git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - drivers/parisc/sba_iommu.c

   1 /*
   2 **  System Bus Adapter (SBA) I/O MMU manager
   3 **
   4 **      (c) Copyright 2000-2004 Grant Grundler <grundler @ parisc-linux x org>
   5 **      (c) Copyright 2004 Naresh Kumar Inna <knaresh at india x hp x com>
   6 **      (c) Copyright 2000-2004 Hewlett-Packard Company
   7 **
   8 **      Portions (c) 1999 Dave S. Miller (from sparc64 I/O MMU code)
   9 **
  10 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13 **      (at your option) any later version.
  14 **
  15 **
  16 ** This module initializes the IOC (I/O Controller) found on B1000/C3000/
  17 ** J5000/J7000/N-class/L-class machines and their successors.
  18 **
  19 ** FIXME: add DMA hint support programming in both sba and lba modules.
  20 */
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/spinlock.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31
  32 #include <asm/byteorder.h>
  33 #include <asm/io.h>
  34 #include <asm/dma.h>            /* for DMA_CHUNK_SIZE */
  35
  36 #include <asm/hardware.h>       /* for register_parisc_driver() stuff */
  37
  38 #include <linux/proc_fs.h>
  39 #include <linux/seq_file.h>
  40
  41 #include <asm/ropes.h>
  42 #include <asm/mckinley.h>       /* for proc_mckinley_root */
  43 #include <asm/runway.h>         /* for proc_runway_root */
  44 #include <asm/pdc.h>            /* for PDC_MODEL_* */
  45 #include <asm/pdcpat.h>         /* for is_pdc_pat() */
  46 #include <asm/parisc-device.h>
  47
  48 #define MODULE_NAME "SBA"
  49
  50 /*
  51 ** The number of debug flags is a clue - this code is fragile.
  52 ** Don't even think about messing with it unless you have
  53 ** plenty of 710's to sacrifice to the computer gods. :^)
  54 */
  55 #undef DEBUG_SBA_INIT
  56 #undef DEBUG_SBA_RUN
  57 #undef DEBUG_SBA_RUN_SG
  58 #undef DEBUG_SBA_RESOURCE
  59 #undef ASSERT_PDIR_SANITY
  60 #undef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
  61 #undef DEBUG_DMB_TRAP
  62
  63 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
  64 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
  65 #else
  66 #define DBG_INIT(x...)
  67 #endif
  68
  69 #ifdef DEBUG_SBA_RUN
  70 #define DBG_RUN(x...)   printk(x)
  71 #else
  72 #define DBG_RUN(x...)
  73 #endif
  74
  75 #ifdef DEBUG_SBA_RUN_SG
  76 #define DBG_RUN_SG(x...)        printk(x)
  77 #else
  78 #define DBG_RUN_SG(x...)
  79 #endif
  80
  81
  82 #ifdef DEBUG_SBA_RESOURCE
  83 #define DBG_RES(x...)   printk(x)
  84 #else
  85 #define DBG_RES(x...)
  86 #endif
  87
  88 #define SBA_INLINE      __inline__
  89
  90 #define DEFAULT_DMA_HINT_REG    0
  91
  92 struct sba_device *sba_list;
  93 EXPORT_SYMBOL_GPL(sba_list);
  94
  95 static unsigned long ioc_needs_fdc = 0;
  96
  97 /* global count of IOMMUs in the system */
  98 static unsigned int global_ioc_cnt = 0;
  99
 100 /* PA8700 (Piranha 2.2) bug workaround */
 101 static unsigned long piranha_bad_128k = 0;
 102
 103 /* Looks nice and keeps the compiler happy */
 104 #define SBA_DEV(d) ((struct sba_device *) (d))
 105
 106 #ifdef CONFIG_AGP_PARISC
 107 #define SBA_AGP_SUPPORT
 108 #endif /*CONFIG_AGP_PARISC*/
 109
 110 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
 111 static int sba_reserve_agpgart = 1;
 112 module_param(sba_reserve_agpgart, int, 1);
 113 MODULE_PARM_DESC(sba_reserve_agpgart, "Reserve half of IO pdir as AGPGART");
 114 #endif
 115
 116 #define ROUNDUP(x,y) ((x + ((y)-1)) & ~((y)-1))
 117
 118
 119 /************************************
 120 ** SBA register read and write support
 121 **
 122 ** BE WARNED: register writes are posted.
 123 **  (ie follow writes which must reach HW with a read)
 124 **
 125 ** Superdome (in particular, REO) allows only 64-bit CSR accesses.
 126 */
 127 #define READ_REG32(addr)        readl(addr)
 128 #define READ_REG64(addr)        readq(addr)
 129 #define WRITE_REG32(val, addr)  writel((val), (addr))
 130 #define WRITE_REG64(val, addr)  writeq((val), (addr))
 131
 132 #ifdef CONFIG_64BIT
 133 #define READ_REG(addr)          READ_REG64(addr)
 134 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG64(value, addr)
 135 #else
 136 #define READ_REG(addr)          READ_REG32(addr)
 137 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG32(value, addr)
 138 #endif
 139
 140 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
 141
 142 /* NOTE: When CONFIG_64BIT isn't defined, READ_REG64() is two 32-bit reads */
 143
 144 /**
 145  * sba_dump_ranges - debugging only - print ranges assigned to this IOA
 146  * @hpa: base address of the sba
 147  *
 148  * Print the MMIO and IO Port address ranges forwarded by an Astro/Ike/RIO
 149  * IO Adapter (aka Bus Converter).
 150  */
 151 static void
 152 sba_dump_ranges(void __iomem *hpa)
 153 {
 154         DBG_INIT("SBA at 0x%p\n", hpa);
 155         DBG_INIT("IOS_DIST_BASE   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_BASE));
 156         DBG_INIT("IOS_DIST_MASK   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_MASK));
 157         DBG_INIT("IOS_DIST_ROUTE  : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_ROUTE));
 158         DBG_INIT("\n");
 159         DBG_INIT("IOS_DIRECT_BASE : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_BASE));
 160         DBG_INIT("IOS_DIRECT_MASK : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_MASK));
 161         DBG_INIT("IOS_DIRECT_ROUTE: %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_ROUTE));
 162 }
 163
 164 /**
 165  * sba_dump_tlb - debugging only - print IOMMU operating parameters
 166  * @hpa: base address of the IOMMU
 167  *
 168  * Print the size/location of the IO MMU PDIR.
 169  */
 170 static void sba_dump_tlb(void __iomem *hpa)
 171 {
 172         DBG_INIT("IO TLB at 0x%p\n", hpa);
 173         DBG_INIT("IOC_IBASE    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IBASE));
 174         DBG_INIT("IOC_IMASK    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IMASK));
 175         DBG_INIT("IOC_TCNFG    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_TCNFG));
 176         DBG_INIT("IOC_PDIR_BASE: 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_PDIR_BASE));
 177         DBG_INIT("\n");
 178 }
 179 #else
 180 #define sba_dump_ranges(x)
 181 #define sba_dump_tlb(x)
 182 #endif  /* DEBUG_SBA_INIT */
 183
 184
 185 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 186
 187 /**
 188  * sba_dump_pdir_entry - debugging only - print one IOMMU PDIR entry
 189  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 190  * @msg: text to print ont the output line.
 191  * @pide: pdir index.
 192  *
 193  * Print one entry of the IO MMU PDIR in human readable form.
 194  */
 195 static void
 196 sba_dump_pdir_entry(struct ioc *ioc, char *msg, uint pide)
 197 {
 198         /* start printing from lowest pde in rval */
 199         u64 *ptr = &(ioc->pdir_base[pide & (~0U * BITS_PER_LONG)]);
 200         unsigned long *rptr = (unsigned long *) &(ioc->res_map[(pide >>3) & ~(sizeof(unsigned long) - 1)]);
 201         uint rcnt;
 202
 203         printk(KERN_DEBUG "SBA: %s rp %p bit %d rval 0x%lx\n",
 204                  msg,
 205                  rptr, pide & (BITS_PER_LONG - 1), *rptr);
 206
 207         rcnt = 0;
 208         while (rcnt < BITS_PER_LONG) {
 209                 printk(KERN_DEBUG "%s %2d %p %016Lx\n",
 210                         (rcnt == (pide & (BITS_PER_LONG - 1)))
 211                                 ? "    -->" : "       ",
 212                         rcnt, ptr, *ptr );
 213                 rcnt++;
 214                 ptr++;
 215         }
 216         printk(KERN_DEBUG "%s", msg);
 217 }
 218
 219
 220 /**
 221  * sba_check_pdir - debugging only - consistency checker
 222  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 223  * @msg: text to print ont the output line.
