8250e017bd4eaac43989cfa037be64b4c59688fe
[linux-2.6.git] / arch / sh / kernel / cpu / sh4 / sq.c
1 /*
2  * arch/sh/kernel/cpu/sh4/sq.c
3  *
4  * General management API for SH-4 integrated Store Queues
5  *
6  * Copyright (C) 2001 - 2006  Paul Mundt
7  * Copyright (C) 2001, 2002  M. R. Brown
8  *
9  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
10  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
11  * for more details.
12  */
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/cpu.h>
15 #include <linux/bitmap.h>
16 #include <linux/sysdev.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/vmalloc.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/io.h>
23 #include <asm/page.h>
24 #include <asm/cacheflush.h>
25 #include <asm/cpu/sq.h>
26
27 struct sq_mapping;
28
29 struct sq_mapping {
30         const char *name;
31
32         unsigned long sq_addr;
33         unsigned long addr;
34         unsigned int size;
35
36         struct sq_mapping *next;
37 };
38
39 static struct sq_mapping *sq_mapping_list;
40 static DEFINE_SPINLOCK(sq_mapping_lock);
41 static struct kmem_cache *sq_cache;
42 static unsigned long *sq_bitmap;
43
44 #define store_queue_barrier()                   \
45 do {                                            \
46         (void)ctrl_inl(P4SEG_STORE_QUE);        \
47         ctrl_outl(0, P4SEG_STORE_QUE + 0);      \
48         ctrl_outl(0, P4SEG_STORE_QUE + 8);      \
49 } while (0);
50
51 /**
52  * sq_flush_range - Flush (prefetch) a specific SQ range
53  * @start: the store queue address to start flushing from
54  * @len: the length to flush
55  *
56  * Flushes the store queue cache from @start to @start + @len in a
57  * linear fashion.
58  */
59 void sq_flush_range(unsigned long start, unsigned int len)
60 {
61         unsigned long *sq = (unsigned long *)start;
62
63         /* Flush the queues */
64         for (len >>= 5; len--; sq += 8)
65                 prefetchw(sq);
66
67         /* Wait for completion */
68         store_queue_barrier();
69 }
70 EXPORT_SYMBOL(sq_flush_range);
71
72 static inline void sq_mapping_list_add(struct sq_mapping *map)
73 {
74         struct sq_mapping **p, *tmp;
75
76         spin_lock_irq(&sq_mapping_lock);
77
78         p = &sq_mapping_list;
79         while ((tmp = *p) != NULL)
80                 p = &tmp->next;
81
82         map->next = tmp;
83         *p = map;
84
85         spin_unlock_irq(&sq_mapping_lock);
86 }
87
88 static inline void sq_mapping_list_del(struct sq_mapping *map)
89 {
90         struct sq_mapping **p, *tmp;
91
92         spin_lock_irq(&sq_mapping_lock);
93
94         for (p = &sq_mapping_list; (tmp = *p); p = &tmp->next)
95                 if (tmp == map) {
96                         *p = tmp->next;
97                         break;
98                 }
99
100         spin_unlock_irq(&sq_mapping_lock);
101 }
102
103 static int __sq_remap(struct sq_mapping *map, unsigned long flags)
104 {
105 #if defined(CONFIG_MMU)
106         struct vm_struct *vma;
107
108         vma = __get_vm_area(map->size, VM_ALLOC, map->sq_addr, SQ_ADDRMAX);
109         if (!vma)
110                 return -ENOMEM;
111
112         vma->phys_addr = map->addr;
113
114         if (ioremap_page_range((unsigned long)vma->addr,
115                                (unsigned long)vma->addr + map->size,
116                                vma->phys_addr, __pgprot(flags))) {
117                 vunmap(vma->addr);
118                 return -EAGAIN;
119         }
120 #else
121         /*
122          * Without an MMU (or with it turned off), this is much more
123          * straightforward, as we can just load up each queue's QACR with
124          * the physical address appropriately masked.
125          */
126         ctrl_outl(((map->addr >> 26) << 2) & 0x1c, SQ_QACR0);
127         ctrl_outl(((map->addr >> 26) << 2) & 0x1c, SQ_QACR1);
128 #endif
129
130         return 0;
131 }
132
133 /**
134  * sq_remap - Map a physical address through the Store Queues
135  * @phys: Physical address of mapping.
136  * @size: Length of mapping.
137  * @name: User invoking mapping.
138  * @flags: Protection flags.
139  *
140  * Remaps the physical address @phys through the next available store queue
141  * address of @size length. @name is logged at boot time as well as through
142  * the sysfs interface.
