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/config.h>
  23 #include <linux/types.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/string.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32
  33 #include <asm/byteorder.h>
  34 #include <asm/io.h>
  35 #include <asm/dma.h>            /* for DMA_CHUNK_SIZE */
  36
  37 #include <asm/hardware.h>       /* for register_parisc_driver() stuff */
  38
  39 #include <linux/proc_fs.h>
  40 #include <asm/runway.h>         /* for proc_runway_root */
  41 #include <asm/pdc.h>            /* for PDC_MODEL_* */
  42 #include <asm/pdcpat.h>         /* for is_pdc_pat() */
  43 #include <asm/parisc-device.h>
  44
  45
  46 /* declared in arch/parisc/kernel/setup.c */
  47 extern struct proc_dir_entry * proc_mckinley_root;
  48
  49 #define MODULE_NAME "SBA"
  50
  51 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  52 /* depends on proc fs support. But costs CPU performance */
  53 #undef SBA_COLLECT_STATS
  54 #endif
  55
  56 /*
  57 ** The number of debug flags is a clue - this code is fragile.
  58 ** Don't even think about messing with it unless you have
  59 ** plenty of 710's to sacrifice to the computer gods. :^)
  60 */
  61 #undef DEBUG_SBA_INIT
  62 #undef DEBUG_SBA_RUN
  63 #undef DEBUG_SBA_RUN_SG
  64 #undef DEBUG_SBA_RESOURCE
  65 #undef ASSERT_PDIR_SANITY
  66 #undef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
  67 #undef DEBUG_DMB_TRAP
  68
  69 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
  70 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
  71 #else
  72 #define DBG_INIT(x...)
  73 #endif
  74
  75 #ifdef DEBUG_SBA_RUN
  76 #define DBG_RUN(x...)   printk(x)
  77 #else
  78 #define DBG_RUN(x...)
  79 #endif
  80
  81 #ifdef DEBUG_SBA_RUN_SG
  82 #define DBG_RUN_SG(x...)        printk(x)
  83 #else
  84 #define DBG_RUN_SG(x...)
  85 #endif
  86
  87
  88 #ifdef DEBUG_SBA_RESOURCE
  89 #define DBG_RES(x...)   printk(x)
  90 #else
  91 #define DBG_RES(x...)
  92 #endif
  93
  94 #if defined(__LP64__) && !defined(CONFIG_PDC_NARROW)
  95 /* "low end" PA8800 machines use ZX1 chipset */
  96 #define ZX1_SUPPORT
  97 #endif
  98
  99 #define SBA_INLINE      __inline__
 100
 101
 102 /*
 103 ** The number of pdir entries to "free" before issueing
 104 ** a read to PCOM register to flush out PCOM writes.
 105 ** Interacts with allocation granularity (ie 4 or 8 entries
 106 ** allocated and free'd/purged at a time might make this
 107 ** less interesting).
 108 */
 109 #define DELAYED_RESOURCE_CNT    16
 110
 111 #define DEFAULT_DMA_HINT_REG    0
 112
 113 #define ASTRO_RUNWAY_PORT       0x582
 114 #define IKE_MERCED_PORT         0x803
 115 #define REO_MERCED_PORT         0x804
 116 #define REOG_MERCED_PORT        0x805
 117 #define PLUTO_MCKINLEY_PORT     0x880
 118
 119 #define SBA_FUNC_ID     0x0000  /* function id */
 120 #define SBA_FCLASS      0x0008  /* function class, bist, header, rev... */
 121
 122 #define IS_ASTRO(id)            ((id)->hversion == ASTRO_RUNWAY_PORT)
 123 #define IS_IKE(id)              ((id)->hversion == IKE_MERCED_PORT)
 124 #define IS_PLUTO(id)            ((id)->hversion == PLUTO_MCKINLEY_PORT)
 125
 126 #define SBA_FUNC_SIZE 4096   /* SBA configuration function reg set */
 127
 128 #define ASTRO_IOC_OFFSET        (32 * SBA_FUNC_SIZE)
 129 #define PLUTO_IOC_OFFSET        (1 * SBA_FUNC_SIZE)
 130 /* Ike's IOC's occupy functions 2 and 3 */
 131 #define IKE_IOC_OFFSET(p)       ((p+2) * SBA_FUNC_SIZE)
 132
 133 #define IOC_CTRL          0x8   /* IOC_CTRL offset */
 134 #define IOC_CTRL_TC       (1 << 0) /* TOC Enable */
 135 #define IOC_CTRL_CE       (1 << 1) /* Coalesce Enable */
 136 #define IOC_CTRL_DE       (1 << 2) /* Dillon Enable */
 137 #define IOC_CTRL_RM       (1 << 8) /* Real Mode */
 138 #define IOC_CTRL_NC       (1 << 9) /* Non Coherent Mode */
 139 #define IOC_CTRL_D4       (1 << 11) /* Disable 4-byte coalescing */
 140 #define IOC_CTRL_DD       (1 << 13) /* Disable distr. LMMIO range coalescing */
 141
 142 #define MAX_IOC         2       /* per Ike. Pluto/Astro only have 1. */
 143
 144 #define ROPES_PER_IOC   8       /* per Ike half or Pluto/Astro */
 145
 146
 147 /*
 148 ** Offsets into MBIB (Function 0 on Ike and hopefully Astro)
 149 ** Firmware programs this stuff. Don't touch it.