 224  *
 225  * Verify the resource map and pdir state is consistent
 226  */
 227 static int
 228 sba_check_pdir(struct ioc *ioc, char *msg)
 229 {
 230         u32 *rptr_end = (u32 *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 231         u32 *rptr = (u32 *) ioc->res_map;       /* resource map ptr */
 232         u64 *pptr = ioc->pdir_base;     /* pdir ptr */
 233         uint pide = 0;
 234
 235         while (rptr < rptr_end) {
 236                 u32 rval = *rptr;
 237                 int rcnt = 32;  /* number of bits we might check */
 238
 239                 while (rcnt) {
 240                         /* Get last byte and highest bit from that */
 241                         u32 pde = ((u32) (((char *)pptr)[7])) << 24;
 242                         if ((rval ^ pde) & 0x80000000)
 243                         {
 244                                 /*
 245                                 ** BUMMER!  -- res_map != pdir --
 246                                 ** Dump rval and matching pdir entries
 247                                 */
 248                                 sba_dump_pdir_entry(ioc, msg, pide);
 249                                 return(1);
 250                         }
 251                         rcnt--;
 252                         rval <<= 1;     /* try the next bit */
 253                         pptr++;
 254                         pide++;
 255                 }
 256                 rptr++; /* look at next word of res_map */
 257         }
 258         /* It'd be nice if we always got here :^) */
 259         return 0;
 260 }
 261
 262
 263 /**
 264  * sba_dump_sg - debugging only - print Scatter-Gather list
 265  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 266  * @startsg: head of the SG list
 267  * @nents: number of entries in SG list
 268  *
 269  * print the SG list so we can verify it's correct by hand.
 270  */
 271 static void
 272 sba_dump_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
 273 {
 274         while (nents-- > 0) {
 275                 printk(KERN_DEBUG " %d : %08lx/%05x %p/%05x\n",
 276                                 nents,
 277                                 (unsigned long) sg_dma_address(startsg),
 278                                 sg_dma_len(startsg),
 279                                 sg_virt_addr(startsg), startsg->length);
 280                 startsg++;
 281         }
 282 }
 283
 284 #endif /* ASSERT_PDIR_SANITY */
 285
 286
 287
 288
 289 /**************************************************************
 290 *
 291 *   I/O Pdir Resource Management
 292 *
 293 *   Bits set in the resource map are in use.
 294 *   Each bit can represent a number of pages.
 295 *   LSbs represent lower addresses (IOVA's).
 296 *
 297 ***************************************************************/
 298 #define PAGES_PER_RANGE 1       /* could increase this to 4 or 8 if needed */
 299
 300 /* Convert from IOVP to IOVA and vice versa. */
 301
 302 #ifdef ZX1_SUPPORT
 303 /* Pluto (aka ZX1) boxes need to set or clear the ibase bits appropriately */
 304 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((ioc->ibase) | (iovp) | (offset))
 305 #define SBA_IOVP(ioc,iova) ((iova) & (ioc)->iovp_mask)
 306 #else
 307 /* only support Astro and ancestors. Saves a few cycles in key places */
 308 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((iovp) | (offset))
 309 #define SBA_IOVP(ioc,iova) (iova)
 310 #endif
 311
 312 #define PDIR_INDEX(iovp)   ((iovp)>>IOVP_SHIFT)
 313
 314 #define RESMAP_MASK(n)    (~0UL << (BITS_PER_LONG - (n)))
 315 #define RESMAP_IDX_MASK   (sizeof(unsigned long) - 1)
 316
 317
 318 /**
 319  * sba_search_bitmap - find free space in IO PDIR resource bitmap
 320  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 321  * @bits_wanted: number of entries we need.
 322  *
 323  * Find consecutive free bits in resource bitmap.
 324  * Each bit represents one entry in the IO Pdir.
 325  * Cool perf optimization: search for log2(size) bits at a time.
 326  */
 327 static SBA_INLINE unsigned long
 328 sba_search_bitmap(struct ioc *ioc, unsigned long bits_wanted)
 329 {
 330         unsigned long *res_ptr = ioc->res_hint;
 331         unsigned long *res_end = (unsigned long *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 332         unsigned long pide = ~0UL;
 333
 334         if (bits_wanted > (BITS_PER_LONG/2)) {
 335                 /* Search word at a time - no mask needed */
 336                 for(; res_ptr < res_end; ++res_ptr) {
 337                         if (*res_ptr == 0) {
 338                                 *res_ptr = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 339                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 340                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 341                                 break;
 342                         }
 343                 }
 344                 /* point to the next word on next pass */
 345                 res_ptr++;
 346                 ioc->res_bitshift = 0;
 347         } else {
 348                 /*
 349                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
 350                 ** "o" is the alignment.
 351                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
 352                 ** SBA HW features in the unmap path.
 353                 */
 354                 unsigned long o = 1 << get_order(bits_wanted << PAGE_SHIFT);
 355                 uint bitshiftcnt = ROUNDUP(ioc->res_bitshift, o);
 356                 unsigned long mask;
 357
 358                 if (bitshiftcnt >= BITS_PER_LONG) {
 359                         bitshiftcnt = 0;
 360                         res_ptr++;
 361                 }
 362                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted) >> bitshiftcnt;
 363
 364                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __FUNCTION__, o, res_ptr);
 365                 while(res_ptr < res_end)
 366                 {
 367                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
 368                         WARN_ON(mask == 0);
 369                         if(((*res_ptr) & mask) == 0) {
 370                                 *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
 371                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 372                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 373                                 pide += bitshiftcnt;
 374                                 break;
 375                         }
 376                         mask >>= o;
 377                         bitshiftcnt += o;
 378                         if (mask == 0) {
 379                                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 380                                 bitshiftcnt=0;
 381                                 res_ptr++;
 382                         }
 383                 }
 384                 /* look in the same word on the next pass */
 385                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
 386         }
 387
 388         /* wrapped ? */
 389         if (res_end <= res_ptr) {
 390                 ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
 391                 ioc->res_bitshift = 0;
 392         } else {
 393                 ioc->res_hint = res_ptr;
 394         }
 395         return (pide);
 396 }
 397
 398
 399 /**
 400  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
 401  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 402  * @size: number of bytes to create a mapping for
 403  *
 404  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
 405  * resource bit map.
 406  */
 407 static int
 408 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, size_t size)
 409 {
 410         unsigned int pages_needed = size >> IOVP_SHIFT;
 411 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 412         unsigned long cr_start = mfctl(16);
 413 #endif
 414         unsigned long pide;
 415
 416         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 417         if (pide >= (ioc->res_size << 3)) {
 418                 pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 419                 if (pide >= (ioc->res_size << 3))
 420                         panic("%s: I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
 421                               __FILE__, ioc->ioc_hpa);
 422         }
 423
 424 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 425         /* verify the first enable bit is clear */
 426         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*sizeof(u64) + 7]) {
 427                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
 428         }
 429 #endif
 430
 431         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
 432                 __FUNCTION__, size, pages_needed, pide,
 433                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
 434                 ioc->res_bitshift );
 435
 436 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 437         {
 438                 unsigned long cr_end = mfctl(16);
 439                 unsigned long tmp = cr_end - cr_start;
 440                 /* check for roll over */
 441                 cr_start = (cr_end < cr_start) ?  -(tmp) : (tmp);
 442         }
 443         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = cr_start;
 444         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
 445
 446         ioc->used_pages += pages_needed;
 447 #endif
 448
 449         return (pide);
 450 }
 451
 452
 453 /**
 454  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
 455  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 456  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
 457  * @size: number of bytes to create a mapping for
 458  *
 459  * clear bits in the ioc's resource map
 460  */
 461 static SBA_INLINE void
 462 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
 463 {
 464         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
 465         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
 466         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
 467         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
 468
 469         int bits_not_wanted = size >> IOVP_SHIFT;
 470
 471         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
 472         unsigned long m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) >> (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
 473
 474         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n",
 475                 __FUNCTION__, (uint) iova, size,
 476                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
 477
 478 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 479         ioc->used_pages -= bits_not_wanted;
 480 #endif
 481
 482         *res_ptr &= ~m;
 483 }
 484
 485
 486 /**************************************************************
 487 *
 488 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
 489 *
 490 ***************************************************************/
 491
 492 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
 493 #define SBA_DMA_HINT(ioc, val) ((val) << (ioc)->hint_shift_pdir)
 494 #endif
 495
 496 typedef unsigned long space_t;
 497 #define KERNEL_SPACE 0
 498
 499 /**
 500  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
 501  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
 502  * @sid: process Space ID - currently only support KERNEL_SPACE
 503  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
 504  * @hint: DMA hint set to use for this mapping
 505  *
 506  * SBA Mapping Routine
 507  *
 508  * Given a virtual address (vba, arg2) and space id, (sid, arg1)
 509  * sba_io_pdir_entry() loads the I/O PDIR entry pointed to by
 510  * pdir_ptr (arg0).
