Merge branch 'linus' into x86/gart
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / pci-gart_64.c
1 /*
2  * Dynamic DMA mapping support for AMD Hammer.
3  *
4  * Use the integrated AGP GART in the Hammer northbridge as an IOMMU for PCI.
5  * This allows to use PCI devices that only support 32bit addresses on systems
6  * with more than 4GB.
7  *
8  * See Documentation/DMA-mapping.txt for the interface specification.
9  *
10  * Copyright 2002 Andi Kleen, SuSE Labs.
11  * Subject to the GNU General Public License v2 only.
12  */
13
14 #include <linux/types.h>
15 #include <linux/ctype.h>
16 #include <linux/agp_backend.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/string.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21 #include <linux/pci.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/topology.h>
24 #include <linux/interrupt.h>
25 #include <linux/bitops.h>
26 #include <linux/kdebug.h>
27 #include <linux/scatterlist.h>
28 #include <linux/iommu-helper.h>
29 #include <linux/sysdev.h>
30 #include <asm/atomic.h>
31 #include <asm/io.h>
32 #include <asm/mtrr.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/proto.h>
35 #include <asm/gart.h>
36 #include <asm/cacheflush.h>
37 #include <asm/swiotlb.h>
38 #include <asm/dma.h>
39 #include <asm/k8.h>
40
41 static unsigned long iommu_bus_base;    /* GART remapping area (physical) */
42 static unsigned long iommu_size;        /* size of remapping area bytes */
43 static unsigned long iommu_pages;       /* .. and in pages */
44
45 static u32 *iommu_gatt_base;            /* Remapping table */
46
47 /*
48  * If this is disabled the IOMMU will use an optimized flushing strategy
49  * of only flushing when an mapping is reused. With it true the GART is
50  * flushed for every mapping. Problem is that doing the lazy flush seems
51  * to trigger bugs with some popular PCI cards, in particular 3ware (but
52  * has been also also seen with Qlogic at least).
53  */
54 int iommu_fullflush = 1;
55
56 /* Allocation bitmap for the remapping area: */
57 static DEFINE_SPINLOCK(iommu_bitmap_lock);
58 /* Guarded by iommu_bitmap_lock: */
59 static unsigned long *iommu_gart_bitmap;
60
61 static u32 gart_unmapped_entry;
62
63 #define GPTE_VALID    1
64 #define GPTE_COHERENT 2
65 #define GPTE_ENCODE(x) \
66         (((x) & 0xfffff000) | (((x) >> 32) << 4) | GPTE_VALID | GPTE_COHERENT)
67 #define GPTE_DECODE(x) (((x) & 0xfffff000) | (((u64)(x) & 0xff0) << 28))
68
69 #define to_pages(addr, size) \
70         (round_up(((addr) & ~PAGE_MASK) + (size), PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT)
71
72 #define EMERGENCY_PAGES 32 /* = 128KB */
73
74 #ifdef CONFIG_AGP
75 #define AGPEXTERN extern
76 #else
77 #define AGPEXTERN
78 #endif
79
80 /* backdoor interface to AGP driver */
81 AGPEXTERN int agp_memory_reserved;
82 AGPEXTERN __u32 *agp_gatt_table;
83
84 static unsigned long next_bit;  /* protected by iommu_bitmap_lock */
85 static int need_flush;          /* global flush state. set for each gart wrap */
86
87 static unsigned long alloc_iommu(struct device *dev, int size)
88 {
89         unsigned long offset, flags;
90         unsigned long boundary_size;
91         unsigned long base_index;
92
93         base_index = ALIGN(iommu_bus_base & dma_get_seg_boundary(dev),
94                            PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
95         boundary_size = ALIGN(dma_get_seg_boundary(dev) + 1,
96                               PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
97
98         spin_lock_irqsave(&iommu_bitmap_lock, flags);
99         offset = iommu_area_alloc(iommu_gart_bitmap, iommu_pages, next_bit,
100                                   size, base_index, boundary_size, 0);
101         if (offset == -1) {
102                 need_flush = 1;
103                 offset = iommu_area_alloc(iommu_gart_bitmap, iommu_pages, 0,
104                                           size, base_index, boundary_size, 0);
105         }
106         if (offset != -1) {
107                 set_bit_string(iommu_gart_bitmap, offset, size);
108                 next_bit = offset+size;
109                 if (next_bit >= iommu_pages) {
110                         next_bit = 0;
111                         need_flush = 1;
112                 }
113         }
114         if (iommu_fullflush)
115                 need_flush = 1;
116         spin_unlock_irqrestore(&iommu_bitmap_lock, flags);
117
118         return offset;
119 }
120
121 static void free_iommu(unsigned long offset, int size)
122 {
123         unsigned long flags;
124
125         spin_lock_irqsave(&iommu_bitmap_lock, flags);
126         iommu_area_free(iommu_gart_bitmap, offset, size);
127         spin_unlock_irqrestore(&iommu_bitmap_lock, flags);
128 }
129
130 /*
131  * Use global flush state to avoid races with multiple flushers.
