git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/x86_64/kernel/pci-dma.c

   1 /*
   2  * Dynamic DMA mapping support.
   3  */
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/string.h>
   8 #include <linux/pci.h>
   9 #include <linux/module.h>
  10 #include <asm/io.h>
  11 #include <asm/proto.h>
  12 #include <asm/calgary.h>
  13
  14 int iommu_merge __read_mostly = 0;
  15 EXPORT_SYMBOL(iommu_merge);
  16
  17 dma_addr_t bad_dma_address __read_mostly;
  18 EXPORT_SYMBOL(bad_dma_address);
  19
  20 /* This tells the BIO block layer to assume merging. Default to off
  21    because we cannot guarantee merging later. */
  22 int iommu_bio_merge __read_mostly = 0;
  23 EXPORT_SYMBOL(iommu_bio_merge);
  24
  25 static int iommu_sac_force __read_mostly = 0;
  26
  27 int no_iommu __read_mostly;
  28 #ifdef CONFIG_IOMMU_DEBUG
  29 int panic_on_overflow __read_mostly = 1;
  30 int force_iommu __read_mostly = 1;
  31 #else
  32 int panic_on_overflow __read_mostly = 0;
  33 int force_iommu __read_mostly= 0;
  34 #endif
  35
  36 /* Set this to 1 if there is a HW IOMMU in the system */
  37 int iommu_detected __read_mostly = 0;
  38
  39 /* Dummy device used for NULL arguments (normally ISA). Better would
  40    be probably a smaller DMA mask, but this is bug-to-bug compatible
  41    to i386. */
  42 struct device fallback_dev = {
  43         .bus_id = "fallback device",
  44         .coherent_dma_mask = DMA_32BIT_MASK,
  45         .dma_mask = &fallback_dev.coherent_dma_mask,
  46 };
  47
  48 /* Allocate DMA memory on node near device */
  49 noinline static void *
  50 dma_alloc_pages(struct device *dev, gfp_t gfp, unsigned order)
  51 {
  52         struct page *page;
  53         int node;
  54 #ifdef CONFIG_PCI
  55         if (dev->bus == &pci_bus_type)
  56                 node = pcibus_to_node(to_pci_dev(dev)->bus);
  57         else
  58 #endif
  59                 node = numa_node_id();
  60
  61         if (node < first_node(node_online_map))
  62                 node = first_node(node_online_map);
  63
  64         page = alloc_pages_node(node, gfp, order);
  65         return page ? page_address(page) : NULL;
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Allocate memory for a coherent mapping.
  70  */
  71 void *
  72 dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
  73                    gfp_t gfp)
  74 {
  75         void *memory;
  76         unsigned long dma_mask = 0;
  77         u64 bus;
  78
  79         if (!dev)
  80                 dev = &fallback_dev;
  81         dma_mask = dev->coherent_dma_mask;
  82         if (dma_mask == 0)
  83                 dma_mask = DMA_32BIT_MASK;
  84
  85         /* Don't invoke OOM killer */
  86         gfp |= __GFP_NORETRY;
  87
  88         /* Kludge to make it bug-to-bug compatible with i386. i386
  89            uses the normal dma_mask for alloc_coherent. */
  90         dma_mask &= *dev->dma_mask;
  91
  92         /* Why <=? Even when the mask is smaller than 4GB it is often
  93            larger than 16MB and in this case we have a chance of
  94            finding fitting memory in the next higher zone first. If
  95            not retry with true GFP_DMA. -AK */
  96         if (dma_mask <= DMA_32BIT_MASK)
  97                 gfp |= GFP_DMA32;
  98
  99  again:
 100         memory = dma_alloc_pages(dev, gfp, get_order(size));
 101         if (memory == NULL)
 102                 return NULL;
 103
 104         {
 105                 int high, mmu;
 106                 bus = virt_to_bus(memory);
 107                 high = (bus + size) >= dma_mask;
 108                 mmu = high;
 109                 if (force_iommu && !(gfp & GFP_DMA))
 110                         mmu = 1;
 111                 else if (high) {
 112                         free_pages((unsigned long)memory,
 113                                    get_order(size));
 114
 115                         /* Don't use the 16MB ZONE_DMA unless absolutely
 116                            needed. It's better to use remapping first. */
 117                         if (dma_mask < DMA_32BIT_MASK && !(gfp & GFP_DMA)) {
 118                                 gfp = (gfp & ~GFP_DMA32) | GFP_DMA;
 119                                 goto again;