 511  * Using the bass-ackwards HP bit numbering, Each IO Pdir entry
 512  * for Astro/Ike looks like:
 513  *
 514  *
 515  *  0                    19                                 51   55       63
 516  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 517  * |V|        U            |            PPN[43:12]            | U  |   VI   |
 518  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 519  *
 520  * Pluto is basically identical, supports fewer physical address bits:
 521  *
 522  *  0                       23                              51   55       63
 523  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 524  * |V|        U               |         PPN[39:12]            | U  |   VI   |
 525  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 526  *
 527  *  V  == Valid Bit  (Most Significant Bit is bit 0)
 528  *  U  == Unused
 529  * PPN == Physical Page Number
 530  * VI  == Virtual Index (aka Coherent Index)
 531  *
 532  * LPA instruction output is put into PPN field.
 533  * LCI (Load Coherence Index) instruction provides the "VI" bits.
 534  *
 535  * We pre-swap the bytes since PCX-W is Big Endian and the
 536  * IOMMU uses little endian for the pdir.
 537  */
 538
 539 void SBA_INLINE
 540 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, space_t sid, unsigned long vba,
 541                   unsigned long hint)
 542 {
 543         u64 pa; /* physical address */
 544         register unsigned ci; /* coherent index */
 545
 546         pa = virt_to_phys(vba);
 547         pa &= IOVP_MASK;
 548
 549         mtsp(sid,1);
 550         asm("lci 0(%%sr1, %1), %0" : "=r" (ci) : "r" (vba));
 551         pa |= (ci >> 12) & 0xff;  /* move CI (8 bits) into lowest byte */
 552
 553         pa |= SBA_PDIR_VALID_BIT;       /* set "valid" bit */
 554         *pdir_ptr = cpu_to_le64(pa);    /* swap and store into I/O Pdir */
 555
 556         /*
 557          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
 558          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
 559          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
 560          */
 561         if (ioc_needs_fdc)
 562                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 563 }
 564
 565
 566 /**
 567  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
 568  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 569  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
 570  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
 571  *
 572  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
 573  * corresponding IO TLB entry. The Ike PCOM (Purge Command Register)
 574  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
 575  *
 576  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
 577  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
 578  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
 579  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
 580  * allocation routine helps keep that true.
 581  */
 582 static SBA_INLINE void
 583 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
 584 {
 585         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
 586         u64 *pdir_ptr = &ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iovp)];
 587
 588 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 589         /* Assert first pdir entry is set.
 590         **
 591         ** Even though this is a big-endian machine, the entries
 592         ** in the iopdir are little endian. That's why we look at
 593         ** the byte at +7 instead of at +0.
 594         */
 595         if (0x80 != (((u8 *) pdir_ptr)[7])) {
 596                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
 597         }
 598 #endif
 599
 600         if (byte_cnt > IOVP_SIZE)
 601         {
 602 #if 0
 603                 unsigned long entries_per_cacheline = ioc_needs_fdc ?
 604                                 L1_CACHE_ALIGN(((unsigned long) pdir_ptr))
 605                                         - (unsigned long) pdir_ptr;
 606                                 : 262144;
 607 #endif
 608
 609                 /* set "size" field for PCOM */
 610                 iovp |= get_order(byte_cnt) + PAGE_SHIFT;
 611
 612                 do {
 613                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
 614                         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 615                         if (ioc_needs_fdc) {
 616                                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 617 #if 0
 618                                 entries_per_cacheline = L1_CACHE_SHIFT - 3;
 619 #endif
 620                         }
 621                         pdir_ptr++;
 622                         byte_cnt -= IOVP_SIZE;
 623                 } while (byte_cnt > IOVP_SIZE);
 624         } else
 625                 iovp |= IOVP_SHIFT;     /* set "size" field for PCOM */
 626
 627         /*
 628         ** clear I/O PDIR entry "valid" bit.
 629         ** We have to R/M/W the cacheline regardless how much of the
 630         ** pdir entry that we clobber.
 631         ** The rest of the entry would be useful for debugging if we
 632         ** could dump core on HPMC.
 633         */
 634         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 635         if (ioc_needs_fdc)
 636                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 637
 638         WRITE_REG( SBA_IOVA(ioc, iovp, 0, 0), ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
 639 }
 640
 641 /**
 642  * sba_dma_supported - PCI driver can query DMA support
 643  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking
 644  * @mask:  number of address bits this PCI device can handle
 645  *
 646  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 647  */
 648 static int sba_dma_supported( struct device *dev, u64 mask)
 649 {
 650         struct ioc *ioc;
 651
 652         if (dev == NULL) {
 653                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME ": EISA/ISA/et al not supported\n");
 654                 BUG();
 655                 return(0);
 656         }
 657
 658         /* Documentation/DMA-mapping.txt tells drivers to try 64-bit first,
 659          * then fall back to 32-bit if that fails.
 660          * We are just "encouraging" 32-bit DMA masks here since we can
 661          * never allow IOMMU bypass unless we add special support for ZX1.
 662          */
 663         if (mask > ~0U)
 664                 return 0;
 665
 666         ioc = GET_IOC(dev);
 667
 668         /*
 669          * check if mask is >= than the current max IO Virt Address
 670          * The max IO Virt address will *always* < 30 bits.
 671          */
 672         return((int)(mask >= (ioc->ibase - 1 +
 673                         (ioc->pdir_size / sizeof(u64) * IOVP_SIZE) )));
 674 }
 675
 676
 677 /**
 678  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
 679  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 680  * @addr:  driver buffer to map.
 681  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
 682  * @direction:  R/W or both.
 683  *
 684  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 685  */
 686 static dma_addr_t
 687 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size,
 688                enum dma_data_direction direction)
 689 {
 690         struct ioc *ioc;
 691         unsigned long flags;
 692         dma_addr_t iovp;
 693         dma_addr_t offset;
 694         u64 *pdir_start;
 695         int pide;
 696
 697         ioc = GET_IOC(dev);
 698
 699         /* save offset bits */
 700         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~IOVP_MASK;
 701
 702         /* round up to nearest IOVP_SIZE */
 703         size = (size + offset + ~IOVP_MASK) & IOVP_MASK;
 704
 705         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 706 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 707         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()");
 708 #endif
 709
 710 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 711         ioc->msingle_calls++;
 712         ioc->msingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 713 #endif
 714         pide = sba_alloc_range(ioc, size);
 715         iovp = (dma_addr_t) pide << IOVP_SHIFT;
 716
 717         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
 718                 __FUNCTION__, addr, (long) iovp | offset);
 719
 720         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
 721
 722         while (size > 0) {
 723                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, KERNEL_SPACE, (unsigned long) addr, 0);
 724
 725                 DBG_RUN("       pdir 0x%p %02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 726                         pdir_start,
 727                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[7]),
 728                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[6]),
 729                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[5]),
 730                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[4]),
 731                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[3]),
 732                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[2]),
 733                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[1]),
 734                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[0])
 735                         );
 736
 737                 addr += IOVP_SIZE;
 738                 size -= IOVP_SIZE;
 739                 pdir_start++;
 740         }
 741
 742         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 743         if (ioc_needs_fdc)
 744                 asm volatile("sync" : : );
 745
 746 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 747         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
 748 #endif
 749         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 750
 751         /* form complete address */
 752         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset, DEFAULT_DMA_HINT_REG);
 753 }
 754
 755
 756 /**
 757  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
 758  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 759  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
 760  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 761  * @direction:  R/W or both.
 762  *
 763  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 764  */
 765 static void
 766 sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size,
 767                  enum dma_data_direction direction)
 768 {
 769         struct ioc *ioc;
 770 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 771         struct sba_dma_pair *d;
 772 #endif
 773         unsigned long flags;
 774         dma_addr_t offset;
 775
 776         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n", __FUNCTION__, (long) iova, size);
 777
 778         ioc = GET_IOC(dev);
 779         offset = iova & ~IOVP_MASK;
 780         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
 781         size += offset;
 782         size = ROUNDUP(size, IOVP_SIZE);
 783
 784         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 785
 786 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 787         ioc->usingle_calls++;
 788         ioc->usingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 789 #endif
 790
 791         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
 792
 793 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 794         /* Delaying when we re-use a IO Pdir entry reduces the number
 795          * of MMIO reads needed to flush writes to the PCOM register.
