git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/arm/mm/ioremap.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/ioremap.c
   3  *
   4  * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
   5  *
   6  * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
   7  *
   8  * Hacked for ARM by Phil Blundell <philb@gnu.org>
   9  * Hacked to allow all architectures to build, and various cleanups
  10  * by Russell King
  11  *
  12  * This allows a driver to remap an arbitrary region of bus memory into
  13  * virtual space.  One should *only* use readl, writel, memcpy_toio and
  14  * so on with such remapped areas.
  15  *
  16  * Because the ARM only has a 32-bit address space we can't address the
  17  * whole of the (physical) PCI space at once.  PCI huge-mode addressing
  18  * allows us to circumvent this restriction by splitting PCI space into
  19  * two 2GB chunks and mapping only one at a time into processor memory.
  20  * We use MMU protection domains to trap any attempt to access the bank
  21  * that is not currently mapped.  (This isn't fully implemented yet.)
  22  */
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/vmalloc.h>
  27
  28 #include <asm/cacheflush.h>
  29 #include <asm/io.h>
  30 #include <asm/mmu_context.h>
  31 #include <asm/pgalloc.h>
  32 #include <asm/tlbflush.h>
  33 #include <asm/sizes.h>
  34
  35 /*
  36  * Used by ioremap() and iounmap() code to mark section-mapped I/O regions
  37  * in vm_struct->flags field.
  38  */
  39 #define VM_ARM_SECTION_MAPPING  0x80000000
  40
  41 static inline void
  42 remap_area_pte(pte_t * pte, unsigned long address, unsigned long size,
  43                unsigned long phys_addr, pgprot_t pgprot)
  44 {
  45         unsigned long end;
  46
  47         address &= ~PMD_MASK;
  48         end = address + size;
  49         if (end > PMD_SIZE)
  50                 end = PMD_SIZE;
  51         BUG_ON(address >= end);
  52         do {
  53                 if (!pte_none(*pte))
  54                         goto bad;
  55
  56                 set_pte(pte, pfn_pte(phys_addr >> PAGE_SHIFT, pgprot));
  57                 address += PAGE_SIZE;
  58                 phys_addr += PAGE_SIZE;
  59                 pte++;
  60         } while (address && (address < end));
  61         return;
  62
  63  bad:
  64         printk("remap_area_pte: page already exists\n");
  65         BUG();
  66 }
  67
  68 static inline int
  69 remap_area_pmd(pmd_t * pmd, unsigned long address, unsigned long size,
  70                unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
  71 {
  72         unsigned long end;
  73         pgprot_t pgprot;
  74
  75         address &= ~PGDIR_MASK;
  76         end = address + size;
  77
  78         if (end > PGDIR_SIZE)
  79                 end = PGDIR_SIZE;
  80
  81         phys_addr -= address;
  82         BUG_ON(address >= end);
  83
  84         pgprot = __pgprot(L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_DIRTY | L_PTE_WRITE | flags);
  85         do {
  86                 pte_t * pte = pte_alloc_kernel(pmd, address);
  87                 if (!pte)
  88                         return -ENOMEM;
  89                 remap_area_pte(pte, address, end - address, address + phys_addr, pgprot);
  90                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
  91                 pmd++;
  92         } while (address && (address < end));
  93         return 0;
  94 }
  95
  96 static int
  97 remap_area_pages(unsigned long start, unsigned long pfn,
  98                  unsigned long size, unsigned long flags)
  99 {
 100         unsigned long address = start;
 101         unsigned long end = start + size;
 102         unsigned long phys_addr = __pfn_to_phys(pfn);
 103         int err = 0;
 104         pgd_t * dir;
 105
 106         phys_addr -= address;
 107         dir = pgd_offset(&init_mm, address);
 108         BUG_ON(address >= end);
 109         do {
 110                 pmd_t *pmd = pmd_alloc(&init_mm, dir, address);
 111                 if (!pmd) {
 112                         err = -ENOMEM;
 113                         break;
 114                 }
 115                 if (remap_area_pmd(pmd, address, end - address,
 116                                          phys_addr + address, flags)) {
 117                         err = -ENOMEM;
 118                         break;
 119                 }
 120
 121                 address = (address + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;
 122                 dir++;
 123         } while (address && (address < end));
 124
 125         return err;
 126 }
 127
 128
 129 void __check_kvm_seq(struct mm_struct *mm)
 130 {
 131         unsigned int seq;
 132
 133         do {
 134                 seq = init_mm.context.kvm_seq;
 135                 memcpy(pgd_offset(mm, VMALLOC_START),
 136                        pgd_offset_k(VMALLOC_START),
 137                        sizeof(pgd_t) * (pgd_index(VMALLOC_END) -
 138                                         pgd_index(VMALLOC_START)));
 139                 mm->context.kvm_seq = seq;
 140         } while (seq != init_mm.context.kvm_seq);
 141 }
 142
 143 #ifndef CONFIG_SMP
 144 /*
 145  * Section support is unsafe on SMP - If you iounmap and ioremap a region,
 146  * the other CPUs will not see this change until their next context switch.
 147  * Meanwhile, (eg) if an interrupt comes in on one of those other CPUs
 148  * which requires the new ioremap'd region to be referenced, the CPU will
 149  * reference the _old_ region.
 150  *
 151  * Note that get_vm_area() allocates a guard 4K page, so we need to mask
 152  * the size back to 1MB aligned or we will overflow in the loop below.
 153  */
 154 static void unmap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long size)
 155 {
 156         unsigned long addr = virt, end = virt + (size & ~SZ_1M);
 157         pgd_t *pgd;
 158
 159         flush_cache_vunmap(addr, end);
 160         pgd = pgd_offset_k(addr);
 161         do {
 162                 pmd_t pmd, *pmdp = pmd_offset(pgd, addr);
 163
 164                 pmd = *pmdp;
 165                 if (!pmd_none(pmd)) {
 166                         /*
 167                          * Clear the PMD from the page table, and
 168                          * increment the kvm sequence so others
 169                          * notice this change.