 120                         }
 121
 122                         /* Let low level make its own zone decisions */
 123                         gfp &= ~(GFP_DMA32|GFP_DMA);
 124
 125                         if (dma_ops->alloc_coherent)
 126                                 return dma_ops->alloc_coherent(dev, size,
 127                                                            dma_handle, gfp);
 128                         return NULL;
 129                 }
 130
 131                 memset(memory, 0, size);
 132                 if (!mmu) {
 133                         *dma_handle = virt_to_bus(memory);
 134                         return memory;
 135                 }
 136         }
 137
 138         if (dma_ops->alloc_coherent) {
 139                 free_pages((unsigned long)memory, get_order(size));
 140                 gfp &= ~(GFP_DMA|GFP_DMA32);
 141                 return dma_ops->alloc_coherent(dev, size, dma_handle, gfp);
 142         }
 143
 144         if (dma_ops->map_simple) {
 145                 *dma_handle = dma_ops->map_simple(dev, memory,
 146                                               size,
 147                                               PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
 148                 if (*dma_handle != bad_dma_address)
 149                         return memory;
 150         }
 151
 152         if (panic_on_overflow)
 153                 panic("dma_alloc_coherent: IOMMU overflow by %lu bytes\n",size);
 154         free_pages((unsigned long)memory, get_order(size));
 155         return NULL;
 156 }
 157 EXPORT_SYMBOL(dma_alloc_coherent);
 158
 159 /*
 160  * Unmap coherent memory.
 161  * The caller must ensure that the device has finished accessing the mapping.
 162  */
 163 void dma_free_coherent(struct device *dev, size_t size,
 164                          void *vaddr, dma_addr_t bus)
 165 {
 166         if (dma_ops->unmap_single)
 167                 dma_ops->unmap_single(dev, bus, size, 0);
 168         free_pages((unsigned long)vaddr, get_order(size));
 169 }
 170 EXPORT_SYMBOL(dma_free_coherent);
 171
 172 static int forbid_dac __read_mostly;
 173
 174 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
 175 {
 176 #ifdef CONFIG_PCI
 177         if (mask > 0xffffffff && forbid_dac > 0) {
 178
 179
 180
 181                 printk(KERN_INFO "PCI: Disallowing DAC for device %s\n", dev->bus_id);
 182                 return 0;
 183         }
 184 #endif
 185
 186         if (dma_ops->dma_supported)
 187                 return dma_ops->dma_supported(dev, mask);
 188
 189         /* Copied from i386. Doesn't make much sense, because it will
 190            only work for pci_alloc_coherent.
 191            The caller just has to use GFP_DMA in this case. */
 192         if (mask < DMA_24BIT_MASK)
 193                 return 0;
 194
 195         /* Tell the device to use SAC when IOMMU force is on.  This
 196            allows the driver to use cheaper accesses in some cases.
 197
 198            Problem with this is that if we overflow the IOMMU area and
 199            return DAC as fallback address the device may not handle it
 200            correctly.
 201
 202            As a special case some controllers have a 39bit address
 203            mode that is as efficient as 32bit (aic79xx). Don't force
 204            SAC for these.  Assume all masks <= 40 bits are of this
 205            type. Normally this doesn't make any difference, but gives
 206            more gentle handling of IOMMU overflow. */
 207         if (iommu_sac_force && (mask >= DMA_40BIT_MASK)) {
 208                 printk(KERN_INFO "%s: Force SAC with mask %Lx\n", dev->bus_id,mask);
 209                 return 0;
 210         }
 211
 212         return 1;
 213 }
 214 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
 215
 216 int dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask)
 217 {
 218         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, mask))
 219                 return -EIO;
 220         *dev->dma_mask = mask;
 221         return 0;
 222 }
 223 EXPORT_SYMBOL(dma_set_mask);
 224
 225 /*
 226  * See <Documentation/x86_64/boot-options.txt> for the iommu kernel parameter
 227  * documentation.
