Merge tag 'please-pull-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl...
[muen/linux.git] / arch / ia64 / sn / pci / pci_dma.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (C) 2000,2002-2005 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
7  *
8  * Routines for PCI DMA mapping.  See Documentation/DMA-API.txt for
9  * a description of how these routines should be used.
10  */
11
12 #include <linux/gfp.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/dma-mapping.h>
15 #include <asm/dma.h>
16 #include <asm/sn/intr.h>
17 #include <asm/sn/pcibus_provider_defs.h>
18 #include <asm/sn/pcidev.h>
19 #include <asm/sn/sn_sal.h>
20
21 #define SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg) (sg_virt((sg)))
22 #define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG) virt_to_phys(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(SG))
23
24 /**
25  * sn_dma_supported - test a DMA mask
26  * @dev: device to test
27  * @mask: DMA mask to test
28  *
29  * Return whether the given PCI device DMA address mask can be supported
30  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
31  * during PCI bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
32  * this function.  Of course, SN only supports devices that have 32 or more
33  * address bits when using the PMU.
34  */
35 static int sn_dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
36 {
37         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
38
39         if (mask < 0x7fffffff)
40                 return 0;
41         return 1;
42 }
43
44 /**
45  * sn_dma_set_mask - set the DMA mask
46  * @dev: device to set
47  * @dma_mask: new mask
48  *
49  * Set @dev's DMA mask if the hw supports it.
50  */
51 int sn_dma_set_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
52 {
53         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
54
55         if (!sn_dma_supported(dev, dma_mask))
56                 return 0;
57
58         *dev->dma_mask = dma_mask;
59         return 1;
60 }
61 EXPORT_SYMBOL(sn_dma_set_mask);
62
63 /**
64  * sn_dma_alloc_coherent - allocate memory for coherent DMA
65  * @dev: device to allocate for
66  * @size: size of the region
67  * @dma_handle: DMA (bus) address
68  * @flags: memory allocation flags
69  *
70  * dma_alloc_coherent() returns a pointer to a memory region suitable for
71  * coherent DMA traffic to/from a PCI device.  On SN platforms, this means
72  * that @dma_handle will have the %PCIIO_DMA_CMD flag set.
73  *
74  * This interface is usually used for "command" streams (e.g. the command
75  * queue for a SCSI controller).  See Documentation/DMA-API.txt for
76  * more information.
77  */
78 static void *sn_dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,
79                                    dma_addr_t * dma_handle, gfp_t flags,
80                                    unsigned long attrs)
81 {
82         void *cpuaddr;
83         unsigned long phys_addr;
84         int node;
85         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
86         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
87
88         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
89
90         /*
91          * Allocate the memory.
92          */
93         node = pcibus_to_node(pdev->bus);
94         if (likely(node >=0)) {
95                 struct page *p = __alloc_pages_node(node,
96                                                 flags, get_order(size));
97
98                 if (likely(p))
99                         cpuaddr = page_address(p);
100                 else
101                         return NULL;
102         } else
103                 cpuaddr = (void *)__get_free_pages(flags, get_order(size));
104
105         if (unlikely(!cpuaddr))
106                 return NULL;
107
108         memset(cpuaddr, 0x0, size);
109
110         /* physical addr. of the memory we just got */
111         phys_addr = __pa(cpuaddr);
112
113         /*
114          * 64 bit address translations should never fail.
115          * 32 bit translations can fail if there are insufficient mapping
116          * resources.
117          */
118
119         *dma_handle = provider->dma_map_consistent(pdev, phys_addr, size,
120                                                    SN_DMA_ADDR_PHYS);
121         if (!*dma_handle) {
122                 printk(KERN_ERR "%s: out of ATEs\n", __func__);
123                 free_pages((unsigned long)cpuaddr, get_order(size));
124                 return NULL;
125         }
126
127         return cpuaddr;
128 }
129
130 /**
131  * sn_pci_free_coherent - free memory associated with coherent DMAable region
132  * @dev: device to free for
133  * @size: size to free
134  * @cpu_addr: kernel virtual address to free
135  * @dma_handle: DMA address associated with this region
136  *
137  * Frees the memory allocated by dma_alloc_coherent(), potentially unmapping
138  * any associated IOMMU mappings.
139  */
140 static void sn_dma_free_coherent(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
141                                  dma_addr_t dma_handle, unsigned long attrs)
142 {
143         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
144         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
145
146         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
147
148         provider->dma_unmap(pdev, dma_handle, 0);
149         free_pages((unsigned long)cpu_addr, get_order(size));
150 }
151
152 /**
153  * sn_dma_map_single_attrs - map a single page for DMA
154  * @dev: device to map for
155  * @cpu_addr: kernel virtual address of the region to map
156  * @size: size of the region
157  * @direction: DMA direction
158  * @attrs: optional dma attributes
159  *
160  * Map the region pointed to by @cpu_addr for DMA and return the
161  * DMA address.