132  */
133 static void flush_gart(void)
134 {
135         unsigned long flags;
136
137         spin_lock_irqsave(&iommu_bitmap_lock, flags);
138         if (need_flush) {
139                 k8_flush_garts();
140                 need_flush = 0;
141         }
142         spin_unlock_irqrestore(&iommu_bitmap_lock, flags);
143 }
144
145 #ifdef CONFIG_IOMMU_LEAK
146
147 #define SET_LEAK(x)                                                     \
148         do {                                                            \
149                 if (iommu_leak_tab)                                     \
150                         iommu_leak_tab[x] = __builtin_return_address(0);\
151         } while (0)
152
153 #define CLEAR_LEAK(x)                                                   \
154         do {                                                            \
155                 if (iommu_leak_tab)                                     \
156                         iommu_leak_tab[x] = NULL;                       \
157         } while (0)
158
159 /* Debugging aid for drivers that don't free their IOMMU tables */
160 static void **iommu_leak_tab;
161 static int leak_trace;
162 static int iommu_leak_pages = 20;
163
164 static void dump_leak(void)
165 {
166         int i;
167         static int dump;
168
169         if (dump || !iommu_leak_tab)
170                 return;
171         dump = 1;
172         show_stack(NULL, NULL);
173
174         /* Very crude. dump some from the end of the table too */
175         printk(KERN_DEBUG "Dumping %d pages from end of IOMMU:\n",
176                iommu_leak_pages);
177         for (i = 0; i < iommu_leak_pages; i += 2) {
178                 printk(KERN_DEBUG "%lu: ", iommu_pages-i);
179                 printk_address((unsigned long) iommu_leak_tab[iommu_pages-i], 0);
180                 printk(KERN_CONT "%c", (i+1)%2 == 0 ? '\n' : ' ');
181         }
182         printk(KERN_DEBUG "\n");
183 }
184 #else
185 # define SET_LEAK(x)
186 # define CLEAR_LEAK(x)
187 #endif
188
189 static void iommu_full(struct device *dev, size_t size, int dir)
190 {
191         /*
192          * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
193          * Unfortunately the drivers cannot handle this operation properly.
194          * Return some non mapped prereserved space in the aperture and
195          * let the Northbridge deal with it. This will result in garbage
196          * in the IO operation. When the size exceeds the prereserved space
197          * memory corruption will occur or random memory will be DMAed
198          * out. Hopefully no network devices use single mappings that big.
199          */
200
201         printk(KERN_ERR
202                 "PCI-DMA: Out of IOMMU space for %lu bytes at device %s\n",
203                 size, dev->bus_id);
204
205         if (size > PAGE_SIZE*EMERGENCY_PAGES) {
206                 if (dir == PCI_DMA_FROMDEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
207                         panic("PCI-DMA: Memory would be corrupted\n");
208                 if (dir == PCI_DMA_TODEVICE || dir == PCI_DMA_BIDIRECTIONAL)
209                         panic(KERN_ERR
210                                 "PCI-DMA: Random memory would be DMAed\n");
211         }
212 #ifdef CONFIG_IOMMU_LEAK
213         dump_leak();
214 #endif
215 }
216
217 static inline int
218 need_iommu(struct device *dev, unsigned long addr, size_t size)
219 {
220         u64 mask = *dev->dma_mask;
221         int high = addr + size > mask;
222         int mmu = high;
223
224         if (force_iommu)
225                 mmu = 1;
226
227         return mmu;
228 }
229
230 static inline int
231 nonforced_iommu(struct device *dev, unsigned long addr, size_t size)
232 {
233         u64 mask = *dev->dma_mask;
234         int high = addr + size > mask;
235         int mmu = high;
236
237         return mmu;
238 }
239
240 /* Map a single continuous physical area into the IOMMU.