 150 */
 151 #define LMMIO_DIRECT0_BASE  0x300
 152 #define LMMIO_DIRECT0_MASK  0x308
 153 #define LMMIO_DIRECT0_ROUTE 0x310
 154
 155 #define LMMIO_DIST_BASE  0x360
 156 #define LMMIO_DIST_MASK  0x368
 157 #define LMMIO_DIST_ROUTE 0x370
 158
 159 #define IOS_DIST_BASE   0x390
 160 #define IOS_DIST_MASK   0x398
 161 #define IOS_DIST_ROUTE  0x3A0
 162
 163 #define IOS_DIRECT_BASE 0x3C0
 164 #define IOS_DIRECT_MASK 0x3C8
 165 #define IOS_DIRECT_ROUTE 0x3D0
 166
 167 /*
 168 ** Offsets into I/O TLB (Function 2 and 3 on Ike)
 169 */
 170 #define ROPE0_CTL       0x200  /* "regbus pci0" */
 171 #define ROPE1_CTL       0x208
 172 #define ROPE2_CTL       0x210
 173 #define ROPE3_CTL       0x218
 174 #define ROPE4_CTL       0x220
 175 #define ROPE5_CTL       0x228
 176 #define ROPE6_CTL       0x230
 177 #define ROPE7_CTL       0x238
 178
 179 #define HF_ENABLE       0x40
 180
 181
 182 #define IOC_IBASE       0x300   /* IO TLB */
 183 #define IOC_IMASK       0x308
 184 #define IOC_PCOM        0x310
 185 #define IOC_TCNFG       0x318
 186 #define IOC_PDIR_BASE   0x320
 187
 188 /* AGP GART driver looks for this */
 189 #define SBA_IOMMU_COOKIE    0x0000badbadc0ffeeUL
 190
 191
 192 /*
 193 ** IOC supports 4/8/16/64KB page sizes (see TCNFG register)
 194 ** It's safer (avoid memory corruption) to keep DMA page mappings
 195 ** equivalently sized to VM PAGE_SIZE.
 196 **
 197 ** We really can't avoid generating a new mapping for each
 198 ** page since the Virtual Coherence Index has to be generated
 199 ** and updated for each page.
 200 **
 201 ** PAGE_SIZE could be greater than IOVP_SIZE. But not the inverse.
 202 */
 203 #define IOVP_SIZE       PAGE_SIZE
 204 #define IOVP_SHIFT      PAGE_SHIFT
 205 #define IOVP_MASK       PAGE_MASK
 206
 207 #define SBA_PERF_CFG    0x708   /* Performance Counter stuff */
 208 #define SBA_PERF_MASK1  0x718
 209 #define SBA_PERF_MASK2  0x730
 210
 211
 212 /*
 213 ** Offsets into PCI Performance Counters (functions 12 and 13)
 214 ** Controlled by PERF registers in function 2 & 3 respectively.
 215 */
 216 #define SBA_PERF_CNT1   0x200
 217 #define SBA_PERF_CNT2   0x208
 218 #define SBA_PERF_CNT3   0x210
 219
 220
 221 struct ioc {
 222         void __iomem    *ioc_hpa;       /* I/O MMU base address */
 223         char            *res_map;       /* resource map, bit == pdir entry */
 224         u64             *pdir_base;     /* physical base address */
 225         unsigned long   ibase;  /* pdir IOV Space base - shared w/lba_pci */
 226         unsigned long   imask;  /* pdir IOV Space mask - shared w/lba_pci */
 227 #ifdef ZX1_SUPPORT
 228         unsigned long   iovp_mask;      /* help convert IOVA to IOVP */
 229 #endif
 230         unsigned long   *res_hint;      /* next avail IOVP - circular search */
 231         spinlock_t      res_lock;
 232         unsigned int    res_bitshift;   /* from the LEFT! */
 233         unsigned int    res_size;       /* size of resource map in bytes */
 234 #if SBA_HINT_SUPPORT
 235 /* FIXME : DMA HINTs not used */
 236         unsigned long   hint_mask_pdir; /* bits used for DMA hints */
 237         unsigned int    hint_shift_pdir;
 238 #endif
 239 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 240         int saved_cnt;
 241         struct sba_dma_pair {
 242                 dma_addr_t      iova;
 243                 size_t          size;
 244         } saved[DELAYED_RESOURCE_CNT];
 245 #endif
 246
 247 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 248 #define SBA_SEARCH_SAMPLE       0x100
 249         unsigned long avg_search[SBA_SEARCH_SAMPLE];
 250         unsigned long avg_idx;  /* current index into avg_search */
 251         unsigned long used_pages;
 252         unsigned long msingle_calls;
 253         unsigned long msingle_pages;
 254         unsigned long msg_calls;
 255         unsigned long msg_pages;
 256         unsigned long usingle_calls;
 257         unsigned long usingle_pages;
 258         unsigned long usg_calls;
 259         unsigned long usg_pages;
 260 #endif
 261
 262         /* STUFF We don't need in performance path */
 263         unsigned int    pdir_size;      /* in bytes, determined by IOV Space size */
 264 };
 265
 266 struct sba_device {
 267         struct sba_device       *next;  /* list of SBA's in system */
 268         struct parisc_device    *dev;   /* dev found in bus walk */
 269         struct parisc_device_id *iodc;  /* data about dev from firmware */
 270         const char              *name;
 271         void __iomem            *sba_hpa; /* base address */
 272         spinlock_t              sba_lock;
 273         unsigned int            flags;  /* state/functionality enabled */
 274         unsigned int            hw_rev;  /* HW revision of chip */
 275
 276         struct resource         chip_resv; /* MMIO reserved for chip */
 277         struct resource         iommu_resv; /* MMIO reserved for iommu */
 278
 279         unsigned int            num_ioc;  /* number of on-board IOC's */
 280         struct ioc              ioc[MAX_IOC];
 281 };
 282
 283
 284 static struct sba_device *sba_list;
 285
 286 static unsigned long ioc_needs_fdc = 0;
 287
 288 /* global count of IOMMUs in the system */
 289 static unsigned int global_ioc_cnt = 0;
 290
 291 /* PA8700 (Piranha 2.2) bug workaround */
 292 static unsigned long piranha_bad_128k = 0;
 293
 294 /* Looks nice and keeps the compiler happy */
 295 #define SBA_DEV(d) ((struct sba_device *) (d))
 296
 297 #if SBA_AGP_SUPPORT
 298 static int reserve_sba_gart = 1;
 299 #endif
 300
 301 #define ROUNDUP(x,y) ((x + ((y)-1)) & ~((y)-1))
 302
 303
 304 /************************************
 305 ** SBA register read and write support
 306 **
 307 ** BE WARNED: register writes are posted.