 796          */
 797         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
 798         d->iova = iova;
 799         d->size = size;
 800         if (++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT) {
 801                 int cnt = ioc->saved_cnt;
 802                 while (cnt--) {
 803                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
 804                         d--;
 805                 }
 806                 ioc->saved_cnt = 0;
 807
 808                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 809         }
 810 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 811         sba_free_range(ioc, iova, size);
 812
 813         /* If fdc's were issued, force fdc's to be visible now */
 814         if (ioc_needs_fdc)
 815                 asm volatile("sync" : : );
 816
 817         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 818 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 819
 820         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 821
 822         /* XXX REVISIT for 2.5 Linux - need syncdma for zero-copy support.
 823         ** For Astro based systems this isn't a big deal WRT performance.
 824         ** As long as 2.4 kernels copyin/copyout data from/to userspace,
 825         ** we don't need the syncdma. The issue here is I/O MMU cachelines
 826         ** are *not* coherent in all cases.  May be hwrev dependent.
 827         ** Need to investigate more.
 828         asm volatile("syncdma");
 829         */
 830 }
 831
 832
 833 /**
 834  * sba_alloc_consistent - allocate/map shared mem for DMA
 835  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 836  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 837  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
 838  *
 839  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 840  */
 841 static void *sba_alloc_consistent(struct device *hwdev, size_t size,
 842                                         dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
 843 {
 844         void *ret;
 845
 846         if (!hwdev) {
 847                 /* only support PCI */
 848                 *dma_handle = 0;
 849                 return 0;
 850         }
 851
 852         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
 853
 854         if (ret) {
 855                 memset(ret, 0, size);
 856                 *dma_handle = sba_map_single(hwdev, ret, size, 0);
 857         }
 858
 859         return ret;
 860 }
 861
 862
 863 /**
 864  * sba_free_consistent - free/unmap shared mem for DMA
 865  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 866  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 867  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
 868  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
 869  *
 870  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 871  */
 872 static void
 873 sba_free_consistent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 874                     dma_addr_t dma_handle)
 875 {
 876         sba_unmap_single(hwdev, dma_handle, size, 0);
 877         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
 878 }
 879
 880
 881 /*
 882 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
 883 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
 884 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
 885 */
 886 #define PIDE_FLAG 0x80000000UL
 887
 888 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 889 #define IOMMU_MAP_STATS
 890 #endif
 891 #include "iommu-helpers.h"
 892
 893 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
 894 int dump_run_sg = 0;
 895 #endif
 896
 897
 898 /**
 899  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
 900  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 901  * @sglist:  array of buffer/length pairs
 902  * @nents:  number of entries in list
 903  * @direction:  R/W or both.
 904  *
 905  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 906  */
 907 static int
 908 sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
 909            enum dma_data_direction direction)
 910 {
 911         struct ioc *ioc;
 912         int coalesced, filled = 0;
 913         unsigned long flags;
 914
 915         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __FUNCTION__, nents);
 916
 917         ioc = GET_IOC(dev);
 918
 919         /* Fast path single entry scatterlists. */
 920         if (nents == 1) {
 921                 sg_dma_address(sglist) = sba_map_single(dev,
 922                                                 (void *)sg_virt_addr(sglist),
 923                                                 sglist->length, direction);
 924                 sg_dma_len(sglist)     = sglist->length;
 925                 return 1;
 926         }
 927
 928         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 929
 930 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 931         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
 932         {
 933                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 934                 panic("Check before sba_map_sg()");
 935         }
 936 #endif
 937
 938 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 939         ioc->msg_calls++;
 940 #endif
 941
 942         /*
 943         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
 944         **
 945         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
 946         ** correct virtual address associated with each DMA page.
 947         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
 948         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
 949         */
 950         coalesced = iommu_coalesce_chunks(ioc, sglist, nents, sba_alloc_range);
 951
 952         /*
 953         ** Program the I/O Pdir
 954         **
 955         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
 956         ** o dma_address will contain the pdir index
 957         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
 958         ** o address contains the virtual address.
 959         */
 960         filled = iommu_fill_pdir(ioc, sglist, nents, 0, sba_io_pdir_entry);
 961
 962         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 963         if (ioc_needs_fdc)
 964                 asm volatile("sync" : : );
 965
 966 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 967         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
 968         {
 969                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 970                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
 971         }
 972 #endif
 973
 974         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 975
 976         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __FUNCTION__, filled);
 977
 978         return filled;
 979 }
 980
 981
 982 /**
 983  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
 984  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 985  * @sglist:  array of buffer/length pairs
 986  * @nents:  number of entries in list
 987  * @direction:  R/W or both.
 988  *
 989  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 990  */
 991 static void
 992 sba_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
 993              enum dma_data_direction direction)
 994 {
 995         struct ioc *ioc;
 996 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 997         unsigned long flags;
 998 #endif
 999
1000         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1001                 __FUNCTION__, nents, sg_virt_addr(sglist), sglist->length);
1002
1003         ioc = GET_IOC(dev);
1004
1005 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1006         ioc->usg_calls++;
1007 #endif
1008
1009 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1010         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1011         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1012         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1013 #endif
1014
1015         while (sg_dma_len(sglist) && nents--) {
1016
1017                 sba_unmap_single(dev, sg_dma_address(sglist), sg_dma_len(sglist), direction);
1018 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1019                 ioc->usg_pages += ((sg_dma_address(sglist) & ~IOVP_MASK) + sg_dma_len(sglist) + IOVP_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1020                 ioc->usingle_calls--;   /* kluge since call is unmap_sg() */
1021 #endif
1022                 ++sglist;
1023         }
1024
1025         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __FUNCTION__,  nents);
1026
1027 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1028         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1029         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1030         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1031 #endif
1032
1033 }
1034
1035 static struct hppa_dma_ops sba_ops = {
1036         .dma_supported =        sba_dma_supported,
1037         .alloc_consistent =     sba_alloc_consistent,
1038         .alloc_noncoherent =    sba_alloc_consistent,
1039         .free_consistent =      sba_free_consistent,
1040         .map_single =           sba_map_single,
1041         .unmap_single =         sba_unmap_single,
1042         .map_sg =               sba_map_sg,
1043         .unmap_sg =             sba_unmap_sg,
1044         .dma_sync_single_for_cpu =      NULL,
1045         .dma_sync_single_for_device =   NULL,
1046         .dma_sync_sg_for_cpu =          NULL,
1047         .dma_sync_sg_for_device =       NULL,
1048 };
1049
1050
1051 /**************************************************************************
1052 **
1053 **   SBA PAT PDC support
1054 **
1055 **   o call pdc_pat_cell_module()
1056 **   o store ranges in PCI "resource" structures
1057 **
1058 **************************************************************************/
1059
1060 static void
1061 sba_get_pat_resources(struct sba_device *sba_dev)
1062 {
1063 #if 0
1064 /*
1065 ** TODO/REVISIT/FIXME: support for directed ranges requires calls to
1066 **      PAT PDC to program the SBA/LBA directed range registers...this
1067 **      burden may fall on the LBA code since it directly supports the
1068 **      PCI subsystem. It's not clear yet. - ggg
1069 */
1070 PAT_MOD(mod)->mod_info.mod_pages   = PAT_GET_MOD_PAGES(temp);
1071         FIXME : ???
1072 PAT_MOD(mod)->mod_info.dvi         = PAT_GET_DVI(temp);
1073         Tells where the dvi bits are located in the address.
1074 PAT_MOD(mod)->mod_info.ioc         = PAT_GET_IOC(temp);
1075         FIXME : ???
1076 #endif
1077 }
1078
1079
1080 /**************************************************************
1081 *
1082 *   Initialization and claim
1083 *
1084 ***************************************************************/
1085 #define PIRANHA_ADDR_MASK       0x00160000UL /* bit 17,18,20 */
1086 #define PIRANHA_ADDR_VAL        0x00060000UL /* bit 17,18 on */
1087 static void *
1088 sba_alloc_pdir(unsigned int pdir_size)
1089 {
1090         unsigned long pdir_base;
1091         unsigned long pdir_order = get_order(pdir_size);
1092
1093         pdir_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order);
1094         if (NULL == (void *) pdir_base) {
1095                 panic("%s() could not allocate I/O Page Table\n",
1096                         __FUNCTION__);
1097         }
1098
1099         /* If this is not PA8700 (PCX-W2)
1100         **      OR newer than ver 2.2
1101         **      OR in a system that doesn't need VINDEX bits from SBA,
1102         **
1103         ** then we aren't exposed to the HW bug.
