Merge branch 's3c-move' into devel
[linux-2.6] / 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 #include <linux/io.h>
28
29 #include <asm/cputype.h>
30 #include <asm/cacheflush.h>
31 #include <asm/mmu_context.h>
32 #include <asm/pgalloc.h>
33 #include <asm/tlbflush.h>
34 #include <asm/sizes.h>
35
36 #include <asm/mach/map.h>
37 #include "mm.h"
38
39 /*
40  * Used by ioremap() and iounmap() code to mark (super)section-mapped
41  * I/O regions in vm_struct->flags field.
42  */
43 #define VM_ARM_SECTION_MAPPING  0x80000000
44
45 static int remap_area_pte(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
46                           unsigned long phys_addr, const struct mem_type *type)
47 {
48         pgprot_t prot = __pgprot(type->prot_pte);
49         pte_t *pte;
50
51         pte = pte_alloc_kernel(pmd, addr);
52         if (!pte)
53                 return -ENOMEM;
54
55         do {
56                 if (!pte_none(*pte))
57                         goto bad;
58
59                 set_pte_ext(pte, pfn_pte(phys_addr >> PAGE_SHIFT, prot), 0);
60                 phys_addr += PAGE_SIZE;
61         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
62         return 0;
63
64  bad:
65         printk(KERN_CRIT "remap_area_pte: page already exists\n");
66         BUG();
67 }
68
69 static inline int remap_area_pmd(pgd_t *pgd, unsigned long addr,
70                                  unsigned long end, unsigned long phys_addr,
71                                  const struct mem_type *type)
72 {
73         unsigned long next;
74         pmd_t *pmd;
75         int ret = 0;
76
77         pmd = pmd_alloc(&init_mm, pgd, addr);
78         if (!pmd)
79                 return -ENOMEM;
80
81         do {
82                 next = pmd_addr_end(addr, end);
83                 ret = remap_area_pte(pmd, addr, next, phys_addr, type);
84                 if (ret)
85                         return ret;
86                 phys_addr += next - addr;
87         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
88         return ret;
89 }
90
91 static int remap_area_pages(unsigned long start, unsigned long pfn,
92                             size_t size, const struct mem_type *type)
93 {
94         unsigned long addr = start;
95         unsigned long next, end = start + size;
96         unsigned long phys_addr = __pfn_to_phys(pfn);
97         pgd_t *pgd;
98         int err = 0;
99
100         BUG_ON(addr >= end);
101         pgd = pgd_offset_k(addr);
102         do {
103                 next = pgd_addr_end(addr, end);
104                 err = remap_area_pmd(pgd, addr, next, phys_addr, type);
105                 if (err)
106                         break;
107                 phys_addr += next - addr;
108         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
109
110         return err;
111 }
112
113
114 void __check_kvm_seq(struct mm_struct *mm)
115 {
116         unsigned int seq;
117
118         do {
119                 seq = init_mm.context.kvm_seq;
120                 memcpy(pgd_offset(mm, VMALLOC_START),
121                        pgd_offset_k(VMALLOC_START),
122                        sizeof(pgd_t) * (pgd_index(VMALLOC_END) -
123                                         pgd_index(VMALLOC_START)));
124                 mm->context.kvm_seq = seq;
125         } while (seq != init_mm.context.kvm_seq);
126 }
127
128 #ifndef CONFIG_SMP
129 /*
130  * Section support is unsafe on SMP - If you iounmap and ioremap a region,
131  * the other CPUs will not see this change until their next context switch.
132  * Meanwhile, (eg) if an interrupt comes in on one of those other CPUs
133  * which requires the new ioremap'd region to be referenced, the CPU will
134  * reference the _old_ region.
135  *
136  * Note that get_vm_area() allocates a guard 4K page, so we need to mask
137  * the size back to 1MB aligned or we will overflow in the loop below.
138  */
139 static void unmap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long size)
140 {
141         unsigned long addr = virt, end = virt + (size & ~SZ_1M);
142         pgd_t *pgd;
143
144         flush_cache_vunmap(addr, end);
145         pgd = pgd_offset_k(addr);
146         do {
147                 pmd_t pmd, *pmdp = pmd_offset(pgd, addr);
148
149                 pmd = *pmdp;
150                 if (!pmd_none(pmd)) {
151                         /*
152                          * Clear the PMD from the page table, and
153                          * increment the kvm sequence so others
154                          * notice this change.
155                          *
156                          * Note: this is still racy on SMP machines.
157                          */
158                         pmd_clear(pmdp);
159                         init_mm.context.kvm_seq++;
160
161                         /*
162                          * Free the page table, if there was one.
163                          */
164                         if ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == PMD_TYPE_TABLE)
165                                 pte_free_kernel(&init_mm, pmd_page_vaddr(pmd));
166                 }
167
168                 addr += PGDIR_SIZE;
169                 pgd++;
170         } while (addr < end);
171
172         /*
173          * Ensure that the active_mm is up to date - we want to
174          * catch any use-after-iounmap cases.
175          */
176         if (current->active_mm->context.kvm_seq != init_mm.context.kvm_seq)
177                 __check_kvm_seq(current->active_mm);
178
179         flush_tlb_kernel_range(virt, end);
180 }
181
182 static int
183 remap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
184                     size_t size, const struct mem_type *type)
185 {
186         unsigned long addr = virt, end = virt + size;
187         pgd_t *pgd;
188
189         /*
190          * Remove and free any PTE-based mapping, and
191          * sync the current kernel mapping.