 308 **  (ie follow writes which must reach HW with a read)
 309 **
 310 ** Superdome (in particular, REO) allows only 64-bit CSR accesses.
 311 */
 312 #define READ_REG32(addr)         le32_to_cpu(__raw_readl(addr))
 313 #define READ_REG64(addr)         le64_to_cpu(__raw_readq(addr))
 314 #define WRITE_REG32(val, addr) __raw_writel(cpu_to_le32(val), addr)
 315 #define WRITE_REG64(val, addr) __raw_writeq(cpu_to_le64(val), addr)
 316
 317 #ifdef __LP64__
 318 #define READ_REG(addr)          READ_REG64(addr)
 319 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG64(value, addr)
 320 #else
 321 #define READ_REG(addr)          READ_REG32(addr)
 322 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG32(value, addr)
 323 #endif
 324
 325 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
 326
 327 /* NOTE: When __LP64__ isn't defined, READ_REG64() is two 32-bit reads */
 328
 329 /**
 330  * sba_dump_ranges - debugging only - print ranges assigned to this IOA
 331  * @hpa: base address of the sba
 332  *
 333  * Print the MMIO and IO Port address ranges forwarded by an Astro/Ike/RIO
 334  * IO Adapter (aka Bus Converter).
 335  */
 336 static void
 337 sba_dump_ranges(void __iomem *hpa)
 338 {
 339         DBG_INIT("SBA at 0x%p\n", hpa);
 340         DBG_INIT("IOS_DIST_BASE   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_BASE));
 341         DBG_INIT("IOS_DIST_MASK   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_MASK));
 342         DBG_INIT("IOS_DIST_ROUTE  : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_ROUTE));
 343         DBG_INIT("\n");
 344         DBG_INIT("IOS_DIRECT_BASE : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_BASE));
 345         DBG_INIT("IOS_DIRECT_MASK : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_MASK));
 346         DBG_INIT("IOS_DIRECT_ROUTE: %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_ROUTE));
 347 }
 348
 349 /**
 350  * sba_dump_tlb - debugging only - print IOMMU operating parameters
 351  * @hpa: base address of the IOMMU
 352  *
 353  * Print the size/location of the IO MMU PDIR.
 354  */
 355 static void sba_dump_tlb(void __iomem *hpa)
 356 {
 357         DBG_INIT("IO TLB at 0x%p\n", hpa);
 358         DBG_INIT("IOC_IBASE    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IBASE));
 359         DBG_INIT("IOC_IMASK    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IMASK));
 360         DBG_INIT("IOC_TCNFG    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_TCNFG));
 361         DBG_INIT("IOC_PDIR_BASE: 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_PDIR_BASE));
 362         DBG_INIT("\n");
 363 }
 364 #else
 365 #define sba_dump_ranges(x)
 366 #define sba_dump_tlb(x)
 367 #endif
 368
 369
 370 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 371
 372 /**
 373  * sba_dump_pdir_entry - debugging only - print one IOMMU PDIR entry
 374  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 375  * @msg: text to print ont the output line.
 376  * @pide: pdir index.
 377  *
 378  * Print one entry of the IO MMU PDIR in human readable form.
 379  */
 380 static void
 381 sba_dump_pdir_entry(struct ioc *ioc, char *msg, uint pide)
 382 {
 383         /* start printing from lowest pde in rval */
 384         u64 *ptr = &(ioc->pdir_base[pide & (~0U * BITS_PER_LONG)]);
 385         unsigned long *rptr = (unsigned long *) &(ioc->res_map[(pide >>3) & ~(sizeof(unsigned long) - 1)]);
 386         uint rcnt;
 387
 388         printk(KERN_DEBUG "SBA: %s rp %p bit %d rval 0x%lx\n",
 389                  msg,
 390                  rptr, pide & (BITS_PER_LONG - 1), *rptr);
 391
 392         rcnt = 0;
 393         while (rcnt < BITS_PER_LONG) {
 394                 printk(KERN_DEBUG "%s %2d %p %016Lx\n",
 395                         (rcnt == (pide & (BITS_PER_LONG - 1)))
 396                                 ? "    -->" : "       ",
 397                         rcnt, ptr, *ptr );
 398                 rcnt++;
 399                 ptr++;
 400         }
 401         printk(KERN_DEBUG "%s", msg);
 402 }
 403
 404
 405 /**
 406  * sba_check_pdir - debugging only - consistency checker
 407  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 408  * @msg: text to print ont the output line.