1104         */
1105         if ( ((boot_cpu_data.pdc.cpuid >> 5) & 0x7f) != 0x13
1106                         || (boot_cpu_data.pdc.versions > 0x202)
1107                         || (boot_cpu_data.pdc.capabilities & 0x08L) )
1108                 return (void *) pdir_base;
1109
1110         /*
1111          * PA8700 (PCX-W2, aka piranha) silent data corruption fix
1112          *
1113          * An interaction between PA8700 CPU (Ver 2.2 or older) and
1114          * Ike/Astro can cause silent data corruption. This is only
1115          * a problem if the I/O PDIR is located in memory such that
1116          * (little-endian)  bits 17 and 18 are on and bit 20 is off.
1117          *
1118          * Since the max IO Pdir size is 2MB, by cleverly allocating the
1119          * right physical address, we can either avoid (IOPDIR <= 1MB)
1120          * or minimize (2MB IO Pdir) the problem if we restrict the
1121          * IO Pdir to a maximum size of 2MB-128K (1902K).
1122          *
1123          * Because we always allocate 2^N sized IO pdirs, either of the
1124          * "bad" regions will be the last 128K if at all. That's easy
1125          * to test for.
1126          *
1127          */
1128         if (pdir_order <= (19-12)) {
1129                 if (((virt_to_phys(pdir_base)+pdir_size-1) & PIRANHA_ADDR_MASK) == PIRANHA_ADDR_VAL) {
1130                         /* allocate a new one on 512k alignment */
1131                         unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, (19-12));
1132                         /* release original */
1133                         free_pages(pdir_base, pdir_order);
1134
1135                         pdir_base = new_pdir;
1136
1137                         /* release excess */
1138                         while (pdir_order < (19-12)) {
1139                                 new_pdir += pdir_size;
1140                                 free_pages(new_pdir, pdir_order);
1141                                 pdir_order +=1;
1142                                 pdir_size <<=1;
1143                         }
1144                 }
1145         } else {
1146                 /*
1147                 ** 1MB or 2MB Pdir
1148                 ** Needs to be aligned on an "odd" 1MB boundary.
1149                 */
1150                 unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order+1); /* 2 or 4MB */
1151
1152                 /* release original */
1153                 free_pages( pdir_base, pdir_order);
1154
1155                 /* release first 1MB */
1156                 free_pages(new_pdir, 20-12);
1157
1158                 pdir_base = new_pdir + 1024*1024;
1159
1160                 if (pdir_order > (20-12)) {
1161                         /*
1162                         ** 2MB Pdir.
1163                         **
1164                         ** Flag tells init_bitmap() to mark bad 128k as used
1165                         ** and to reduce the size by 128k.
1166                         */
1167                         piranha_bad_128k = 1;
1168
1169                         new_pdir += 3*1024*1024;
1170                         /* release last 1MB */
1171                         free_pages(new_pdir, 20-12);
1172
1173                         /* release unusable 128KB */
1174                         free_pages(new_pdir - 128*1024 , 17-12);
1175
1176                         pdir_size -= 128*1024;
1177                 }
1178         }
1179
1180         memset((void *) pdir_base, 0, pdir_size);
1181         return (void *) pdir_base;
1182 }
1183
1184 static struct device *next_device(struct klist_iter *i)
1185 {
1186         struct klist_node * n = klist_next(i);
1187         return n ? container_of(n, struct device, knode_parent) : NULL;
1188 }
1189
1190 /* setup Mercury or Elroy IBASE/IMASK registers. */
1191 static void
1192 setup_ibase_imask(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1193 {
1194         /* lba_set_iregs() is in drivers/parisc/lba_pci.c */
1195         extern void lba_set_iregs(struct parisc_device *, u32, u32);
1196         struct device *dev;
1197         struct klist_iter i;
1198
1199         klist_iter_init(&sba->dev.klist_children, &i);
1200         while ((dev = next_device(&i))) {
1201                 struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1202                 int rope_num = (lba->hpa.start >> 13) & 0xf;
1203                 if (rope_num >> 3 == ioc_num)
1204                         lba_set_iregs(lba, ioc->ibase, ioc->imask);
1205         }
1206         klist_iter_exit(&i);
1207 }
1208
1209 static void
1210 sba_ioc_init_pluto(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1211 {
1212         u32 iova_space_mask;
1213         u32 iova_space_size;
1214         int iov_order, tcnfg;
1215 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1216         int agp_found = 0;
1217 #endif
1218         /*
1219         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1220         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1221         ** IBASE and IMASK registers.
1222         */
1223         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1224         iova_space_size = ~(READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) & 0xFFFFFFFFUL) + 1;
1225
1226         if ((ioc->ibase < 0xfed00000UL) && ((ioc->ibase + iova_space_size) > 0xfee00000UL)) {
1227                 printk("WARNING: IOV space overlaps local config and interrupt message, truncating\n");
1228                 iova_space_size /= 2;
1229         }
1230
1231         /*
1232         ** iov_order is always based on a 1GB IOVA space since we want to
1233         ** turn on the other half for AGP GART.
1234         */
1235         iov_order = get_order(iova_space_size >> (IOVP_SHIFT - PAGE_SHIFT));
1236         ioc->pdir_size = (iova_space_size / IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1237
1238         DBG_INIT("%s() hpa 0x%p IOV %dMB (%d bits)\n",
1239                 __FUNCTION__, ioc->ioc_hpa, iova_space_size >> 20,
1240                 iov_order + PAGE_SHIFT);
1241
1242         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1243                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1244         if (!ioc->pdir_base)
1245                 panic("Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1246
1247         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1248
1249         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1250                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1251
1252 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1253         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1254         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1255
1256         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1257                 ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1258 #endif
1259
1260         WARN_ON((((unsigned long) ioc->pdir_base) & PAGE_MASK) != (unsigned long) ioc->pdir_base);
1261         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1262
1263         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1264         iova_space_mask =  0xffffffff;
1265         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1266         ioc->imask = iova_space_mask;
1267 #ifdef ZX1_SUPPORT
1268         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1269 #endif
1270         sba_dump_tlb(ioc->ioc_hpa);
1271
1272         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1273
1274         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK);
1275
1276 #ifdef CONFIG_64BIT
1277         /*
1278         ** Setting the upper bits makes checking for bypass addresses
1279         ** a little faster later on.
1280         */
1281         ioc->imask |= 0xFFFFFFFF00000000UL;
1282 #endif
1283
1284         /* Set I/O PDIR Page size to system page size */
1285         switch (PAGE_SHIFT) {
1286                 case 12: tcnfg = 0; break;      /*  4K */
1287                 case 13: tcnfg = 1; break;      /*  8K */
1288                 case 14: tcnfg = 2; break;      /* 16K */
1289                 case 16: tcnfg = 3; break;      /* 64K */
1290                 default:
1291                         panic(__FILE__ "Unsupported system page size %d",
1292                                 1 << PAGE_SHIFT);
1293                         break;
1294         }
1295         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1296
1297         /*
1298         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1299         ** Bit zero == enable bit.
1300         */
1301         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1302
1303         /*
1304         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1305         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1306         */
1307         WRITE_REG(ioc->ibase | 31, ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1308
1309 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1310 {
1311         struct klist_iter i;
1312         struct device *dev = NULL;
1313
1314         /*
1315         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1316         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1317         ** whether GART support will actually be used, for now we
1318         ** can just key on any AGP device found in the system.
1319         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1320         ** the GART code to handshake on.
1321         */
1322         klist_iter_init(&sba->dev.klist_children, &i);
1323         while ((dev = next_device(&i))) {
1324                 struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1325                 if (IS_QUICKSILVER(lba))
1326                         agp_found = 1;
1327         }
1328         klist_iter_exit(&i);
1329
1330         if (agp_found && sba_reserve_agpgart) {
1331                 printk(KERN_INFO "%s: reserving %dMb of IOVA space for agpgart\n",
1332                        __FUNCTION__, (iova_space_size/2) >> 20);
1333                 ioc->pdir_size /= 2;
1334                 ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iova_space_size/2)] = SBA_AGPGART_COOKIE;
1335         }
1336 }
1337 #endif /*SBA_AGP_SUPPORT*/
1338
1339 }
1340
1341 static void
1342 sba_ioc_init(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1343 {
1344         u32 iova_space_size, iova_space_mask;
1345         unsigned int pdir_size, iov_order;
1346
1347         /*
1348         ** Determine IOVA Space size from memory size.