 228  */
 229 __init int iommu_setup(char *p)
 230 {
 231         iommu_merge = 1;
 232
 233         if (!p)
 234                 return -EINVAL;
 235
 236         while (*p) {
 237                 if (!strncmp(p,"off",3))
 238                         no_iommu = 1;
 239                 /* gart_parse_options has more force support */
 240                 if (!strncmp(p,"force",5))
 241                         force_iommu = 1;
 242                 if (!strncmp(p,"noforce",7)) {
 243                         iommu_merge = 0;
 244                         force_iommu = 0;
 245                 }
 246
 247                 if (!strncmp(p, "biomerge",8)) {
 248                         iommu_bio_merge = 4096;
 249                         iommu_merge = 1;
 250                         force_iommu = 1;
 251                 }
 252                 if (!strncmp(p, "panic",5))
 253                         panic_on_overflow = 1;
 254                 if (!strncmp(p, "nopanic",7))
 255                         panic_on_overflow = 0;
 256                 if (!strncmp(p, "merge",5)) {
 257                         iommu_merge = 1;
 258                         force_iommu = 1;
 259                 }
 260                 if (!strncmp(p, "nomerge",7))
 261                         iommu_merge = 0;
 262                 if (!strncmp(p, "forcesac",8))
 263                         iommu_sac_force = 1;
 264                 if (!strncmp(p, "allowdac", 8))
 265                         forbid_dac = 0;
 266                 if (!strncmp(p, "nodac", 5))
 267                         forbid_dac = -1;
 268
 269 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 270                 if (!strncmp(p, "soft",4))
 271                         swiotlb = 1;
 272 #endif
 273
 274 #ifdef CONFIG_IOMMU
 275                 gart_parse_options(p);
 276 #endif
 277
 278 #ifdef CONFIG_CALGARY_IOMMU
 279                 if (!strncmp(p, "calgary", 7))
 280                         use_calgary = 1;
 281 #endif /* CONFIG_CALGARY_IOMMU */
 282
 283                 p += strcspn(p, ",");
 284                 if (*p == ',')
 285                         ++p;
 286         }
 287         return 0;
 288 }
 289 early_param("iommu", iommu_setup);
 290
 291 void __init pci_iommu_alloc(void)
 292 {
 293         /*
 294          * The order of these functions is important for
 295          * fall-back/fail-over reasons
 296          */
 297 #ifdef CONFIG_IOMMU
 298         iommu_hole_init();
 299 #endif
 300
 301 #ifdef CONFIG_CALGARY_IOMMU
 302         detect_calgary();
 303 #endif
 304
 305 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
 306         pci_swiotlb_init();
 307 #endif
 308 }
 309
 310 static int __init pci_iommu_init(void)
 311 {
 312 #ifdef CONFIG_CALGARY_IOMMU
 313         calgary_iommu_init();
 314 #endif
 315
 316 #ifdef CONFIG_IOMMU
 317         gart_iommu_init();
 318 #endif
 319
 320         no_iommu_init();
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 #ifdef CONFIG_PCI
 325 /* Many VIA bridges seem to corrupt data for DAC. Disable it here */
 326
 327 static __devinit void via_no_dac(struct pci_dev *dev)
 328 {
 329         if ((dev->class >> 8) == PCI_CLASS_BRIDGE_PCI && forbid_dac == 0) {
 330                 printk(KERN_INFO "PCI: VIA PCI bridge detected. Disabling DAC.\n");
 331                 forbid_dac = 1;
 332         }
 333 }
 334 DECLARE_PCI_FIXUP_FINAL(PCI_VENDOR_ID_VIA, PCI_ANY_ID, via_no_dac);
 335 #endif
 336 /* Must execute after PCI subsystem */
 337 fs_initcall(pci_iommu_init);