 409  *
 410  * Verify the resource map and pdir state is consistent
 411  */
 412 static int
 413 sba_check_pdir(struct ioc *ioc, char *msg)
 414 {
 415         u32 *rptr_end = (u32 *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 416         u32 *rptr = (u32 *) ioc->res_map;       /* resource map ptr */
 417         u64 *pptr = ioc->pdir_base;     /* pdir ptr */
 418         uint pide = 0;
 419
 420         while (rptr < rptr_end) {
 421                 u32 rval = *rptr;
 422                 int rcnt = 32;  /* number of bits we might check */
 423
 424                 while (rcnt) {
 425                         /* Get last byte and highest bit from that */
 426                         u32 pde = ((u32) (((char *)pptr)[7])) << 24;
 427                         if ((rval ^ pde) & 0x80000000)
 428                         {
 429                                 /*
 430                                 ** BUMMER!  -- res_map != pdir --
 431                                 ** Dump rval and matching pdir entries
 432                                 */
 433                                 sba_dump_pdir_entry(ioc, msg, pide);
 434                                 return(1);
 435                         }
 436                         rcnt--;
 437                         rval <<= 1;     /* try the next bit */
 438                         pptr++;
 439                         pide++;
 440                 }
 441                 rptr++; /* look at next word of res_map */
 442         }
 443         /* It'd be nice if we always got here :^) */
 444         return 0;
 445 }
 446
 447
 448 /**
 449  * sba_dump_sg - debugging only - print Scatter-Gather list
 450  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 451  * @startsg: head of the SG list
 452  * @nents: number of entries in SG list
 453  *
 454  * print the SG list so we can verify it's correct by hand.
 455  */
 456 static void
 457 sba_dump_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
 458 {
 459         while (nents-- > 0) {
 460                 printk(KERN_DEBUG " %d : %08lx/%05x %p/%05x\n",
 461                                 nents,
 462                                 (unsigned long) sg_dma_address(startsg),
 463                                 sg_dma_len(startsg),
 464                                 sg_virt_addr(startsg), startsg->length);
 465                 startsg++;
 466         }
 467 }
 468
 469 #endif /* ASSERT_PDIR_SANITY */
 470
 471
 472
 473
 474 /**************************************************************
 475 *
 476 *   I/O Pdir Resource Management
 477 *
 478 *   Bits set in the resource map are in use.
 479 *   Each bit can represent a number of pages.
 480 *   LSbs represent lower addresses (IOVA's).
 481 *
 482 ***************************************************************/
 483 #define PAGES_PER_RANGE 1       /* could increase this to 4 or 8 if needed */
 484
 485 /* Convert from IOVP to IOVA and vice versa. */
 486
 487 #ifdef ZX1_SUPPORT
 488 /* Pluto (aka ZX1) boxes need to set or clear the ibase bits appropriately */
 489 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((ioc->ibase) | (iovp) | (offset))
 490 #define SBA_IOVP(ioc,iova) ((iova) & (ioc)->iovp_mask)
 491 #else
 492 /* only support Astro and ancestors. Saves a few cycles in key places */
 493 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((iovp) | (offset))
 494 #define SBA_IOVP(ioc,iova) (iova)
 495 #endif
 496
 497 #define PDIR_INDEX(iovp)   ((iovp)>>IOVP_SHIFT)
 498
 499 #define RESMAP_MASK(n)    (~0UL << (BITS_PER_LONG - (n)))
 500 #define RESMAP_IDX_MASK   (sizeof(unsigned long) - 1)
 501
 502
 503 /**
 504  * sba_search_bitmap - find free space in IO PDIR resource bitmap
 505  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 506  * @bits_wanted: number of entries we need.
 507  *
 508  * Find consecutive free bits in resource bitmap.
 509  * Each bit represents one entry in the IO Pdir.
 510  * Cool perf optimization: search for log2(size) bits at a time.
 511  */
 512 static SBA_INLINE unsigned long
 513 sba_search_bitmap(struct ioc *ioc, unsigned long bits_wanted)
 514 {
 515         unsigned long *res_ptr = ioc->res_hint;
 516         unsigned long *res_end = (unsigned long *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 517         unsigned long pide = ~0UL;
 518
 519         if (bits_wanted > (BITS_PER_LONG/2)) {
 520                 /* Search word at a time - no mask needed */
 521                 for(; res_ptr < res_end; ++res_ptr) {
 522                         if (*res_ptr == 0) {
 523                                 *res_ptr = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 524                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 525                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 526                                 break;
 527                         }
 528                 }
 529                 /* point to the next word on next pass */
 530                 res_ptr++;
 531                 ioc->res_bitshift = 0;
 532         } else {
 533                 /*
 534                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
 535                 ** "o" is the alignment.
 536                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
 537                 ** SBA HW features in the unmap path.
 538                 */
 539                 unsigned long o = 1 << get_order(bits_wanted << PAGE_SHIFT);
 540                 uint bitshiftcnt = ROUNDUP(ioc->res_bitshift, o);
 541                 unsigned long mask;
 542
 543                 if (bitshiftcnt >= BITS_PER_LONG) {
 544                         bitshiftcnt = 0;
 545                         res_ptr++;
 546                 }
 547                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted) >> bitshiftcnt;
 548
 549                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __FUNCTION__, o, res_ptr);
 550                 while(res_ptr < res_end)
 551                 {
 552                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
 553                         WARN_ON(mask == 0);
 554                         if(((*res_ptr) & mask) == 0) {
 555                                 *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
 556                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 557                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 558                                 pide += bitshiftcnt;
 559                                 break;
 560                         }
 561                         mask >>= o;
 562                         bitshiftcnt += o;
 563                         if (mask == 0) {
 564                                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 565                                 bitshiftcnt=0;
 566                                 res_ptr++;
 567                         }
 568                 }
 569                 /* look in the same word on the next pass */
 570                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
 571         }
 572
 573         /* wrapped ? */
 574         if (res_end <= res_ptr) {
 575                 ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
 576                 ioc->res_bitshift = 0;
 577         } else {
 578                 ioc->res_hint = res_ptr;
 579         }
 580         return (pide);
 581 }
 582
 583
 584 /**
 585  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
 586  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 587  * @size: number of bytes to create a mapping for
 588  *
 589  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
 590  * resource bit map.