143  */
144 unsigned long sq_remap(unsigned long phys, unsigned int size,
145                        const char *name, unsigned long flags)
146 {
147         struct sq_mapping *map;
148         unsigned long end;
149         unsigned int psz;
150         int ret, page;
151
152         /* Don't allow wraparound or zero size */
153         end = phys + size - 1;
154         if (unlikely(!size || end < phys))
155                 return -EINVAL;
156         /* Don't allow anyone to remap normal memory.. */
157         if (unlikely(phys < virt_to_phys(high_memory)))
158                 return -EINVAL;
159
160         phys &= PAGE_MASK;
161         size = PAGE_ALIGN(end + 1) - phys;
162
163         map = kmem_cache_alloc(sq_cache, GFP_KERNEL);
164         if (unlikely(!map))
165                 return -ENOMEM;
166
167         map->addr = phys;
168         map->size = size;
169         map->name = name;
170
171         page = bitmap_find_free_region(sq_bitmap, 0x04000000 >> PAGE_SHIFT,
172                                        get_order(map->size));
173         if (unlikely(page < 0)) {
174                 ret = -ENOSPC;
175                 goto out;
176         }
177
178         map->sq_addr = P4SEG_STORE_QUE + (page << PAGE_SHIFT);
179
180         ret = __sq_remap(map, pgprot_val(PAGE_KERNEL_NOCACHE) | flags);
181         if (unlikely(ret != 0))
182                 goto out;
183
184         psz = (size + (PAGE_SIZE - 1)) >> PAGE_SHIFT;
185         pr_info("sqremap: %15s  [%4d page%s]  va 0x%08lx   pa 0x%08lx\n",
186                 likely(map->name) ? map->name : "???",
187                 psz, psz == 1 ? " " : "s",
188                 map->sq_addr, map->addr);
189
190         sq_mapping_list_add(map);
191
192         return map->sq_addr;
193
194 out:
195         kmem_cache_free(sq_cache, map);
196         return ret;
197 }
198 EXPORT_SYMBOL(sq_remap);
199
200 /**
201  * sq_unmap - Unmap a Store Queue allocation
202  * @map: Pre-allocated Store Queue mapping.
203  *
204  * Unmaps the store queue allocation @map that was previously created by
205  * sq_remap(). Also frees up the pte that was previously inserted into
206  * the kernel page table and discards the UTLB translation.
207  */
208 void sq_unmap(unsigned long vaddr)
209 {
210         struct sq_mapping **p, *map;
211         int page;
212
213         for (p = &sq_mapping_list; (map = *p); p = &map->next)
214                 if (map->sq_addr == vaddr)
215                         break;
216
217         if (unlikely(!map)) {
218                 printk("%s: bad store queue address 0x%08lx\n",
219                        __FUNCTION__, vaddr);
220                 return;
221         }
222
223         page = (map->sq_addr - P4SEG_STORE_QUE) >> PAGE_SHIFT;
224         bitmap_release_region(sq_bitmap, page, get_order(map->size));
225
226 #ifdef CONFIG_MMU
227         {
228                 /*
229                  * Tear down the VMA in the MMU case.
230                  */
231                 struct vm_struct *vma;
232
233                 vma = remove_vm_area((void *)(map->sq_addr & PAGE_MASK));
234                 if (!vma) {
235                         printk(KERN_ERR "%s: bad address 0x%08lx\n",
236                                __FUNCTION__, map->sq_addr);
237                         return;
238                 }
239         }
240 #endif
241
242         sq_mapping_list_del(map);
243
244         kmem_cache_free(sq_cache, map);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL(sq_unmap);
247
248 /*
249  * Needlessly complex sysfs interface. Unfortunately it doesn't seem like
250  * there is any other easy way to add things on a per-cpu basis without
251  * putting the directory entries somewhere stupid and having to create
252  * links in sysfs by hand back in to the per-cpu directories.
253  *
254  * Some day we may want to have an additional abstraction per store
255  * queue, but considering the kobject hell we already have to deal with,
256  * it's simply not worth the trouble.