241  * Caller needs to check if the iommu is needed and flush.
242  */
243 static dma_addr_t dma_map_area(struct device *dev, dma_addr_t phys_mem,
244                                 size_t size, int dir)
245 {
246         unsigned long npages = to_pages(phys_mem, size);
247         unsigned long iommu_page = alloc_iommu(dev, npages);
248         int i;
249
250         if (iommu_page == -1) {
251                 if (!nonforced_iommu(dev, phys_mem, size))
252                         return phys_mem;
253                 if (panic_on_overflow)
254                         panic("dma_map_area overflow %lu bytes\n", size);
255                 iommu_full(dev, size, dir);
256                 return bad_dma_address;
257         }
258
259         for (i = 0; i < npages; i++) {
260                 iommu_gatt_base[iommu_page + i] = GPTE_ENCODE(phys_mem);
261                 SET_LEAK(iommu_page + i);
262                 phys_mem += PAGE_SIZE;
263         }
264         return iommu_bus_base + iommu_page*PAGE_SIZE + (phys_mem & ~PAGE_MASK);
265 }
266
267 static dma_addr_t
268 gart_map_simple(struct device *dev, phys_addr_t paddr, size_t size, int dir)
269 {
270         dma_addr_t map = dma_map_area(dev, paddr, size, dir);
271
272         flush_gart();
273
274         return map;
275 }
276
277 /* Map a single area into the IOMMU */
278 static dma_addr_t
279 gart_map_single(struct device *dev, phys_addr_t paddr, size_t size, int dir)
280 {
281         unsigned long bus;
282
283         if (!dev)
284                 dev = &fallback_dev;
285
286         if (!need_iommu(dev, paddr, size))
287                 return paddr;
288
289         bus = gart_map_simple(dev, paddr, size, dir);
290
291         return bus;
292 }
293
294 /*
295  * Free a DMA mapping.
296  */
297 static void gart_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr,
298                               size_t size, int direction)
299 {
300         unsigned long iommu_page;
301         int npages;
302         int i;
303
304         if (dma_addr < iommu_bus_base + EMERGENCY_PAGES*PAGE_SIZE ||
305             dma_addr >= iommu_bus_base + iommu_size)
306                 return;
307
308         iommu_page = (dma_addr - iommu_bus_base)>>PAGE_SHIFT;
309         npages = to_pages(dma_addr, size);
310         for (i = 0; i < npages; i++) {
311                 iommu_gatt_base[iommu_page + i] = gart_unmapped_entry;
312                 CLEAR_LEAK(iommu_page + i);
313         }
314         free_iommu(iommu_page, npages);
315 }
316
317 /*
318  * Wrapper for pci_unmap_single working with scatterlists.
