sg[sz].length;
144         }
145         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
146 }
147
148 static void iounit_release_scsi_one(__u32 vaddr, unsigned long len, struct sbus_bus *sbus)
149 {
150         unsigned long flags;
151         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
152         
153         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
154         len = ((vaddr & ~PAGE_MASK) + len + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
155         vaddr = (vaddr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
156         IOD(("iounit_release %08lx-%08lx\n", (long)vaddr, (long)len+vaddr));
157         for (len += vaddr; vaddr < len; vaddr++)
158                 clear_bit(vaddr, iounit->bmap);
159         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
160 }
161
162 static void iounit_release_scsi_sgl(struct scatterlist *sg, int sz, struct sbus_bus *sbus)
163 {
164         unsigned long flags;
165         unsigned long vaddr, len;
166         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
167
168         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
169         while (sz != 0) {
170                 --sz;
171                 len = ((sg[sz].dvma_address & ~PAGE_MASK) + sg[sz].length + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
172                 vaddr = (sg[sz].dvma_address - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
173                 IOD(("iounit_release %08lx-%08lx\n", (long)vaddr, (long)len+vaddr));
174                 for (len += vaddr; vaddr < len; vaddr++)
175                         clear_bit(vaddr, iounit->bmap);
176         }
177         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
178 }
179
180 #ifdef CONFIG_SBUS
181 static int iounit_map_dma_area(dma_addr_t *pba, unsigned long va, __u32 addr, int len)
182 {
183         unsigned long page, end;
184         pgprot_t dvma_prot;
185         iopte_t *iopte;
186         struct sbus_bus *sbus;
187
188         *pba = addr;
189
190         dvma_prot = __pgprot(SRMMU_CACHE | SRMMU_ET_PTE | SRMMU_PRIV);
191         end = PAGE_ALIGN((addr + len));
192         while(addr < end) {
193                 page = va;
194                 {
195                         pgd_t *pgdp;
196                         pmd_t *pmdp;
197                         pte_t *ptep;
198                         long i;
199
200                         pgdp = pgd_offset(&init_mm, addr);
201                         pmdp = pmd_offset(pgdp, addr);
202                         ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
203
204                         set_pte(ptep, mk_pte(virt_to_page(page), dvma_prot));
205                         
206                         i = ((addr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT);
207
208                         for_each_sbus(sbus) {
209                                 struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
210
211                                 iopte = (iopte_t *)(iounit->page_table + i);
212                                 *iopte = MKIOPTE(__pa(page));
213                         }
214                 }
215                 addr += PAGE_SIZE;
216                 va += PAGE_SIZE;
217         }
218         flush_cache_all();
219         flush_tlb_all();
220
221         return 0;
222 }
223
224 static void iounit_unmap_dma_area(unsigned long addr, int len)
225 {
226         /* XXX Somebody please fill this in */
227 }
228
229 /* XXX We do not pass sbus device here, bad. */
230 static struct page *iounit_translate_dvma(unsigned long addr)
231 {
232         struct sbus_bus *sbus = sbus_root;      /* They are all the same */
233         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
234         int i;
235         iopte_t *iopte;
236
237         i = ((addr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT);
238         iopte = (iopte_t *)(iounit->page_table + i);
239         return pfn_to_page(iopte_val(*iopte) >> (PAGE_SHIFT-4)); /* XXX sun4d guru, help */
240 }
241 #endif
242
243 static char *iounit_lockarea(char *vaddr, unsigned long len)
244 {
245 /* FIXME: Write this */
246         return vaddr;
247 }
248
249 static void iounit_unlockarea(char *vaddr, unsigned long len)
250 {
251 /* FIXME: Write this */
252 }
253
254 void __init ld_mmu_iounit(void)
255 {
256         BTFIXUPSET_CALL(mmu_lockarea, iounit_lockarea, BTFIXUPCALL_RETO0);
257         BTFIXUPSET_CALL(mmu_unlockarea, iounit_unlockarea, BTFIXUPCALL_NOP);
258
259         BTFIXUPSET_CALL(mmu_get_scsi_one, iounit_get_scsi_one, BTFIXUPCALL_NORM);
260         BTFIXUPSET_CALL(mmu_get_scsi_sgl, iounit_get_scsi_sgl, BTFIXUPCALL_NORM);
261         BTFIXUPSET_CALL(mmu_release_scsi_one, iounit_release_scsi_one, BTFIXUPCALL_NORM);
262         BTFIXUPSET_CALL(mmu_release_scsi_sgl, iounit_release_scsi_sgl, BTFIXUPCALL_NORM);
263
264 #ifdef CONFIG_SBUS
265         BTFIXUPSET_CALL(mmu_map_dma_area, iounit_map_dma_area, BTFIXUPCALL_NORM);
266         BTFIXUPSET_CALL(mmu_unmap_dma_area, iounit_unmap_dma_area, BTFIXUPCALL_NORM);
267         BTFIXUPSET_CALL(mmu_translate_dvma, iounit_translate_dvma, BTFIXUPCALL_NORM);
268 #endif
269 }
270
271 __u32 iounit_map_dma_init(struct sbus_bus *sbus, int size)
272 {
273         int i, j, k, npages;
274         unsigned long rotor, scan, limit;
275         unsigned long flags;
276         __u32 ret;
277         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
278
279         npages = (size + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
280         i = 0x0213;
281         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
282 next:   j = (i & 15);
283         rotor = iounit->rotor[j - 1];
284         limit = iounit->limit[j];
285         scan = rotor;
286 nexti:  scan = find_next_zero_bit(iounit->bmap, limit, scan);
287         if (scan + npages > limit) {
288                 if (limit != rotor) {
289                         limit = rotor;
290                         scan = iounit->limit[j - 1];
291                         goto nexti;
292                 }
293                 i >>= 4;
294                 if (!(i & 15))
295                         panic("iounit_map_dma_init: Couldn't find free iopte slots for %d bytes\n", size);
296                 goto next;
297         }
298         for (k = 1, scan++; k < npages; k++)
299                 if (test_bit(scan++, iounit->bmap))
300                         goto nexti;
301         iounit->rotor[j - 1] = (scan < limit) ? scan : iounit->limit[j - 1];
302         scan -= npages;
303         ret = IOUNIT_DMA_BASE + (scan << PAGE_SHIFT);
304         for (k = 0; k < npages; k++, scan++)
305                 set_bit(scan, iounit->bmap);
306         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
307         return ret;
308 }
309
310 __u32 iounit_map_dma_page(__u32 vaddr, void *addr, struct sbus_bus *sbus)
311 {
312         int scan = (vaddr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
313         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
314         
315         iounit->page_table[scan] = MKIOPTE(__pa(((unsigned long)addr) & PAGE_MASK));
316         return vaddr + (((unsigned long)addr) & ~PAGE_MASK);
317 }