 170                          *
 171                          * Note: this is still racy on SMP machines.
 172                          */
 173                         pmd_clear(pmdp);
 174                         init_mm.context.kvm_seq++;
 175
 176                         /*
 177                          * Free the page table, if there was one.
 178                          */
 179                         if ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == PMD_TYPE_TABLE)
 180                                 pte_free_kernel(pmd_page_kernel(pmd));
 181                 }
 182
 183                 addr += PGDIR_SIZE;
 184                 pgd++;
 185         } while (addr < end);
 186
 187         /*
 188          * Ensure that the active_mm is up to date - we want to
 189          * catch any use-after-iounmap cases.
 190          */
 191         if (current->active_mm->context.kvm_seq != init_mm.context.kvm_seq)
 192                 __check_kvm_seq(current->active_mm);
 193
 194         flush_tlb_kernel_range(virt, end);
 195 }
 196
 197 static int
 198 remap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
 199                     unsigned long size, unsigned long flags)
 200 {
 201         unsigned long prot, addr = virt, end = virt + size;
 202         pgd_t *pgd;
 203
 204         /*
 205          * Remove and free any PTE-based mapping, and
 206          * sync the current kernel mapping.
 207          */
 208         unmap_area_sections(virt, size);
 209
 210         prot = PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AP_WRITE | PMD_DOMAIN(DOMAIN_IO) |
 211                (flags & (L_PTE_CACHEABLE | L_PTE_BUFFERABLE));
 212
 213         /*
 214          * ARMv6 and above need XN set to prevent speculative prefetches
 215          * hitting IO.
 216          */
 217         if (cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6)
 218                 prot |= PMD_SECT_XN;
 219
 220         pgd = pgd_offset_k(addr);
 221         do {
 222                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
 223
 224                 pmd[0] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | prot);
 225                 pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
 226                 pmd[1] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | prot);
 227                 pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
 228                 flush_pmd_entry(pmd);
 229
 230                 addr += PGDIR_SIZE;
 231                 pgd++;
 232         } while (addr < end);
 233
 234         return 0;
 235 }
 236 #endif
 237
 238
 239 /*
 240  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
 241  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
 242  * directly.
 243  *
 244  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
 245  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
 246  * caller shouldn't need to know that small detail.
 247  *
 248  * 'flags' are the extra L_PTE_ flags that you want to specify for this
 249  * mapping.  See include/asm-arm/proc-armv/pgtable.h for more information.
 250  */
 251 void __iomem *
 252 __ioremap_pfn(unsigned long pfn, unsigned long offset, size_t size,
 253               unsigned long flags)
 254 {
 255         int err;
 256         unsigned long addr;
 257         struct vm_struct * area;
 258
 259         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
 260         if (!area)
 261                 return NULL;
 262         addr = (unsigned long)area->addr;
 263
 264 #ifndef CONFIG_SMP
 265         if (!((__pfn_to_phys(pfn) | size | addr) & ~PMD_MASK)) {
 266                 area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
 267                 err = remap_area_sections(addr, pfn, size, flags);
 268         } else
 269 #endif
 270                 err = remap_area_pages(addr, pfn, size, flags);
 271
 272         if (err) {
 273                 vunmap((void *)addr);
 274                 return NULL;
 275         }
 276
 277         flush_cache_vmap(addr, addr + size);
 278         return (void __iomem *) (offset + addr);
 279 }
 280 EXPORT_SYMBOL(__ioremap_pfn);
 281
 282 void __iomem *
 283 __ioremap(unsigned long phys_addr, size_t size, unsigned long flags)
 284 {
 285         unsigned long last_addr;
 286         unsigned long offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
 287         unsigned long pfn = __phys_to_pfn(phys_addr);
 288
 289         /*
 290          * Don't allow wraparound or zero size
 291          */
 292         last_addr = phys_addr + size - 1;
 293         if (!size || last_addr < phys_addr)
 294                 return NULL;
 295
 296         /*
 297          * Page align the mapping size
 298          */
 299         size = PAGE_ALIGN(last_addr + 1) - phys_addr;
 300
 301         return __ioremap_pfn(pfn, offset, size, flags);
 302 }
 303 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
 304
 305 void __iounmap(void __iomem *addr)
 306 {
 307         struct vm_struct **p, *tmp;
 308         unsigned int section_mapping = 0;
 309
 310         addr = (void __iomem *)(PAGE_MASK & (unsigned long)addr);
 311
 312         /*
 313          * If this is a section based mapping we need to handle it
 314          * specially as the VM subysystem does not know how to handle
 315          * such a beast. We need the lock here b/c we need to clear
 316          * all the mappings before the area can be reclaimed
 317          * by someone else.
 318          */
 319         write_lock(&vmlist_lock);
 320         for (p = &vmlist ; (tmp = *p) ; p = &tmp->next) {
 321                 if((tmp->flags & VM_IOREMAP) && (tmp->addr == addr)) {
 322                         if (tmp->flags & VM_ARM_SECTION_MAPPING) {
 323                                 *p = tmp->next;
 324                                 unmap_area_sections((unsigned long)tmp->addr,
 325                                                     tmp->size);
 326                                 kfree(tmp);
 327                                 section_mapping = 1;
 328                         }
 329                         break;
 330                 }
 331         }
 332         write_unlock(&vmlist_lock);
 333
 334         if (!section_mapping)
 335                 vunmap(addr);
 336 }
 337 EXPORT_SYMBOL(__iounmap);