319  */
320 static void
321 gart_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents, int dir)
322 {
323         struct scatterlist *s;
324         int i;
325
326         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
327                 if (!s->dma_length || !s->length)
328                         break;
329                 gart_unmap_single(dev, s->dma_address, s->dma_length, dir);
330         }
331 }
332
333 /* Fallback for dma_map_sg in case of overflow */
334 static int dma_map_sg_nonforce(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
335                                int nents, int dir)
336 {
337         struct scatterlist *s;
338         int i;
339
340 #ifdef CONFIG_IOMMU_DEBUG
341         printk(KERN_DEBUG "dma_map_sg overflow\n");
342 #endif
343
344         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
345                 unsigned long addr = sg_phys(s);
346
347                 if (nonforced_iommu(dev, addr, s->length)) {
348                         addr = dma_map_area(dev, addr, s->length, dir);
349                         if (addr == bad_dma_address) {
350                                 if (i > 0)
351                                         gart_unmap_sg(dev, sg, i, dir);
352                                 nents = 0;
353                                 sg[0].dma_length = 0;
354                                 break;
355                         }
356                 }
357                 s->dma_address = addr;
358                 s->dma_length = s->length;
359         }
360         flush_gart();
361
362         return nents;
363 }
364
365 /* Map multiple scatterlist entries continuous into the first. */
366 static int __dma_map_cont(struct device *dev, struct scatterlist *start,
367                           int nelems, struct scatterlist *sout,
368                           unsigned long pages)
369 {
370         unsigned long iommu_start = alloc_iommu(dev, pages);
371         unsigned long iommu_page = iommu_start;
372         struct scatterlist *s;
373         int i;
374
375         if (iommu_start == -1)
376                 return -1;
377
378         for_each_sg(start, s, nelems, i) {
379                 unsigned long pages, addr;
380                 unsigned long phys_addr = s->dma_address;
381
382                 BUG_ON(s != start && s->offset);
383                 if (s == start) {
384                         sout->dma_address = iommu_bus_base;
385                         sout->dma_address += iommu_page*PAGE_SIZE + s->offset;
386                         sout->dma_length = s->length;
387                 } else {
388                         sout->dma_length += s->length;
389                 }
390
391                 addr = phys_addr;
392                 pages = to_pages(s->offset, s->length);
393                 while (pages--) {
394                         iommu_gatt_base[iommu_page] = GPTE_ENCODE(addr);
395                         SET_LEAK(iommu_page);
396                         addr += PAGE_SIZE;
397                         iommu_page++;
398                 }
399         }
400         BUG_ON(iommu_page - iommu_start != pages);
401
402         return 0;
403 }
404
405 static inline int
406 dma_map_cont(struct device *dev, struct scatterlist *start, int nelems,
407              struct scatterlist *sout, unsigned long pages, int need)
408 {
409         if (!need) {
410                 BUG_ON(nelems != 1);
411                 sout->dma_address = start->dma_address;
412                 sout->dma_length = start->length;
413                 return 0;
414         }
415         return __dma_map_cont(dev, start, nelems, sout, pages);
416 }
417
418 /*
419  * DMA map all entries in a scatterlist.
420  * Merge chunks that have page aligned sizes into a continuous mapping.
421  */
422 static int
423 gart_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents, int dir)
424 {
425         struct scatterlist *s, *ps, *start_sg, *sgmap;
426         int need = 0, nextneed, i, out, start;
427         unsigned long pages = 0;
428         unsigned int seg_size;
429         unsigned int max_seg_size;
430
431         if (nents == 0)
432                 return 0;
433
434         if (!dev)
435                 dev = &fallback_dev;
436
437         out = 0;
438         start = 0;
439         start_sg = sgmap = sg;
440         seg_size = 0;
441         max_seg_size = dma_get_max_seg_size(dev);
442         ps = NULL; /* shut up gcc */
443         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
444                 dma_addr_t addr = sg_phys(s);
445
446                 s->dma_address = addr;
447                 BUG_ON(s->length == 0);
448
449                 nextneed = need_iommu(dev, addr, s->length);
450
451                 /* Handle the previous not yet processed entries */
452                 if (i > start) {
453                         /*
454                          * Can only merge when the last chunk ends on a
455                          * page boundary and the new one doesn't have an
456                          * offset.
