x86 32-bit boot: rename bt_ioremap() to early_ioremap()
[linux-3.10.git] / arch / x86 / mm / ioremap_32.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 <linux/module.h>
15 #include <linux/io.h>
16 #include <asm/fixmap.h>
17 #include <asm/cacheflush.h>
18 #include <asm/tlbflush.h>
19 #include <asm/pgtable.h>
20
21 #define ISA_START_ADDRESS       0xa0000
22 #define ISA_END_ADDRESS         0x100000
23
24 /*
25  * Generic mapping function (not visible outside):
26  */
27
28 /*
29  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
30  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
31  * directly.
32  *
33  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
34  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
35  * caller shouldn't need to know that small detail.
36  */
37 void __iomem * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
38 {
39         void __iomem * addr;
40         struct vm_struct * area;
41         unsigned long offset, last_addr;
42         pgprot_t prot;
43
44         /* Don't allow wraparound or zero size */
45         last_addr = phys_addr + size - 1;
46         if (!size || last_addr < phys_addr)
47                 return NULL;
48
49         /*
50          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
51          */
52         if (phys_addr >= ISA_START_ADDRESS && last_addr < ISA_END_ADDRESS)
53                 return (void __iomem *) phys_to_virt(phys_addr);
54
55         /*
56          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using..
57          */
58         if (phys_addr <= virt_to_phys(high_memory - 1)) {
59                 char *t_addr, *t_end;
60                 struct page *page;
61
62                 t_addr = __va(phys_addr);
63                 t_end = t_addr + (size - 1);
64            
65                 for(page = virt_to_page(t_addr); page <= virt_to_page(t_end); page++)
66                         if(!PageReserved(page))
67                                 return NULL;
68         }
69
70         prot = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY
71                         | _PAGE_ACCESSED | flags);
72
73         /*
74          * Mappings have to be page-aligned
75          */
76         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
77         phys_addr &= PAGE_MASK;
78         size = PAGE_ALIGN(last_addr+1) - phys_addr;
79
80         /*
81          * Ok, go for it..
82          */
83         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP | (flags << 20));
84         if (!area)
85                 return NULL;
86         area->phys_addr = phys_addr;
87         addr = (void __iomem *) area->addr;
88         if (ioremap_page_range((unsigned long) addr,
89                         (unsigned long) addr + size, phys_addr, prot)) {
90                 vunmap((void __force *) addr);
91                 return NULL;
92         }
93         return (void __iomem *) (offset + (char __iomem *)addr);
94 }
95 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
96
97 /**
98  * ioremap_nocache     -   map bus memory into CPU space
99  * @offset:    bus address of the memory
100  * @size:      size of the resource to map
101  *
102  * ioremap_nocache performs a platform specific sequence of operations to
103  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
104  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
105  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
106  * address. 
107  *
108  * This version of ioremap ensures that the memory is marked uncachable
109  * on the CPU as well as honouring existing caching rules from things like
110  * the PCI bus. Note that there are other caches and buffers on many 
111  * busses. In particular driver authors should read up on PCI writes
112  *
113  * It's useful if some control registers are in such an area and
114  * write combining or read caching is not desirable:
115  * 
116  * Must be freed with iounmap.
117  */
118
119 void __iomem *ioremap_nocache (unsigned long phys_addr, unsigned long size)
120 {
121         unsigned long last_addr;
122         void __iomem *p = __ioremap(phys_addr, size, _PAGE_PCD | _PAGE_PWT);
123         if (!p) 
124                 return p; 
125
126         /* Guaranteed to be > phys_addr, as per __ioremap() */
127         last_addr = phys_addr + size - 1;
128
129         if (last_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
130                 struct page *ppage = virt_to_page(__va(phys_addr));             
131                 unsigned long npages;
132
133                 phys_addr &= PAGE_MASK;
134
135                 /* This might overflow and become zero.. */
136                 last_addr = PAGE_ALIGN(last_addr);
137
138                 /* .. but that's ok, because modulo-2**n arithmetic will make
139                 * the page-aligned "last - first" come out right.
140                 */
141                 npages = (last_addr - phys_addr) >> PAGE_SHIFT;
142
143                 if (change_page_attr(ppage, npages, PAGE_KERNEL_NOCACHE) < 0) { 
144                         iounmap(p); 
145                         p = NULL;
146                 }
147                 global_flush_tlb();
148         }
149
150         return p;                                       
151 }
152 EXPORT_SYMBOL(ioremap_nocache);
153
154 /**
155  * iounmap - Free a IO remapping
156  * @addr: virtual address from ioremap_*
157  *
158  * Caller must ensure there is only one unmapping for the same pointer.
159  */
160 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
161 {
162         struct vm_struct *p, *o;
163
164         if ((void __force *)addr <= high_memory)
165                 return;
166
167         /*
168          * __ioremap special-cases the PCI/ISA range by not instantiating a
169          * vm_area and by simply returning an address into the kernel mapping
170          * of ISA space.   So handle that here.
171          */
172         if (addr >= phys_to_virt(ISA_START_ADDRESS) &&
173                         addr < phys_to_virt(ISA_END_ADDRESS))
174                 return;
175
176         addr = (volatile void __iomem *)(PAGE_MASK & (unsigned long __force)addr);
177
178         /* Use the vm area unlocked, assuming the caller
179            ensures there isn't another iounmap for the same address
180            in parallel. Reuse of the virtual address is prevented by
181            leaving it in the global lists until we're done with it.