162  *
163  * We map this to the one step pcibr_dmamap_trans interface rather than
164  * the two step pcibr_dmamap_alloc/pcibr_dmamap_addr because we have
165  * no way of saving the dmamap handle from the alloc to later free
166  * (which is pretty much unacceptable).
167  *
168  * mappings with the DMA_ATTR_WRITE_BARRIER get mapped with
169  * dma_map_consistent() so that writes force a flush of pending DMA.
170  * (See "SGI Altix Architecture Considerations for Linux Device Drivers",
171  * Document Number: 007-4763-001)
172  *
173  * TODO: simplify our interface;
174  *       figure out how to save dmamap handle so can use two step.
175  */
176 static dma_addr_t sn_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
177                                   unsigned long offset, size_t size,
178                                   enum dma_data_direction dir,
179                                   unsigned long attrs)
180 {
181         void *cpu_addr = page_address(page) + offset;
182         dma_addr_t dma_addr;
183         unsigned long phys_addr;
184         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
185         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
186
187         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
188
189         phys_addr = __pa(cpu_addr);
190         if (attrs & DMA_ATTR_WRITE_BARRIER)
191                 dma_addr = provider->dma_map_consistent(pdev, phys_addr,
192                                                         size, SN_DMA_ADDR_PHYS);
193         else
194                 dma_addr = provider->dma_map(pdev, phys_addr, size,
195                                              SN_DMA_ADDR_PHYS);
196
197         if (!dma_addr) {
198                 printk(KERN_ERR "%s: out of ATEs\n", __func__);
199                 return 0;
200         }
201         return dma_addr;
202 }
203
204 /**
205  * sn_dma_unmap_single_attrs - unamp a DMA mapped page
206  * @dev: device to sync
207  * @dma_addr: DMA address to sync
208  * @size: size of region
209  * @direction: DMA direction
210  * @attrs: optional dma attributes
211  *
212  * This routine is supposed to sync the DMA region specified
213  * by @dma_handle into the coherence domain.  On SN, we're always cache
214  * coherent, so we just need to free any ATEs associated with this mapping.
215  */
216 static void sn_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr,
217                               size_t size, enum dma_data_direction dir,
218                               unsigned long attrs)
219 {
220         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
221         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
222
223         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
224
225         provider->dma_unmap(pdev, dma_addr, dir);
226 }
227
228 /**
229  * sn_dma_unmap_sg - unmap a DMA scatterlist
230  * @dev: device to unmap
231  * @sg: scatterlist to unmap
232  * @nhwentries: number of scatterlist entries
233  * @direction: DMA direction
234  * @attrs: optional dma attributes
235  *
236  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.
237  */
238 static void sn_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sgl,
239                             int nhwentries, enum dma_data_direction dir,
240                             unsigned long attrs)
241 {
242         int i;
243         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
244         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
245         struct scatterlist *sg;
246
247         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
248
249         for_each_sg(sgl, sg, nhwentries, i) {
250                 provider->dma_unmap(pdev, sg->dma_address, dir);
251                 sg->dma_address = (dma_addr_t) NULL;
252                 sg->dma_length = 0;
253         }
254 }
255
256 /**
257  * sn_dma_map_sg - map a scatterlist for DMA
258  * @dev: device to map for
259  * @sg: scatterlist to map
260  * @nhwentries: number of entries
261  * @direction: direction of the DMA transaction
262  * @attrs: optional dma attributes
263  *
264  * mappings with the DMA_ATTR_WRITE_BARRIER get mapped with
265  * dma_map_consistent() so that writes force a flush of pending DMA.
266  * (See "SGI Altix Architecture Considerations for Linux Device Drivers",
267  * Document Number: 007-4763-001)
268  *
269  * Maps each entry of @sg for DMA.
270  */
271 static int sn_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sgl,
272                          int nhwentries, enum dma_data_direction dir,
273                          unsigned long attrs)
274 {
275         unsigned long phys_addr;
276         struct scatterlist *saved_sg = sgl, *sg;
277         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
278         struct sn_pcibus_provider *provider = SN_PCIDEV_BUSPROVIDER(pdev);
279         int i;
280
281         BUG_ON(!dev_is_pci(dev));
282
283         /*
284          * Setup a DMA address for each entry in the scatterlist.
285          */
286         for_each_sg(sgl, sg, nhwentries, i) {
287                 dma_addr_t dma_addr;
288                 phys_addr = SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg);
289                 if (attrs & DMA_ATTR_WRITE_BARRIER)
290                         dma_addr = provider->dma_map_consistent(pdev,
291                                                                 phys_addr,
292                                                                 sg->length,
293                                                                 SN_DMA_ADDR_PHYS);
294                 else
295                         dma_addr = provider->dma_map(pdev, phys_addr,
296                                                      sg->length,
297                                                      SN_DMA_ADDR_PHYS);
298
299                 sg->dma_address = dma_addr;
300                 if (!sg->dma_address) {
301                         printk(KERN_ERR "%s: out of ATEs\n", __func__);
302
303                         /*
304                          * Free any successfully allocated entries.