457                          */
458                         if (!iommu_merge || !nextneed || !need || s->offset ||
459                             (s->length + seg_size > max_seg_size) ||
460                             (ps->offset + ps->length) % PAGE_SIZE) {
461                                 if (dma_map_cont(dev, start_sg, i - start,
462                                                  sgmap, pages, need) < 0)
463                                         goto error;
464                                 out++;
465                                 seg_size = 0;
466                                 sgmap = sg_next(sgmap);
467                                 pages = 0;
468                                 start = i;
469                                 start_sg = s;
470                         }
471                 }
472
473                 seg_size += s->length;
474                 need = nextneed;
475                 pages += to_pages(s->offset, s->length);
476                 ps = s;
477         }
478         if (dma_map_cont(dev, start_sg, i - start, sgmap, pages, need) < 0)
479                 goto error;
480         out++;
481         flush_gart();
482         if (out < nents) {
483                 sgmap = sg_next(sgmap);
484                 sgmap->dma_length = 0;
485         }
486         return out;
487
488 error:
489         flush_gart();
490         gart_unmap_sg(dev, sg, out, dir);
491
492         /* When it was forced or merged try again in a dumb way */
493         if (force_iommu || iommu_merge) {
494                 out = dma_map_sg_nonforce(dev, sg, nents, dir);
495                 if (out > 0)
496                         return out;
497         }
498         if (panic_on_overflow)
499                 panic("dma_map_sg: overflow on %lu pages\n", pages);
500
501         iommu_full(dev, pages << PAGE_SHIFT, dir);
502         for_each_sg(sg, s, nents, i)
503                 s->dma_address = bad_dma_address;
504         return 0;
505 }
506
507 static int no_agp;
508
509 static __init unsigned long check_iommu_size(unsigned long aper, u64 aper_size)
510 {
511         unsigned long a;
512
513         if (!iommu_size) {
514                 iommu_size = aper_size;
515                 if (!no_agp)
516                         iommu_size /= 2;
517         }
518
519         a = aper + iommu_size;
520         iommu_size -= round_up(a, PMD_PAGE_SIZE) - a;
521
522         if (iommu_size < 64*1024*1024) {
523                 printk(KERN_WARNING
524                         "PCI-DMA: Warning: Small IOMMU %luMB."
525                         " Consider increasing the AGP aperture in BIOS\n",
526                                 iommu_size >> 20);
527         }
528
529         return iommu_size;
530 }
531
532 static __init unsigned read_aperture(struct pci_dev *dev, u32 *size)
533 {
534         unsigned aper_size = 0, aper_base_32, aper_order;
535         u64 aper_base;
536
537         pci_read_config_dword(dev, AMD64_GARTAPERTUREBASE, &aper_base_32);
538         pci_read_config_dword(dev, AMD64_GARTAPERTURECTL, &aper_order);
539         aper_order = (aper_order >> 1) & 7;
540
541         aper_base = aper_base_32 & 0x7fff;
542         aper_base <<= 25;
543
544         aper_size = (32 * 1024 * 1024) << aper_order;
545         if (aper_base + aper_size > 0x100000000UL || !aper_size)
546                 aper_base = 0;
547
548         *size = aper_size;
549         return aper_base;
550 }
551
552 static int gart_resume(struct sys_device *dev)
553 {
554         return 0;
555 }
556
557 static int gart_suspend(struct sys_device *dev, pm_message_t state)
558 {
559         return -EINVAL;
560 }
561
562 static struct sysdev_class gart_sysdev_class = {
563         .name = "gart",
564         .suspend = gart_suspend,
565         .resume = gart_resume,
566
567 };
568
569 static struct sys_device device_gart = {
570         .id     = 0,
571         .cls    = &gart_sysdev_class,
572 };
573
574 /*
575  * Private Northbridge GATT initialization in case we cannot use the
576  * AGP driver for some reason.
577  */
578 static __init int init_k8_gatt(struct agp_kern_info *info)
579 {
580         unsigned aper_size, gatt_size, new_aper_size;
581         unsigned aper_base, new_aper_base;
582         struct pci_dev *dev;
583         void *gatt;
584         int i, error;
585
586         printk(KERN_INFO "PCI-DMA: Disabling AGP.\n");
587         aper_size = aper_base = info->aper_size = 0;
588         dev = NULL;
589         for (i = 0; i < num_k8_northbridges; i++) {
590                 dev = k8_northbridges[i];
591                 new_aper_base = read_aperture(dev, &new_aper_size);
592                 if (!new_aper_base)
593                         goto nommu;
594
595                 if (!aper_base) {
596                         aper_size = new_aper_size;
597                         aper_base = new_aper_base;
598                 }
599                 if (aper_size != new_aper_size || aper_base != new_aper_base)
600                         goto nommu;
601         }
602         if (!aper_base)
603                 goto nommu;
604         info->aper_base = aper_base;
605         info->aper_size = aper_size >> 20;
606
607         gatt_size = (aper_size >> PAGE_SHIFT) * sizeof(u32);