182            cpa takes care of the direct mappings. */
183         read_lock(&vmlist_lock);
184         for (p = vmlist; p; p = p->next) {
185                 if (p->addr == addr)
186                         break;
187         }
188         read_unlock(&vmlist_lock);
189
190         if (!p) {
191                 printk("iounmap: bad address %p\n", addr);
192                 dump_stack();
193                 return;
194         }
195
196         /* Reset the direct mapping. Can block */
197         if ((p->flags >> 20) && p->phys_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
198                 change_page_attr(virt_to_page(__va(p->phys_addr)),
199                                  get_vm_area_size(p) >> PAGE_SHIFT,
200                                  PAGE_KERNEL);
201                 global_flush_tlb();
202         } 
203
204         /* Finally remove it */
205         o = remove_vm_area((void *)addr);
206         BUG_ON(p != o || o == NULL);
207         kfree(p); 
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
210
211 static __initdata int after_paging_init;
212 static __initdata unsigned long bm_pte[1024]
213                                 __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
214
215 static inline unsigned long * __init early_ioremap_pgd(unsigned long addr)
216 {
217         return (unsigned long *)swapper_pg_dir + ((addr >> 22) & 1023);
218 }
219
220 static inline unsigned long * __init early_ioremap_pte(unsigned long addr)
221 {
222         return bm_pte + ((addr >> PAGE_SHIFT) & 1023);
223 }
224
225 void __init early_ioremap_init(void)
226 {
227         unsigned long *pgd;
228
229         pgd = early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
230         *pgd = __pa(bm_pte) | _PAGE_TABLE;
231         memset(bm_pte, 0, sizeof(bm_pte));
232         BUG_ON(pgd != early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_END)));
233 }
234
235 void __init early_ioremap_clear(void)
236 {
237         unsigned long *pgd;
238
239         pgd = early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
240         *pgd = 0;
241         __flush_tlb_all();
242 }
243
244 void __init early_ioremap_reset(void)
245 {
246         enum fixed_addresses idx;
247         unsigned long *pte, phys, addr;
248
249         after_paging_init = 1;
250         for (idx = FIX_BTMAP_BEGIN; idx <= FIX_BTMAP_END; idx--) {
251                 addr = fix_to_virt(idx);
252                 pte = early_ioremap_pte(addr);
253                 if (!*pte & _PAGE_PRESENT) {
254                         phys = *pte & PAGE_MASK;
255                         set_fixmap(idx, phys);
256                 }
257         }
258 }
259
260 static void __init __early_set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
261                                    unsigned long phys, pgprot_t flags)
262 {
263         unsigned long *pte, addr = __fix_to_virt(idx);
264
265         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
266                 BUG();
267                 return;
268         }
269         pte = early_ioremap_pte(addr);
270         if (pgprot_val(flags))
271                 *pte = (phys & PAGE_MASK) | pgprot_val(flags);
272         else
273                 *pte = 0;
274         __flush_tlb_one(addr);
275 }
276
277 static inline void __init early_set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
278                                         unsigned long phys)
279 {
280         if (after_paging_init)
281                 set_fixmap(idx, phys);
282         else
283                 __early_set_fixmap(idx, phys, PAGE_KERNEL);
284 }
285
286 static inline void __init early_clear_fixmap(enum fixed_addresses idx)
287 {
288         if (after_paging_init)
289                 clear_fixmap(idx);
290         else
291                 __early_set_fixmap(idx, 0, __pgprot(0));
292 }
293
294 void __init *early_ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)
295 {
296         unsigned long offset, last_addr;
297         unsigned int nrpages;
298         enum fixed_addresses idx;
299
300         /* Don't allow wraparound or zero size */
301         last_addr = phys_addr + size - 1;
302         if (!size || last_addr < phys_addr)
303                 return NULL;
304
305         /*
306          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
307          */
308         if (phys_addr >= ISA_START_ADDRESS && last_addr < ISA_END_ADDRESS)
309                 return phys_to_virt(phys_addr);
310
311         /*
312          * Mappings have to be page-aligned
313          */
314         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
315         phys_addr &= PAGE_MASK;
316         size = PAGE_ALIGN(last_addr) - phys_addr;
317
318         /*
319          * Mappings have to fit in the FIX_BTMAP area.
320          */
321         nrpages = size >> PAGE_SHIFT;
322         if (nrpages > NR_FIX_BTMAPS)
323                 return NULL;
324
325         /*
326          * Ok, go for it..
327          */
328         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
329         while (nrpages > 0) {
330                 early_set_fixmap(idx, phys_addr);
331                 phys_addr += PAGE_SIZE;
332                 --idx;
333                 --nrpages;
334         }
335         return (void*) (offset + fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
336 }
337
338 void __init early_iounmap(void *addr, unsigned long size)
339 {
340         unsigned long virt_addr;
341         unsigned long offset;
342         unsigned int nrpages;
343         enum fixed_addresses idx;
344
345         virt_addr = (unsigned long)addr;
346         if (virt_addr < fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))
347                 return;
348         offset = virt_addr & ~PAGE_MASK;
349         nrpages = PAGE_ALIGN(offset + size - 1) >> PAGE_SHIFT;
350
351         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
352         while (nrpages > 0) {
353                 early_clear_fixmap(idx);
354                 --idx;
355                 --nrpages;
356         }
357 }