192          */
193         unmap_area_sections(virt, size);
194
195         pgd = pgd_offset_k(addr);
196         do {
197                 pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
198
199                 pmd[0] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
200                 pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
201                 pmd[1] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
202                 pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
203                 flush_pmd_entry(pmd);
204
205                 addr += PGDIR_SIZE;
206                 pgd++;
207         } while (addr < end);
208
209         return 0;
210 }
211
212 static int
213 remap_area_supersections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
214                          size_t size, const struct mem_type *type)
215 {
216         unsigned long addr = virt, end = virt + size;
217         pgd_t *pgd;
218
219         /*
220          * Remove and free any PTE-based mapping, and
221          * sync the current kernel mapping.
222          */
223         unmap_area_sections(virt, size);
224
225         pgd = pgd_offset_k(virt);
226         do {
227                 unsigned long super_pmd_val, i;
228
229                 super_pmd_val = __pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect |
230                                 PMD_SECT_SUPER;
231                 super_pmd_val |= ((pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xf) << 20;
232
233                 for (i = 0; i < 8; i++) {
234                         pmd_t *pmd = pmd_offset(pgd, addr);
235
236                         pmd[0] = __pmd(super_pmd_val);
237                         pmd[1] = __pmd(super_pmd_val);
238                         flush_pmd_entry(pmd);
239
240                         addr += PGDIR_SIZE;
241                         pgd++;
242                 }
243
244                 pfn += SUPERSECTION_SIZE >> PAGE_SHIFT;
245         } while (addr < end);
246
247         return 0;
248 }
249 #endif
250
251
252 /*
253  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
254  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
255  * directly.
256  *
257  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
258  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
259  * caller shouldn't need to know that small detail.
260  *
261  * 'flags' are the extra L_PTE_ flags that you want to specify for this
262  * mapping.  See <asm/pgtable.h> for more information.
263  */
264 void __iomem *
265 __arm_ioremap_pfn(unsigned long pfn, unsigned long offset, size_t size,
266                   unsigned int mtype)
267 {
268         const struct mem_type *type;
269         int err;
270         unsigned long addr;
271         struct vm_struct * area;
272
273         /*
274          * High mappings must be supersection aligned
275          */
276         if (pfn >= 0x100000 && (__pfn_to_phys(pfn) & ~SUPERSECTION_MASK))
277                 return NULL;
278
279         type = get_mem_type(mtype);
280         if (!type)
281                 return NULL;
282
283         /*
284          * Page align the mapping size, taking account of any offset.
285          */
286         size = PAGE_ALIGN(offset + size);
287
288         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
289         if (!area)
290                 return NULL;
291         addr = (unsigned long)area->addr;
292
293 #ifndef CONFIG_SMP
294         if (DOMAIN_IO == 0 &&
295             (((cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) && (get_cr() & CR_XP)) ||
296                cpu_is_xsc3()) && pfn >= 0x100000 &&
297                !((__pfn_to_phys(pfn) | size | addr) & ~SUPERSECTION_MASK)) {
298                 area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
299                 err = remap_area_supersections(addr, pfn, size, type);
300         } else if (!((__pfn_to_phys(pfn) | size | addr) & ~PMD_MASK)) {
301                 area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
302                 err = remap_area_sections(addr, pfn, size, type);
303         } else
304 #endif
305                 err = remap_area_pages(addr, pfn, size, type);
306
307         if (err) {
308                 vunmap((void *)addr);
309                 return NULL;
310         }
311
312         flush_cache_vmap(addr, addr + size);
313         return (void __iomem *) (offset + addr);
314 }
315 EXPORT_SYMBOL(__arm_ioremap_pfn);
316
317 void __iomem *
318 __arm_ioremap(unsigned long phys_addr, size_t size, unsigned int mtype)
319 {
320         unsigned long last_addr;
321         unsigned long offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
322         unsigned long pfn = __phys_to_pfn(phys_addr);
323
324         /*
325          * Don't allow wraparound or zero size
326          */
327         last_addr = phys_addr + size - 1;
328         if (!size || last_addr < phys_addr)
329                 return NULL;
330
331         return __arm_ioremap_pfn(pfn, offset, size, mtype);
332 }
333 EXPORT_SYMBOL(__arm_ioremap);
334
335 void __iounmap(volatile void __iomem *io_addr)
336 {
337         void *addr = (void *)(PAGE_MASK & (unsigned long)io_addr);
338 #ifndef CONFIG_SMP
339         struct vm_struct **p, *tmp;
340 #endif
341         unsigned int section_mapping = 0;
342
343 #ifndef CONFIG_SMP
344         /*
345          * If this is a section based mapping we need to handle it
346          * specially as the VM subsystem does not know how to handle
347          * such a beast. We need the lock here b/c we need to clear
348          * all the mappings before the area can be reclaimed
349          * by someone else.
350          */
351         write_lock(&vmlist_lock);
352         for (p = &vmlist ; (tmp = *p) ; p = &tmp->next) {
353                 if ((tmp->flags & VM_IOREMAP) && (tmp->addr == addr)) {
354                         if (tmp->flags & VM_ARM_SECTION_MAPPING) {
355                                 *p = tmp->next;
356                                 unmap_area_sections((unsigned long)tmp->addr,
357                                                     tmp->size);
358                                 kfree(tmp);
359                                 section_mapping = 1;
360                         }
361                         break;
362                 }
363         }
364         write_unlock(&vmlist_lock);
365 #endif
366
367         if (!section_mapping)
368                 vunmap(addr);
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(__iounmap);