608         gatt = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(gatt_size));
609         if (!gatt)
610                 panic("Cannot allocate GATT table");
611         if (set_memory_uc((unsigned long)gatt, gatt_size >> PAGE_SHIFT))
612                 panic("Could not set GART PTEs to uncacheable pages");
613
614         memset(gatt, 0, gatt_size);
615         agp_gatt_table = gatt;
616
617         for (i = 0; i < num_k8_northbridges; i++) {
618                 dev = k8_northbridges[i];
619                 enable_gart_translation(dev, __pa(gatt));
620         }
621
622         error = sysdev_class_register(&gart_sysdev_class);
623         if (!error)
624                 error = sysdev_register(&device_gart);
625         if (error)
626                 panic("Could not register gart_sysdev -- would corrupt data on next suspend");
627         flush_gart();
628
629         printk(KERN_INFO "PCI-DMA: aperture base @ %x size %u KB\n",
630                aper_base, aper_size>>10);
631         return 0;
632
633  nommu:
634         /* Should not happen anymore */
635         printk(KERN_WARNING "PCI-DMA: More than 4GB of RAM and no IOMMU\n"
636                KERN_WARNING "falling back to iommu=soft.\n");
637         return -1;
638 }
639
640 extern int agp_amd64_init(void);
641
642 static const struct dma_mapping_ops gart_dma_ops = {
643         .mapping_error                  = NULL,
644         .map_single                     = gart_map_single,
645         .map_simple                     = gart_map_simple,
646         .unmap_single                   = gart_unmap_single,
647         .sync_single_for_cpu            = NULL,
648         .sync_single_for_device         = NULL,
649         .sync_single_range_for_cpu      = NULL,
650         .sync_single_range_for_device   = NULL,
651         .sync_sg_for_cpu                = NULL,
652         .sync_sg_for_device             = NULL,
653         .map_sg                         = gart_map_sg,
654         .unmap_sg                       = gart_unmap_sg,
655 };
656
657 void gart_iommu_shutdown(void)
658 {
659         struct pci_dev *dev;
660         int i;
661
662         if (no_agp && (dma_ops != &gart_dma_ops))
663                 return;
664
665         for (i = 0; i < num_k8_northbridges; i++) {
666                 u32 ctl;
667
668                 dev = k8_northbridges[i];
669                 pci_read_config_dword(dev, AMD64_GARTAPERTURECTL, &ctl);
670
671                 ctl &= ~GARTEN;
672
673                 pci_write_config_dword(dev, AMD64_GARTAPERTURECTL, ctl);
674         }
675 }
676
677 void __init gart_iommu_init(void)
678 {
679         struct agp_kern_info info;
680         unsigned long iommu_start;
681         unsigned long aper_size;
682         unsigned long scratch;
683         long i;
684
685         if (cache_k8_northbridges() < 0 || num_k8_northbridges == 0) {
686                 printk(KERN_INFO "PCI-GART: No AMD northbridge found.\n");
687                 return;
688         }
689
690 #ifndef CONFIG_AGP_AMD64
691         no_agp = 1;
692 #else
693         /* Makefile puts PCI initialization via subsys_initcall first. */
694         /* Add other K8 AGP bridge drivers here */
695         no_agp = no_agp ||
696                 (agp_amd64_init() < 0) ||
697                 (agp_copy_info(agp_bridge, &info) < 0);
698 #endif
699
700         if (swiotlb)
701                 return;
702
703         /* Did we detect a different HW IOMMU? */
704         if (iommu_detected && !gart_iommu_aperture)
705                 return;
706
707         if (no_iommu ||
708             (!force_iommu && end_pfn <= MAX_DMA32_PFN) ||
709             !gart_iommu_aperture ||
710             (no_agp && init_k8_gatt(&info) < 0)) {
711                 if (end_pfn > MAX_DMA32_PFN) {
712                         printk(KERN_WARNING "More than 4GB of memory "
713                                           "but GART IOMMU not available.\n"
714                                KERN_WARNING "falling back to iommu=soft.\n");
715                 }
716                 return;
717         }
718
719         printk(KERN_INFO "PCI-DMA: using GART IOMMU.\n");
720         aper_size = info.aper_size * 1024 * 1024;
721         iommu_size = check_iommu_size(info.aper_base, aper_size);
722         iommu_pages = iommu_size >> PAGE_SHIFT;
723
724         iommu_gart_bitmap = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
725                                                       get_order(iommu_pages/8));
726         if (!iommu_gart_bitmap)
727                 panic("Cannot allocate iommu bitmap\n");
728         memset(iommu_gart_bitmap, 0, iommu_pages/8);
729
730 #ifdef CONFIG_IOMMU_LEAK
731         if (leak_trace) {
732                 iommu_leak_tab = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
733                                   get_order(iommu_pages*sizeof(void *)));
734                 if (iommu_leak_tab)
735                         memset(iommu_leak_tab, 0, iommu_pages * 8);
736                 else
737                         printk(KERN_DEBUG
738                                "PCI-DMA: Cannot allocate leak trace area\n");
739         }
740 #endif
741
742         /*
743          * Out of IOMMU space handling.