 591  */
 592 static int
 593 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, size_t size)
 594 {
 595         unsigned int pages_needed = size >> IOVP_SHIFT;
 596 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 597         unsigned long cr_start = mfctl(16);
 598 #endif
 599         unsigned long pide;
 600
 601         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 602         if (pide >= (ioc->res_size << 3)) {
 603                 pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 604                 if (pide >= (ioc->res_size << 3))
 605                         panic("%s: I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
 606                               __FILE__, ioc->ioc_hpa);
 607         }
 608
 609 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 610         /* verify the first enable bit is clear */
 611         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*sizeof(u64) + 7]) {
 612                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
 613         }
 614 #endif
 615
 616         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
 617                 __FUNCTION__, size, pages_needed, pide,
 618                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
 619                 ioc->res_bitshift );
 620
 621 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 622         {
 623                 unsigned long cr_end = mfctl(16);
 624                 unsigned long tmp = cr_end - cr_start;
 625                 /* check for roll over */
 626                 cr_start = (cr_end < cr_start) ?  -(tmp) : (tmp);
 627         }
 628         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = cr_start;
 629         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
 630
 631         ioc->used_pages += pages_needed;
 632 #endif
 633
 634         return (pide);
 635 }
 636
 637
 638 /**
 639  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
 640  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 641  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
 642  * @size: number of bytes to create a mapping for
 643  *
 644  * clear bits in the ioc's resource map
 645  */
 646 static SBA_INLINE void
 647 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
 648 {
 649         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
 650         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
 651         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
 652         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
 653
 654         int bits_not_wanted = size >> IOVP_SHIFT;
 655
 656         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
 657         unsigned long m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) >> (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
 658
 659         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n",
 660                 __FUNCTION__, (uint) iova, size,
 661                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
 662
 663 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 664         ioc->used_pages -= bits_not_wanted;
 665 #endif
 666
 667         *res_ptr &= ~m;
 668 }
 669
 670
 671 /**************************************************************
 672 *
 673 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
 674 *
 675 ***************************************************************/
 676
 677 #if SBA_HINT_SUPPORT
 678 #define SBA_DMA_HINT(ioc, val) ((val) << (ioc)->hint_shift_pdir)
 679 #endif
 680
 681 typedef unsigned long space_t;
 682 #define KERNEL_SPACE 0
 683
 684 /**
 685  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
 686  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
 687  * @sid: process Space ID - currently only support KERNEL_SPACE
 688  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
 689  * @hint: DMA hint set to use for this mapping
 690  *
 691  * SBA Mapping Routine
 692  *
 693  * Given a virtual address (vba, arg2) and space id, (sid, arg1)
 694  * sba_io_pdir_entry() loads the I/O PDIR entry pointed to by
 695  * pdir_ptr (arg0).
 696  * Using the bass-ackwards HP bit numbering, Each IO Pdir entry
 697  * for Astro/Ike looks like:
 698  *
 699  *
 700  *  0                    19                                 51   55       63
 701  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 702  * |V|        U            |            PPN[43:12]            | U  |   VI   |
 703  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 704  *
 705  * Pluto is basically identical, supports fewer physical address bits:
 706  *
 707  *  0                       23                              51   55       63
 708  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 709  * |V|        U               |         PPN[39:12]            | U  |   VI   |
 710  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 711  *
 712  *  V  == Valid Bit  (Most Significant Bit is bit 0)
 713  *  U  == Unused
 714  * PPN == Physical Page Number
 715  * VI  == Virtual Index (aka Coherent Index)
 716  *
 717  * LPA instruction output is put into PPN field.
 718  * LCI (Load Coherence Index) instruction provides the "VI" bits.
 719  *
 720  * We pre-swap the bytes since PCX-W is Big Endian and the
 721  * IOMMU uses little endian for the pdir.
 722  */
 723
 724 void SBA_INLINE
 725 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, space_t sid, unsigned long vba,
 726                   unsigned long hint)
 727 {
 728         u64 pa; /* physical address */
 729         register unsigned ci; /* coherent index */
 730
 731         pa = virt_to_phys(vba);
 732         pa &= IOVP_MASK;
 733
 734         mtsp(sid,1);
 735         asm("lci 0(%%sr1, %1), %0" : "=r" (ci) : "r" (vba));
 736         pa |= (ci >> 12) & 0xff;  /* move CI (8 bits) into lowest byte */
 737
 738         pa |= 0x8000000000000000ULL;    /* set "valid" bit */
 739         *pdir_ptr = cpu_to_le64(pa);    /* swap and store into I/O Pdir */
 740
 741         /*
 742          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
 743          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
 744          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
 745          */
 746         if (ioc_needs_fdc) {
 747                 asm volatile("fdc 0(%%sr1,%0)\n\tsync" : : "r" (pdir_ptr));
 748         }
 749 }
 750
 751
 752 /**
 753  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
 754  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 755  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
 756  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
 757  *
 758  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
 759  * corresponding IO TLB entry. The Ike PCOM (Purge Command Register)
 760  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
 761  *
 762  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
 763  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
 764  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
 765  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
 766  * allocation routine helps keep that true.
 767  */
 768 static SBA_INLINE void
 769 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
 770 {
 771         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
 772
 773         /* Even though this is a big-endian machine, the entries
 774         ** in the iopdir are little endian. That's why we clear the byte
 775         ** at +7 instead of at +0.
 776         */
 777         int off = PDIR_INDEX(iovp)*sizeof(u64)+7;
 778
 779 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 780         /* Assert first pdir entry is set */
 781         if (0x80 != (((u8 *) ioc->pdir_base)[off])) {
 782                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
 783         }
 784 #endif
 785
 786         if (byte_cnt <= IOVP_SIZE)
 787         {
 788                 iovp |= IOVP_SHIFT;     /* set "size" field for PCOM */
 789
 790                 /*
 791                 ** clear I/O PDIR entry "valid" bit
 792                 ** Do NOT clear the rest - save it for debugging.