1349         **
1350         ** Ideally, PCI drivers would register the maximum number
1351         ** of DMA they can have outstanding for each device they
1352         ** own.  Next best thing would be to guess how much DMA
1353         ** can be outstanding based on PCI Class/sub-class. Both
1354         ** methods still require some "extra" to support PCI
1355         ** Hot-Plug/Removal of PCI cards. (aka PCI OLARD).
1356         **
1357         ** While we have 32-bits "IOVA" space, top two 2 bits are used
1358         ** for DMA hints - ergo only 30 bits max.
1359         */
1360
1361         iova_space_size = (u32) (num_physpages/global_ioc_cnt);
1362
1363         /* limit IOVA space size to 1MB-1GB */
1364         if (iova_space_size < (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
1365                 iova_space_size = 1 << (20 - PAGE_SHIFT);
1366         }
1367         else if (iova_space_size > (1 << (30 - PAGE_SHIFT))) {
1368                 iova_space_size = 1 << (30 - PAGE_SHIFT);
1369         }
1370
1371         /*
1372         ** iova space must be log2() in size.
1373         ** thus, pdir/res_map will also be log2().
1374         ** PIRANHA BUG: Exception is when IO Pdir is 2MB (gets reduced)
1375         */
1376         iov_order = get_order(iova_space_size << PAGE_SHIFT);
1377
1378         /* iova_space_size is now bytes, not pages */
1379         iova_space_size = 1 << (iov_order + PAGE_SHIFT);
1380
1381         ioc->pdir_size = pdir_size = (iova_space_size/IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1382
1383         DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx mem %ldMB IOV %dMB (%d bits)\n",
1384                         __FUNCTION__,
1385                         ioc->ioc_hpa,
1386                         (unsigned long) num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
1387                         iova_space_size>>20,
1388                         iov_order + PAGE_SHIFT);
1389
1390         ioc->pdir_base = sba_alloc_pdir(pdir_size);
1391
1392         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1393                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, pdir_size);
1394
1395 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1396         /* FIXME : DMA HINTs not used */
1397         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1398         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1399
1400         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1401                         ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1402 #endif
1403
1404         WRITE_REG64(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1405
1406         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1407         iova_space_mask =  0xffffffff;
1408         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1409
1410         /*
1411         ** On C3000 w/512MB mem, HP-UX 10.20 reports:
1412         **     ibase=0, imask=0xFE000000, size=0x2000000.
1413         */
1414         ioc->ibase = 0;
1415         ioc->imask = iova_space_mask;   /* save it */
1416 #ifdef ZX1_SUPPORT
1417         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1418 #endif
1419
1420         DBG_INIT("%s() IOV base 0x%lx mask 0x%0lx\n",
1421                 __FUNCTION__, ioc->ibase, ioc->imask);
1422
1423         /*
1424         ** FIXME: Hint registers are programmed with default hint
1425         ** values during boot, so hints should be sane even if we
1426         ** can't reprogram them the way drivers want.
1427         */
1428
1429         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1430
1431         /*
1432         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1433         */
1434         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa+IOC_IBASE);
1435         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa+IOC_IMASK);
1436
1437         /* Set I/O PDIR Page size to 4K */
1438         WRITE_REG(0, ioc->ioc_hpa+IOC_TCNFG);
1439
1440         /*
1441         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1442         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1443         */
1444         WRITE_REG(0 | 31, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
1445
1446         ioc->ibase = 0; /* used by SBA_IOVA and related macros */
1447
1448         DBG_INIT("%s() DONE\n", __FUNCTION__);
1449 }
1450
1451
1452
1453 /**************************************************************************
1454 **
1455 **   SBA initialization code (HW and SW)
1456 **
1457 **   o identify SBA chip itself
1458 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1459 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1460 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1461 **
1462 **************************************************************************/
1463
1464 static void __iomem *ioc_remap(struct sba_device *sba_dev, unsigned int offset)
1465 {
1466         return ioremap_nocache(sba_dev->dev->hpa.start + offset, SBA_FUNC_SIZE);
1467 }
1468
1469 static void sba_hw_init(struct sba_device *sba_dev)
1470 {
1471         int i;
1472         int num_ioc;
1473         u64 ioc_ctl;
1474
1475         if (!is_pdc_pat()) {
1476                 /* Shutdown the USB controller on Astro-based workstations.
1477                 ** Once we reprogram the IOMMU, the next DMA performed by
1478                 ** USB will HPMC the box. USB is only enabled if a
1479                 ** keyboard is present and found.
1480                 **
1481                 ** With serial console, j6k v5.0 firmware says:
1482                 **   mem_kbd hpa 0xfee003f8 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x7
1483                 **
1484                 ** FIXME: Using GFX+USB console at power up but direct
1485                 **      linux to serial console is still broken.
1486                 **      USB could generate DMA so we must reset USB.
1487                 **      The proper sequence would be:
1488                 **      o block console output
1489                 **      o reset USB device
1490                 **      o reprogram serial port
1491                 **      o unblock console output
1492                 */
1493                 if (PAGE0->mem_kbd.cl_class == CL_KEYBD) {
1494                         pdc_io_reset_devices();
1495                 }
1496
1497         }
1498
1499
1500 #if 0
1501 printk("sba_hw_init(): mem_boot 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\n", PAGE0->mem_boot.hpa,
1502         PAGE0->mem_boot.spa, PAGE0->mem_boot.pad, PAGE0->mem_boot.cl_class);
1503
1504         /*
1505         ** Need to deal with DMA from LAN.
1506         **      Maybe use page zero boot device as a handle to talk
1507         **      to PDC about which device to shutdown.
1508         **
1509         ** Netbooting, j6k v5.0 firmware says:
1510         **      mem_boot hpa 0xf4008000 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x1002
1511         ** ARGH! invalid class.
1512         */
1513         if ((PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_RANDOM)
1514                 && (PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_SEQU)) {
1515                         pdc_io_reset();
1516         }
1517 #endif
1518
1519         if (!IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1520                 ioc_ctl = READ_REG(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1521                 DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx ioc_ctl 0x%Lx ->",
1522                         __FUNCTION__, sba_dev->sba_hpa, ioc_ctl);
1523                 ioc_ctl &= ~(IOC_CTRL_RM | IOC_CTRL_NC | IOC_CTRL_CE);
1524                 ioc_ctl |= IOC_CTRL_DD | IOC_CTRL_D4 | IOC_CTRL_TC;
1525                         /* j6700 v1.6 firmware sets 0x294f */
1526                         /* A500 firmware sets 0x4d */
1527
1528                 WRITE_REG(ioc_ctl, sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1529
1530 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1531                 ioc_ctl = READ_REG64(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1532                 DBG_INIT(" 0x%Lx\n", ioc_ctl);
1533 #endif
1534         } /* if !PLUTO */
1535
1536         if (IS_ASTRO(sba_dev->dev)) {
1537                 int err;
1538                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, ASTRO_IOC_OFFSET);
1539                 num_ioc = 1;
1540
1541                 sba_dev->chip_resv.name = "Astro Intr Ack";
1542                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfef00000UL;
1543                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff000000UL - 1) ;
1544                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1545                 BUG_ON(err < 0);
1546
1547         } else if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1548                 int err;
1549
1550                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, PLUTO_IOC_OFFSET);
1551                 num_ioc = 1;
1552
1553                 sba_dev->chip_resv.name = "Pluto Intr/PIOP/VGA";
1554                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfee00000UL;
1555                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff200000UL - 1);
1556                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1557                 WARN_ON(err < 0);
1558
1559                 sba_dev->iommu_resv.name = "IOVA Space";
1560                 sba_dev->iommu_resv.start = 0x40000000UL;
1561                 sba_dev->iommu_resv.end   = 0x50000000UL - 1;
1562                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->iommu_resv));
1563                 WARN_ON(err < 0);
1564         } else {
1565                 /* IKE, REO */
1566                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(0));
1567                 sba_dev->ioc[1].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(1));
1568                 num_ioc = 2;
1569
1570                 /* TODO - LOOKUP Ike/Stretch chipset mem map */
1571         }
1572         /* XXX: What about Reo Grande? */
1573
1574         sba_dev->num_ioc = num_ioc;
1575         for (i = 0; i < num_ioc; i++) {
1576                 void __iomem *ioc_hpa = sba_dev->ioc[i].ioc_hpa;
1577                 unsigned int j;
1578
1579                 for (j=0; j < sizeof(u64) * ROPES_PER_IOC; j+=sizeof(u64)) {
1580
1581                         /*
1582                          * Clear ROPE(N)_CONFIG AO bit.
1583                          * Disables "NT Ordering" (~= !"Relaxed Ordering")
1584                          * Overrides bit 1 in DMA Hint Sets.