744          * Reserve some invalid pages at the beginning of the GART.
745          */
746         set_bit_string(iommu_gart_bitmap, 0, EMERGENCY_PAGES);
747
748         agp_memory_reserved = iommu_size;
749         printk(KERN_INFO
750                "PCI-DMA: Reserving %luMB of IOMMU area in the AGP aperture\n",
751                iommu_size >> 20);
752
753         iommu_start = aper_size - iommu_size;
754         iommu_bus_base = info.aper_base + iommu_start;
755         bad_dma_address = iommu_bus_base;
756         iommu_gatt_base = agp_gatt_table + (iommu_start>>PAGE_SHIFT);
757
758         /*
759          * Unmap the IOMMU part of the GART. The alias of the page is
760          * always mapped with cache enabled and there is no full cache
761          * coherency across the GART remapping. The unmapping avoids
762          * automatic prefetches from the CPU allocating cache lines in
763          * there. All CPU accesses are done via the direct mapping to
764          * the backing memory. The GART address is only used by PCI
765          * devices.
766          */
767         set_memory_np((unsigned long)__va(iommu_bus_base),
768                                 iommu_size >> PAGE_SHIFT);
769         /*
770          * Tricky. The GART table remaps the physical memory range,
771          * so the CPU wont notice potential aliases and if the memory
772          * is remapped to UC later on, we might surprise the PCI devices
773          * with a stray writeout of a cacheline. So play it sure and
774          * do an explicit, full-scale wbinvd() _after_ having marked all
775          * the pages as Not-Present:
776          */
777         wbinvd();
778
779         /*
780          * Try to workaround a bug (thanks to BenH)
781          * Set unmapped entries to a scratch page instead of 0.
782          * Any prefetches that hit unmapped entries won't get an bus abort
783          * then.
784          */
785         scratch = get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
786         if (!scratch)
787                 panic("Cannot allocate iommu scratch page");
788         gart_unmapped_entry = GPTE_ENCODE(__pa(scratch));
789         for (i = EMERGENCY_PAGES; i < iommu_pages; i++)
790                 iommu_gatt_base[i] = gart_unmapped_entry;
791
792         flush_gart();
793         dma_ops = &gart_dma_ops;
794 }
795
796 void __init gart_parse_options(char *p)
797 {
798         int arg;
799
800 #ifdef CONFIG_IOMMU_LEAK
801         if (!strncmp(p, "leak", 4)) {
802                 leak_trace = 1;
803                 p += 4;
804                 if (*p == '=') ++p;
805                 if (isdigit(*p) && get_option(&p, &arg))
806                         iommu_leak_pages = arg;
807         }
808 #endif
809         if (isdigit(*p) && get_option(&p, &arg))
810                 iommu_size = arg;
811         if (!strncmp(p, "fullflush", 8))
812                 iommu_fullflush = 1;
813         if (!strncmp(p, "nofullflush", 11))
814                 iommu_fullflush = 0;
815         if (!strncmp(p, "noagp", 5))
816                 no_agp = 1;
817         if (!strncmp(p, "noaperture", 10))
818                 fix_aperture = 0;
819         /* duplicated from pci-dma.c */
820         if (!strncmp(p, "force", 5))
821                 gart_iommu_aperture_allowed = 1;
822         if (!strncmp(p, "allowed", 7))
823                 gart_iommu_aperture_allowed = 1;
824         if (!strncmp(p, "memaper", 7)) {
825                 fallback_aper_force = 1;
826                 p += 7;
827                 if (*p == '=') {
828                         ++p;
829                         if (get_option(&p, &arg))
830                                 fallback_aper_order = arg;
831                 }
832         }
833 }