305                          */
306                         if (i > 0)
307                                 sn_dma_unmap_sg(dev, saved_sg, i, dir, attrs);
308                         return 0;
309                 }
310
311                 sg->dma_length = sg->length;
312         }
313
314         return nhwentries;
315 }
316
317 static int sn_dma_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
318 {
319         return 0;
320 }
321
322 static u64 sn_dma_get_required_mask(struct device *dev)
323 {
324         return DMA_BIT_MASK(64);
325 }
326
327 char *sn_pci_get_legacy_mem(struct pci_bus *bus)
328 {
329         if (!SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus))
330                 return ERR_PTR(-ENODEV);
331
332         return (char *)(SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus)->bs_legacy_mem | __IA64_UNCACHED_OFFSET);
333 }
334
335 int sn_pci_legacy_read(struct pci_bus *bus, u16 port, u32 *val, u8 size)
336 {
337         unsigned long addr;
338         int ret;
339         struct ia64_sal_retval isrv;
340
341         /*
342          * First, try the SN_SAL_IOIF_PCI_SAFE SAL call which can work
343          * around hw issues at the pci bus level.  SGI proms older than
344          * 4.10 don't implement this.
345          */
346
347         SAL_CALL(isrv, SN_SAL_IOIF_PCI_SAFE,
348                  pci_domain_nr(bus), bus->number,
349                  0, /* io */
350                  0, /* read */
351                  port, size, __pa(val));
352
353         if (isrv.status == 0)
354                 return size;
355
356         /*
357          * If the above failed, retry using the SAL_PROBE call which should
358          * be present in all proms (but which cannot work round PCI chipset
359          * bugs).  This code is retained for compatibility with old
360          * pre-4.10 proms, and should be removed at some point in the future.
361          */
362
363         if (!SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus))
364                 return -ENODEV;
365
366         addr = SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus)->bs_legacy_io | __IA64_UNCACHED_OFFSET;
367         addr += port;
368
369         ret = ia64_sn_probe_mem(addr, (long)size, (void *)val);
370
371         if (ret == 2)
372                 return -EINVAL;
373
374         if (ret == 1)
375                 *val = -1;
376
377         return size;
378 }
379
380 int sn_pci_legacy_write(struct pci_bus *bus, u16 port, u32 val, u8 size)
381 {
382         int ret = size;
383         unsigned long paddr;
384         unsigned long *addr;
385         struct ia64_sal_retval isrv;
386
387         /*
388          * First, try the SN_SAL_IOIF_PCI_SAFE SAL call which can work
389          * around hw issues at the pci bus level.  SGI proms older than
390          * 4.10 don't implement this.
391          */
392
393         SAL_CALL(isrv, SN_SAL_IOIF_PCI_SAFE,
394                  pci_domain_nr(bus), bus->number,
395                  0, /* io */
396                  1, /* write */
397                  port, size, __pa(&val));
398
399         if (isrv.status == 0)
400                 return size;
401
402         /*
403          * If the above failed, retry using the SAL_PROBE call which should
404          * be present in all proms (but which cannot work round PCI chipset
405          * bugs).  This code is retained for compatibility with old
406          * pre-4.10 proms, and should be removed at some point in the future.
407          */
408
409         if (!SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus)) {
410                 ret = -ENODEV;
411                 goto out;
412         }
413
414         /* Put the phys addr in uncached space */
415         paddr = SN_PCIBUS_BUSSOFT(bus)->bs_legacy_io | __IA64_UNCACHED_OFFSET;
416         paddr += port;
417         addr = (unsigned long *)paddr;
418
419         switch (size) {
420         case 1:
421                 *(volatile u8 *)(addr) = (u8)(val);
422                 break;
423         case 2:
424                 *(volatile u16 *)(addr) = (u16)(val);
425                 break;
426         case 4:
427                 *(volatile u32 *)(addr) = (u32)(val);
428                 break;
429         default:
430                 ret = -EINVAL;
431                 break;
432         }
433  out:
434         return ret;
435 }
436
437 static struct dma_map_ops sn_dma_ops = {
438         .alloc                  = sn_dma_alloc_coherent,
439         .free                   = sn_dma_free_coherent,
440         .map_page               = sn_dma_map_page,
441         .unmap_page             = sn_dma_unmap_page,
442         .map_sg                 = sn_dma_map_sg,
443         .unmap_sg               = sn_dma_unmap_sg,
444         .mapping_error          = sn_dma_mapping_error,
445         .dma_supported          = sn_dma_supported,
446         .get_required_mask      = sn_dma_get_required_mask,
447 };
448
449 void sn_dma_init(void)
450 {
451         dma_ops = &sn_dma_ops;
452 }