1585                          * Improves netperf UDP_STREAM by ~10% for bcm5701.
1586                          */
1587                         if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1588                                 void __iomem *rope_cfg;
1589                                 unsigned long cfg_val;
1590
1591                                 rope_cfg = ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + j;
1592                                 cfg_val = READ_REG(rope_cfg);
1593                                 cfg_val &= ~IOC_ROPE_AO;
1594                                 WRITE_REG(cfg_val, rope_cfg);
1595                         }
1596
1597                         /*
1598                         ** Make sure the box crashes on rope errors.
1599                         */
1600                         WRITE_REG(HF_ENABLE, ioc_hpa + ROPE0_CTL + j);
1601                 }
1602
1603                 /* flush out the last writes */
1604                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE7_CTL);
1605
1606                 DBG_INIT("      ioc[%d] ROPE_CFG 0x%Lx  ROPE_DBG 0x%Lx\n",
1607                                 i,
1608                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x40),
1609                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x50)
1610                         );
1611                 DBG_INIT("      STATUS_CONTROL 0x%Lx  FLUSH_CTRL 0x%Lx\n",
1612                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x108),
1613                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x400)
1614                         );
1615
1616                 if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1617                         sba_ioc_init_pluto(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1618                 } else {
1619                         sba_ioc_init(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1620                 }
1621         }
1622 }
1623
1624 static void
1625 sba_common_init(struct sba_device *sba_dev)
1626 {
1627         int i;
1628
1629         /* add this one to the head of the list (order doesn't matter)
1630         ** This will be useful for debugging - especially if we get coredumps
1631         */
1632         sba_dev->next = sba_list;
1633         sba_list = sba_dev;
1634
1635         for(i=0; i< sba_dev->num_ioc; i++) {
1636                 int res_size;
1637 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1638                 extern void iterate_pages(unsigned long , unsigned long ,
1639                                           void (*)(pte_t * , unsigned long),
1640                                           unsigned long );
1641                 void set_data_memory_break(pte_t * , unsigned long);
1642 #endif
1643                 /* resource map size dictated by pdir_size */
1644                 res_size = sba_dev->ioc[i].pdir_size/sizeof(u64); /* entries */
1645
1646                 /* Second part of PIRANHA BUG */
1647                 if (piranha_bad_128k) {
1648                         res_size -= (128*1024)/sizeof(u64);
1649                 }
1650
1651                 res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1652                 DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n",
1653                         __FUNCTION__, res_size);
1654
1655                 sba_dev->ioc[i].res_size = res_size;
1656                 sba_dev->ioc[i].res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(res_size));
1657
1658 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1659                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1660                                 set_data_memory_break, 0);
1661 #endif
1662
1663                 if (NULL == sba_dev->ioc[i].res_map)
1664                 {
1665                         panic("%s:%s() could not allocate resource map\n",
1666                               __FILE__, __FUNCTION__ );
1667                 }
1668
1669                 memset(sba_dev->ioc[i].res_map, 0, res_size);
1670                 /* next available IOVP - circular search */
1671                 sba_dev->ioc[i].res_hint = (unsigned long *)
1672                                 &(sba_dev->ioc[i].res_map[L1_CACHE_BYTES]);
1673
1674 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1675                 /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1676                 sba_dev->ioc[i].res_map[0] = 0x80;
1677                 sba_dev->ioc[i].pdir_base[0] = 0xeeffc0addbba0080ULL;
1678 #endif
1679
1680                 /* Third (and last) part of PIRANHA BUG */
1681                 if (piranha_bad_128k) {
1682                         /* region from +1408K to +1536 is un-usable. */
1683
1684                         int idx_start = (1408*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1685                         int idx_end   = (1536*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1686                         long *p_start = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_start]);
1687                         long *p_end   = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_end]);
1688
1689                         /* mark that part of the io pdir busy */
1690                         while (p_start < p_end)
1691                                 *p_start++ = -1;
1692
1693                 }
1694
1695 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1696                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1697                                 set_data_memory_break, 0);
1698                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].pdir_base, sba_dev->ioc[i].pdir_size,
1699                                 set_data_memory_break, 0);
1700 #endif
1701
1702                 DBG_INIT("%s() %d res_map %x %p\n",
1703                         __FUNCTION__, i, res_size, sba_dev->ioc[i].res_map);
1704         }
1705
1706         spin_lock_init(&sba_dev->sba_lock);
1707         ioc_needs_fdc = boot_cpu_data.pdc.capabilities & PDC_MODEL_IOPDIR_FDC;
1708
1709 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1710         /*
1711          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
1712          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
1713          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
1714          */
1715         if (ioc_needs_fdc) {
1716                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " FDC/SYNC required.\n");
1717         } else {
1718                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " IOC has cache coherent PDIR.\n");
1719         }
1720 #endif
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1724 static int sba_proc_info(struct seq_file *m, void *p)
1725 {
1726         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1727         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1728         int total_pages = (int) (ioc->res_size << 3); /* 8 bits per byte */
1729 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1730         unsigned long avg = 0, min, max;
1731 #endif
1732         int i, len = 0;
1733
1734         len += seq_printf(m, "%s rev %d.%d\n",
1735                 sba_dev->name,
1736                 (sba_dev->hw_rev & 0x7) + 1,
1737                 (sba_dev->hw_rev & 0x18) >> 3
1738                 );
1739         len += seq_printf(m, "IO PDIR size    : %d bytes (%d entries)\n",
1740                 (int) ((ioc->res_size << 3) * sizeof(u64)), /* 8 bits/byte */
1741                 total_pages);
1742
1743         len += seq_printf(m, "Resource bitmap : %d bytes (%d pages)\n",
1744                 ioc->res_size, ioc->res_size << 3);   /* 8 bits per byte */
1745
1746         len += seq_printf(m, "LMMIO_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n",
1747                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE),
1748                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK),
1749                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_ROUTE)
1750                 );
1751
1752         for (i=0; i<4; i++)
1753                 len += seq_printf(m, "DIR%d_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n", i,
1754                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_BASE  + i*0x18),
1755                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_MASK  + i*0x18),
1756                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_ROUTE + i*0x18)
1757                 );
1758
1759 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1760         len += seq_printf(m, "IO PDIR entries : %ld free  %ld used (%d%%)\n",
1761                 total_pages - ioc->used_pages, ioc->used_pages,
1762                 (int) (ioc->used_pages * 100 / total_pages));
1763
1764         min = max = ioc->avg_search[0];
1765         for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1766                 avg += ioc->avg_search[i];
1767                 if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1768                 if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1769         }
1770         avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1771         len += seq_printf(m, "  Bitmap search : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles)\n",
1772                 min, avg, max);
1773
1774         len += seq_printf(m, "pci_map_single(): %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1775                 ioc->msingle_calls, ioc->msingle_pages,
1776                 (int) ((ioc->msingle_pages * 1000)/ioc->msingle_calls));
1777
1778         /* KLUGE - unmap_sg calls unmap_single for each mapped page */
1779         min = ioc->usingle_calls;
1780         max = ioc->usingle_pages - ioc->usg_pages;
1781         len += seq_printf(m, "pci_unmap_single: %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1782                 min, max, (int) ((max * 1000)/min));
1783
1784         len += seq_printf(m, "pci_map_sg()    : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1785                 ioc->msg_calls, ioc->msg_pages,
1786                 (int) ((ioc->msg_pages * 1000)/ioc->msg_calls));
1787
1788         len += seq_printf(m, "pci_unmap_sg()  : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1789                 ioc->usg_calls, ioc->usg_pages,
1790                 (int) ((ioc->usg_pages * 1000)/ioc->usg_calls));
1791 #endif
1792
1793         return 0;
1794 }
1795
1796 static int
1797 sba_proc_open(struct inode *i, struct file *f)
1798 {
1799         return single_open(f, &sba_proc_info, NULL);
1800 }
1801
1802 static struct file_operations sba_proc_fops = {
1803         .owner = THIS_MODULE,
1804         .open = sba_proc_open,
1805         .read = seq_read,
1806         .llseek = seq_lseek,
1807         .release = single_release,
1808 };
1809
1810 static int
1811 sba_proc_bitmap_info(struct seq_file *m, void *p)
1812 {
1813         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1814         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1815         unsigned int *res_ptr = (unsigned int *)ioc->res_map;
1816         int i, len = 0;
1817
1818         for (i = 0; i < (ioc->res_size/sizeof(unsigned int)); ++i, ++res_ptr) {
1819                 if ((i & 7) == 0)
1820                         len += seq_printf(m, "\n   ");
1821                 len += seq_printf(m, " %08x", *res_ptr);
1822         }
1823         len += seq_printf(m, "\n");
1824
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static int
1829 sba_proc_bitmap_open(struct inode *i, struct file *f)
1830 {
1831         return single_open(f, &sba_proc_bitmap_info, NULL);
1832 }
1833
1834 static struct file_operations sba_proc_bitmap_fops = {
1835         .owner = THIS_MODULE,
1836         .open = sba_proc_bitmap_open,
1837         .read = seq_read,
1838         .llseek = seq_lseek,
1839         .release = single_release,
1840 };
1841 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1842
1843 static struct parisc_device_id sba_tbl[] = {
1844         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, ASTRO_RUNWAY_PORT, 0xb },
1845         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, IKE_MERCED_PORT, 0xc },
1846         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REO_MERCED_PORT, 0xc },
1847         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REOG_MERCED_PORT, 0xc },
1848         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, PLUTO_MCKINLEY_PORT, 0xc },
1849         { 0, }
1850 };
1851
1852 int sba_driver_callback(struct parisc_device *);
1853
1854 static struct parisc_driver sba_driver = {
1855         .name =         MODULE_NAME,
1856         .id_table =     sba_tbl,
1857         .probe =        sba_driver_callback,
1858 };
1859
1860 /*
1861 ** Determine if sba should claim this chip (return 0) or not (return 1).