 793                 ** We should only clear bits that have previously
 794                 ** been enabled.
 795                 */
 796                 ((u8 *)(ioc->pdir_base))[off] = 0;
 797         } else {
 798                 u32 t = get_order(byte_cnt) + PAGE_SHIFT;
 799
 800                 iovp |= t;
 801                 do {
 802                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
 803                         ((u8 *)(ioc->pdir_base))[off] = 0;
 804                         off += sizeof(u64);
 805                         byte_cnt -= IOVP_SIZE;
 806                 } while (byte_cnt > 0);
 807         }
 808
 809         WRITE_REG( SBA_IOVA(ioc, iovp, 0, 0), ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
 810 }
 811
 812 /**
 813  * sba_dma_supported - PCI driver can query DMA support
 814  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking
 815  * @mask:  number of address bits this PCI device can handle
 816  *
 817  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 818  */
 819 static int sba_dma_supported( struct device *dev, u64 mask)
 820 {
 821         struct ioc *ioc;
 822         if (dev == NULL) {
 823                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME ": EISA/ISA/et al not supported\n");
 824                 BUG();
 825                 return(0);
 826         }
 827
 828         ioc = GET_IOC(dev);
 829
 830         /* check if mask is > than the largest IO Virt Address */
 831
 832         return((int) (mask >= (ioc->ibase +
 833                                 (ioc->pdir_size / sizeof(u64) * IOVP_SIZE) )));
 834 }
 835
 836
 837 /**
 838  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
 839  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 840  * @addr:  driver buffer to map.
 841  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
 842  * @direction:  R/W or both.
 843  *
 844  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 845  */
 846 static dma_addr_t
 847 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size,
 848                enum dma_data_direction direction)
 849 {
 850         struct ioc *ioc;
 851         unsigned long flags;
 852         dma_addr_t iovp;
 853         dma_addr_t offset;
 854         u64 *pdir_start;
 855         int pide;
 856
 857         ioc = GET_IOC(dev);
 858
 859         /* save offset bits */
 860         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~IOVP_MASK;
 861
 862         /* round up to nearest IOVP_SIZE */
 863         size = (size + offset + ~IOVP_MASK) & IOVP_MASK;
 864
 865         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 866 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 867         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()");
 868 #endif
 869
 870 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 871         ioc->msingle_calls++;
 872         ioc->msingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 873 #endif
 874         pide = sba_alloc_range(ioc, size);
 875         iovp = (dma_addr_t) pide << IOVP_SHIFT;
 876
 877         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
 878                 __FUNCTION__, addr, (long) iovp | offset);
 879
 880         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
 881
 882         while (size > 0) {
 883                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, KERNEL_SPACE, (unsigned long) addr, 0);
 884
 885                 DBG_RUN("       pdir 0x%p %02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 886                         pdir_start,
 887                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[7]),
 888                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[6]),
 889                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[5]),
 890                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[4]),
 891                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[3]),
 892                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[2]),
 893                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[1]),
 894                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[0])
 895                         );
 896
 897                 addr += IOVP_SIZE;
 898                 size -= IOVP_SIZE;
 899                 pdir_start++;
 900         }
 901         /* form complete address */
 902 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 903         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
 904 #endif
 905         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 906         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset, DEFAULT_DMA_HINT_REG);
 907 }
 908
 909
 910 /**
 911  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
 912  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 913  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
 914  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 915  * @direction:  R/W or both.
 916  *
 917  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 918  */
 919 static void
 920 sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size,
 921                  enum dma_data_direction direction)
 922 {
 923         struct ioc *ioc;
 924 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 925         struct sba_dma_pair *d;
 926 #endif
 927         unsigned long flags;
 928         dma_addr_t offset;
 929
 930         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n", __FUNCTION__, (long) iova, size);
 931
 932         ioc = GET_IOC(dev);
 933         offset = iova & ~IOVP_MASK;
 934         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
 935         size += offset;
 936         size = ROUNDUP(size, IOVP_SIZE);
 937
 938         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 939
 940 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 941         ioc->usingle_calls++;
 942         ioc->usingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 943 #endif
 944
 945         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
 946
 947 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 948         /* Delaying when we re-use a IO Pdir entry reduces the number
 949          * of MMIO reads needed to flush writes to the PCOM register.
 950          */
 951         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
 952         d->iova = iova;
 953         d->size = size;
 954         if (++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT) {
 955                 int cnt = ioc->saved_cnt;
 956                 while (cnt--) {
 957                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
 958                         d--;
 959                 }
 960                 ioc->saved_cnt = 0;
 961                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 962         }
 963 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 964         sba_free_range(ioc, iova, size);
 965         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 966 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 967         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 968
 969         /* XXX REVISIT for 2.5 Linux - need syncdma for zero-copy support.
 970         ** For Astro based systems this isn't a big deal WRT performance.
 971         ** As long as 2.4 kernels copyin/copyout data from/to userspace,
 972         ** we don't need the syncdma. The issue here is I/O MMU cachelines
 973         ** are *not* coherent in all cases.  May be hwrev dependent.
 974         ** Need to investigate more.