257  */
258 static struct kobject *sq_kobject[NR_CPUS];
259
260 struct sq_sysfs_attr {
261         struct attribute attr;
262         ssize_t (*show)(char *buf);
263         ssize_t (*store)(const char *buf, size_t count);
264 };
265
266 #define to_sq_sysfs_attr(a)     container_of(a, struct sq_sysfs_attr, attr)
267
268 static ssize_t sq_sysfs_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
269                              char *buf)
270 {
271         struct sq_sysfs_attr *sattr = to_sq_sysfs_attr(attr);
272
273         if (likely(sattr->show))
274                 return sattr->show(buf);
275
276         return -EIO;
277 }
278
279 static ssize_t sq_sysfs_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
280                               const char *buf, size_t count)
281 {
282         struct sq_sysfs_attr *sattr = to_sq_sysfs_attr(attr);
283
284         if (likely(sattr->store))
285                 return sattr->store(buf, count);
286
287         return -EIO;
288 }
289
290 static ssize_t mapping_show(char *buf)
291 {
292         struct sq_mapping **list, *entry;
293         char *p = buf;
294
295         for (list = &sq_mapping_list; (entry = *list); list = &entry->next)
296                 p += sprintf(p, "%08lx-%08lx [%08lx]: %s\n",
297                              entry->sq_addr, entry->sq_addr + entry->size,
298                              entry->addr, entry->name);
299
300         return p - buf;
301 }
302
303 static ssize_t mapping_store(const char *buf, size_t count)
304 {
305         unsigned long base = 0, len = 0;
306
307         sscanf(buf, "%lx %lx", &base, &len);
308         if (!base)
309                 return -EIO;
310
311         if (likely(len)) {
312                 int ret = sq_remap(base, len, "Userspace",
313                                    pgprot_val(PAGE_SHARED));
314                 if (ret < 0)
315                         return ret;
316         } else
317                 sq_unmap(base);
318
319         return count;
320 }
321
322 static struct sq_sysfs_attr mapping_attr =
323         __ATTR(mapping, 0644, mapping_show, mapping_store);
324
325 static struct attribute *sq_sysfs_attrs[] = {
326         &mapping_attr.attr,
327         NULL,
328 };
329
330 static struct sysfs_ops sq_sysfs_ops = {
331         .show   = sq_sysfs_show,
332         .store  = sq_sysfs_store,
333 };
334
335 static struct kobj_type ktype_percpu_entry = {
336         .sysfs_ops      = &sq_sysfs_ops,
337         .default_attrs  = sq_sysfs_attrs,
338 };
339
340 static int __devinit sq_sysdev_add(struct sys_device *sysdev)
341 {
342         unsigned int cpu = sysdev->id;
343         struct kobject *kobj;
344         int error;
345
346         sq_kobject[cpu] = kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
347         if (unlikely(!sq_kobject[cpu]))
348                 return -ENOMEM;
349
350         kobj = sq_kobject[cpu];
351         error = kobject_init_and_add(kobj, &ktype_percpu_entry, &sysdev->kobj,
352                                      "%s", "sq");
353         if (!error)
354                 kobject_uevent(kobj, KOBJ_ADD);
355         return error;
356 }
357
358 static int __devexit sq_sysdev_remove(struct sys_device *sysdev)
359 {
360         unsigned int cpu = sysdev->id;
361         struct kobject *kobj = sq_kobject[cpu];
362
363         kobject_put(kobj);
364         return 0;
365 }
366
367 static struct sysdev_driver sq_sysdev_driver = {
368         .add            = sq_sysdev_add,
369         .remove         = __devexit_p(sq_sysdev_remove),
370 };
371
372 static int __init sq_api_init(void)
373 {
374         unsigned int nr_pages = 0x04000000 >> PAGE_SHIFT;
375         unsigned int size = (nr_pages + (BITS_PER_LONG - 1)) / BITS_PER_LONG;
376         int ret = -ENOMEM;
377
378         printk(KERN_NOTICE "sq: Registering store queue API.\n");
379
380         sq_cache = kmem_cache_create("store_queue_cache",
381                                 sizeof(struct sq_mapping), 0, 0, NULL);
382         if (unlikely(!sq_cache))
383                 return ret;
384
385         sq_bitmap = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
386         if (unlikely(!sq_bitmap))
387                 goto out;
388
389         ret = sysdev_driver_register(&cpu_sysdev_class, &sq_sysdev_driver);
390         if (unlikely(ret != 0))
391                 goto out;
392
393         return 0;
394
395 out:
396         kfree(sq_bitmap);
397         kmem_cache_destroy(sq_cache);
398
399         return ret;
400 }
401
402 static void __exit sq_api_exit(void)
403 {
404         sysdev_driver_unregister(&cpu_sysdev_class, &sq_sysdev_driver);
405         kfree(sq_bitmap);
406         kmem_cache_destroy(sq_cache);
407 }
408
409 module_init(sq_api_init);
410 module_exit(sq_api_exit);
411
412 MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>, M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>");
413 MODULE_DESCRIPTION("Simple API for SH-4 integrated Store Queues");
414 MODULE_LICENSE("GPL");