1862 ** If so, initialize the chip and tell other partners in crime they
1863 ** have work to do.
1864 */
1865 int
1866 sba_driver_callback(struct parisc_device *dev)
1867 {
1868         struct sba_device *sba_dev;
1869         u32 func_class;
1870         int i;
1871         char *version;
1872         void __iomem *sba_addr = ioremap_nocache(dev->hpa.start, SBA_FUNC_SIZE);
1873         struct proc_dir_entry *info_entry, *bitmap_entry, *root;
1874
1875         sba_dump_ranges(sba_addr);
1876
1877         /* Read HW Rev First */
1878         func_class = READ_REG(sba_addr + SBA_FCLASS);
1879
1880         if (IS_ASTRO(dev)) {
1881                 unsigned long fclass;
1882                 static char astro_rev[]="Astro ?.?";
1883
1884                 /* Astro is broken...Read HW Rev First */
1885                 fclass = READ_REG(sba_addr);
1886
1887                 astro_rev[6] = '1' + (char) (fclass & 0x7);
1888                 astro_rev[8] = '0' + (char) ((fclass & 0x18) >> 3);
1889                 version = astro_rev;
1890
1891         } else if (IS_IKE(dev)) {
1892                 static char ike_rev[] = "Ike rev ?";
1893                 ike_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1894                 version = ike_rev;
1895         } else if (IS_PLUTO(dev)) {
1896                 static char pluto_rev[]="Pluto ?.?";
1897                 pluto_rev[6] = '0' + (char) ((func_class & 0xf0) >> 4);
1898                 pluto_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0x0f);
1899                 version = pluto_rev;
1900         } else {
1901                 static char reo_rev[] = "REO rev ?";
1902                 reo_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1903                 version = reo_rev;
1904         }
1905
1906         if (!global_ioc_cnt) {
1907                 global_ioc_cnt = count_parisc_driver(&sba_driver);
1908
1909                 /* Astro and Pluto have one IOC per SBA */
1910                 if ((!IS_ASTRO(dev)) || (!IS_PLUTO(dev)))
1911                         global_ioc_cnt *= 2;
1912         }
1913
1914         printk(KERN_INFO "%s found %s at 0x%lx\n",
1915                 MODULE_NAME, version, dev->hpa.start);
1916
1917         sba_dev = kzalloc(sizeof(struct sba_device), GFP_KERNEL);
1918         if (!sba_dev) {
1919                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME " - couldn't alloc sba_device\n");
1920                 return -ENOMEM;
1921         }
1922
1923         parisc_set_drvdata(dev, sba_dev);
1924
1925         for(i=0; i<MAX_IOC; i++)
1926                 spin_lock_init(&(sba_dev->ioc[i].res_lock));
1927
1928         sba_dev->dev = dev;
1929         sba_dev->hw_rev = func_class;
1930         sba_dev->name = dev->name;
1931         sba_dev->sba_hpa = sba_addr;
1932
1933         sba_get_pat_resources(sba_dev);
1934         sba_hw_init(sba_dev);
1935         sba_common_init(sba_dev);
1936
1937         hppa_dma_ops = &sba_ops;
1938
1939 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1940         switch (dev->id.hversion) {
1941         case PLUTO_MCKINLEY_PORT:
1942                 root = proc_mckinley_root;
1943                 break;
1944         case ASTRO_RUNWAY_PORT:
1945         case IKE_MERCED_PORT:
1946         default:
1947                 root = proc_runway_root;
1948                 break;
1949         }
1950
1951         info_entry = create_proc_entry("sba_iommu", 0, root);
1952         bitmap_entry = create_proc_entry("sba_iommu-bitmap", 0, root);
1953
1954         if (info_entry)
1955                 info_entry->proc_fops = &sba_proc_fops;
1956
1957         if (bitmap_entry)
1958                 bitmap_entry->proc_fops = &sba_proc_bitmap_fops;
1959 #endif
1960
1961         parisc_vmerge_boundary = IOVP_SIZE;
1962         parisc_vmerge_max_size = IOVP_SIZE * BITS_PER_LONG;
1963         parisc_has_iommu();
1964         return 0;
1965 }
1966
1967 /*
1968 ** One time initialization to let the world know the SBA was found.
1969 ** This is the only routine which is NOT static.
1970 ** Must be called exactly once before pci_init().
1971 */
1972 void __init sba_init(void)
1973 {
1974         register_parisc_driver(&sba_driver);
1975 }
1976
1977
1978 /**
1979  * sba_get_iommu - Assign the iommu pointer for the pci bus controller.
1980  * @dev: The parisc device.
1981  *
1982  * Returns the appropriate IOMMU data for the given parisc PCI controller.
1983  * This is cached and used later for PCI DMA Mapping.
1984  */
1985 void * sba_get_iommu(struct parisc_device *pci_hba)
1986 {
1987         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
1988         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
1989         char t = sba_dev->id.hw_type;
1990         int iocnum = (pci_hba->hw_path >> 3);   /* rope # */
1991
1992         WARN_ON((t != HPHW_IOA) && (t != HPHW_BCPORT));
1993
1994         return &(sba->ioc[iocnum]);
1995 }
1996
1997
1998 /**
1999  * sba_directed_lmmio - return first directed LMMIO range routed to rope
2000  * @pa_dev: The parisc device.
2001  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2002  *
2003  * For the given parisc PCI controller, determine if any direct ranges
2004  * are routed down the corresponding rope.
2005  */
2006 void sba_directed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r)
2007 {
2008         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2009         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2010         char t = sba_dev->id.hw_type;
2011         int i;
2012         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2013
2014         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2015
2016         r->start = r->end = 0;
2017
2018         /* Astro has 4 directed ranges. Not sure about Ike/Pluto/et al */
2019         for (i=0; i<4; i++) {
2020                 int base, size;
2021                 void __iomem *reg = sba->sba_hpa + i*0x18;
2022
2023                 base = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_BASE);
2024                 if ((base & 1) == 0)
2025                         continue;       /* not enabled */
2026
2027                 size = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_ROUTE);
2028
2029                 if ((size & (ROPES_PER_IOC-1)) != rope)
2030                         continue;       /* directed down different rope */
2031
2032                 r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2033                 size = ~ READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_MASK);
2034                 r->end = r->start + size;
2035         }
2036 }
2037
2038
2039 /**
2040  * sba_distributed_lmmio - return portion of distributed LMMIO range
2041  * @pa_dev: The parisc device.
2042  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2043  *
2044  * For the given parisc PCI controller, return portion of distributed LMMIO
2045  * range. The distributed LMMIO is always present and it's just a question
2046  * of the base address and size of the range.
2047  */
2048 void sba_distributed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r )
2049 {
2050         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2051         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2052         char t = sba_dev->id.hw_type;
2053         int base, size;
2054         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2055
2056         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2057
2058         r->start = r->end = 0;
2059
2060         base = READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE);
2061         if ((base & 1) == 0) {
2062                 BUG();  /* Gah! Distr Range wasn't enabled! */
2063                 return;
2064         }
2065
2066         r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2067
2068         size = (~READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK)) / ROPES_PER_IOC;
2069         r->start += rope * (size + 1);  /* adjust base for this rope */
2070         r->end = r->start + size;
2071 }