 975         asm volatile("syncdma");
 976         */
 977 }
 978
 979
 980 /**
 981  * sba_alloc_consistent - allocate/map shared mem for DMA
 982  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 983  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 984  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
 985  *
 986  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 987  */
 988 static void *sba_alloc_consistent(struct device *hwdev, size_t size,
 989                                         dma_addr_t *dma_handle, int gfp)
 990 {
 991         void *ret;
 992
 993         if (!hwdev) {
 994                 /* only support PCI */
 995                 *dma_handle = 0;
 996                 return 0;
 997         }
 998
 999         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
1000
1001         if (ret) {
1002                 memset(ret, 0, size);
1003                 *dma_handle = sba_map_single(hwdev, ret, size, 0);
1004         }
1005
1006         return ret;
1007 }
1008
1009
1010 /**
1011  * sba_free_consistent - free/unmap shared mem for DMA
1012  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1013  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
1014  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
1015  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
1016  *
1017  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1018  */
1019 static void
1020 sba_free_consistent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
1021                     dma_addr_t dma_handle)
1022 {
1023         sba_unmap_single(hwdev, dma_handle, size, 0);
1024         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
1025 }
1026
1027
1028 /*
1029 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
1030 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
1031 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
1032 */
1033 #define PIDE_FLAG 0x80000000UL
1034
1035 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1036 #define IOMMU_MAP_STATS
1037 #endif
1038 #include "iommu-helpers.h"
1039
1040 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1041 int dump_run_sg = 0;
1042 #endif
1043
1044
1045 /**
1046  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
1047  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1048  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1049  * @nents:  number of entries in list
1050  * @direction:  R/W or both.
1051  *
1052  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1053  */
1054 static int
1055 sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
1056            enum dma_data_direction direction)
1057 {
1058         struct ioc *ioc;
1059         int coalesced, filled = 0;
1060         unsigned long flags;
1061
1062         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __FUNCTION__, nents);
1063
1064         ioc = GET_IOC(dev);
1065
1066         /* Fast path single entry scatterlists. */
1067         if (nents == 1) {
1068                 sg_dma_address(sglist) = sba_map_single(dev,
1069                                                 (void *)sg_virt_addr(sglist),
1070                                                 sglist->length, direction);
1071                 sg_dma_len(sglist)     = sglist->length;
1072                 return 1;
1073         }
1074
1075         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1076
1077 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1078         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
1079         {
1080                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1081                 panic("Check before sba_map_sg()");
1082         }
1083 #endif
1084
1085 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1086         ioc->msg_calls++;
1087 #endif
1088
1089         /*
1090         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
1091         **
1092         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
1093         ** correct virtual address associated with each DMA page.
1094         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
1095         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
1096         */
1097         coalesced = iommu_coalesce_chunks(ioc, sglist, nents, sba_alloc_range);
1098
1099         /*
1100         ** Program the I/O Pdir
1101         **
1102         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
1103         ** o dma_address will contain the pdir index
1104         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
1105         ** o address contains the virtual address.
1106         */
1107         filled = iommu_fill_pdir(ioc, sglist, nents, 0, sba_io_pdir_entry);
1108
1109 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1110         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
1111         {
1112                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1113                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
1114         }
1115 #endif
1116
1117         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1118
1119         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __FUNCTION__, filled);
1120
1121         return filled;
1122 }
1123
1124
1125 /**
1126  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
1127  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1128  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1129  * @nents:  number of entries in list
1130  * @direction:  R/W or both.
1131  *
1132  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1133  */
1134 static void
1135 sba_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
1136              enum dma_data_direction direction)
1137 {
1138         struct ioc *ioc;
1139 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1140         unsigned long flags;
1141 #endif
1142
1143         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1144                 __FUNCTION__, nents, sg_virt_addr(sglist), sglist->length);
1145
1146         ioc = GET_IOC(dev);
1147
1148 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1149         ioc->usg_calls++;
1150 #endif
1151
1152 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1153         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1154         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1155         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1156 #endif
1157
1158         while (sg_dma_len(sglist) && nents--) {
1159
1160                 sba_unmap_single(dev, sg_dma_address(sglist), sg_dma_len(sglist), direction);
1161 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1162                 ioc->usg_pages += ((sg_dma_address(sglist) & ~IOVP_MASK) + sg_dma_len(sglist) + IOVP_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1163                 ioc->usingle_calls--;   /* kluge since call is unmap_sg() */
1164 #endif
1165                 ++sglist;
1166         }
1167
1168         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __FUNCTION__,  nents);
1169
1170 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1171         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1172         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1173         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1174 #endif
1175
1176 }
1177
1178 static struct hppa_dma_ops sba_ops = {
1179         .dma_supported =        sba_dma_supported,
1180         .alloc_consistent =     sba_alloc_consistent,
1181         .alloc_noncoherent =    sba_alloc_consistent,
1182         .free_consistent =      sba_free_consistent,
1183         .map_single =           sba_map_single,
1184         .unmap_single =         sba_unmap_single,
1185         .map_sg =               sba_map_sg,
1186         .unmap_sg =             sba_unmap_sg,
1187         .dma_sync_single_for_cpu =      NULL,
1188         .dma_sync_single_for_device =   NULL,
1189         .dma_sync_sg_for_cpu =          NULL,
1190         .dma_sync_sg_for_device =       NULL,
1191 };
1192
1193
1194 /**************************************************************************
1195 **
1196 **   SBA PAT PDC support
1197 **
1198 **   o call pdc_pat_cell_module()
1199 **   o store ranges in PCI "resource" structures
1200 **
1201 **************************************************************************/
1202
1203 static void
1204 sba_get_pat_resources(struct sba_device *sba_dev)
1205 {
1206 #if 0
1207 /*
1208 ** TODO/REVISIT/FIXME: support for directed ranges requires calls to
1209 **      PAT PDC to program the SBA/LBA directed range registers...this
1210 **      burden may fall on the LBA code since it directly supports the
1211 **      PCI subsystem. It's not clear yet. - ggg
1212 */
1213 PAT_MOD(mod)->mod_info.mod_pages   = PAT_GET_MOD_PAGES(temp);
1214         FIXME : ???
1215 PAT_MOD(mod)->mod_info.dvi         = PAT_GET_DVI(temp);
1216         Tells where the dvi bits are located in the address.
1217 PAT_MOD(mod)->mod_info.ioc         = PAT_GET_IOC(temp);
1218         FIXME : ???
1219 #endif
1220 }
1221
1222
1223 /**************************************************************
1224 *
1225 *   Initialization and claim
1226 *
1227 ***************************************************************/
1228 #define PIRANHA_ADDR_MASK       0x00160000UL /* bit 17,18,20 */
1229 #define PIRANHA_ADDR_VAL        0x00060000UL /* bit 17,18 on */
1230 static void *
1231 sba_alloc_pdir(unsigned int pdir_size)
1232 {
1233         unsigned long pdir_base;
1234         unsigned long pdir_order = get_order(pdir_size);
1235
1236         pdir_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order);
1237         if (NULL == (void *) pdir_base)
1238                 panic("sba_ioc_init() could not allocate I/O Page Table\n");
1239
1240         /* If this is not PA8700 (PCX-W2)
1241         **      OR newer than ver 2.2
1242         **      OR in a system that doesn't need VINDEX bits from SBA,
1243         **
1244         ** then we aren't exposed to the HW bug.
1245         */
1246         if ( ((boot_cpu_data.pdc.cpuid >> 5) & 0x7f) != 0x13
1247                         || (boot_cpu_data.pdc.versions > 0x202)
1248                         || (boot_cpu_data.pdc.capabilities & 0x08L) )
1249                 return (void *) pdir_base;
1250
1251         /*
1252          * PA8700 (PCX-W2, aka piranha) silent data corruption fix
1253          *
1254          * An interaction between PA8700 CPU (Ver 2.2 or older) and
1255          * Ike/Astro can cause silent data corruption. This is only
1256          * a problem if the I/O PDIR is located in memory such that
1257          * (little-endian)  bits 17 and 18 are on and bit 20 is off.
1258          *
1259          * Since the max IO Pdir size is 2MB, by cleverly allocating the
1260          * right physical address, we can either avoid (IOPDIR <= 1MB)
1261          * or minimize (2MB IO Pdir) the problem if we restrict the
1262          * IO Pdir to a maximum size of 2MB-128K (1902K).
1263          *
1264          * Because we always allocate 2^N sized IO pdirs, either of the
1265          * "bad" regions will be the last 128K if at all. That's easy
1266          * to test for.
1267          *
1268          */
1269         if (pdir_order <= (19-12)) {
1270                 if (((virt_to_phys(pdir_base)+pdir_size-1) & PIRANHA_ADDR_MASK) == PIRANHA_ADDR_VAL) {
1271                         /* allocate a new one on 512k alignment */
1272                         unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, (19-12));
1273                         /* release original */
1274                         free_pages(pdir_base, pdir_order);
1275
1276                         pdir_base = new_pdir;
1277
1278                         /* release excess */
1279                         while (pdir_order < (19-12)) {
1280                                 new_pdir += pdir_size;
1281                                 free_pages(new_pdir, pdir_order);
1282                                 pdir_order +=1;
1283                                 pdir_size <<=1;
1284                         }
1285                 }
1286         } else {
1287                 /*
1288                 ** 1MB or 2MB Pdir
1289                 ** Needs to be aligned on an "odd" 1MB boundary.
1290                 */
1291                 unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order+1); /* 2 or 4MB */
1292
1293                 /* release original */
1294                 free_pages( pdir_base, pdir_order);
1295
1296                 /* release first 1MB */
1297                 free_pages(new_pdir, 20-12);
1298
1299                 pdir_base = new_pdir + 1024*1024;
1300
1301                 if (pdir_order > (20-12)) {
1302                         /*
1303                         ** 2MB Pdir.
1304                         **
1305                         ** Flag tells init_bitmap() to mark bad 128k as used
1306                         ** and to reduce the size by 128k.
1307                         */
1308                         piranha_bad_128k = 1;
1309
1310                         new_pdir += 3*1024*1024;
1311                         /* release last 1MB */
1312                         free_pages(new_pdir, 20-12);
1313
1314                         /* release unusable 128KB */
1315                         free_pages(new_pdir - 128*1024 , 17-12);
1316
1317                         pdir_size -= 128*1024;
1318                 }
1319         }
1320
1321         memset((void *) pdir_base, 0, pdir_size);
1322         return (void *) pdir_base;
1323 }
1324
1325 /* setup Mercury or Elroy IBASE/IMASK registers. */
1326 static void setup_ibase_imask(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1327 {
1328         /* lba_set_iregs() is in drivers/parisc/lba_pci.c */
1329         extern void lba_set_iregs(struct parisc_device *, u32, u32);
1330         struct device *dev;
1331
1332         list_for_each_entry(dev, &sba->dev.children, node) {
1333                 struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1334                 int rope_num = (lba->hpa >> 13) & 0xf;
1335                 if (rope_num >> 3 == ioc_num)
1336                         lba_set_iregs(lba, ioc->ibase, ioc->imask);
1337         }
1338 }
1339
1340 static void
1341 sba_ioc_init_pluto(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1342 {
1343         u32 iova_space_mask;
1344         u32 iova_space_size;
1345         int iov_order, tcnfg;
1346 #if SBA_AGP_SUPPORT
1347         int agp_found = 0;
1348 #endif
1349         /*
1350         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1351         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1352         ** IBASE and IMASK registers.
1353         */
1354         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1355         iova_space_size = ~(READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) & 0xFFFFFFFFUL) + 1;
1356
1357         if ((ioc->ibase < 0xfed00000UL) && ((ioc->ibase + iova_space_size) > 0xfee00000UL)) {
1358                 printk("WARNING: IOV space overlaps local config and interrupt message, truncating\n");
1359                 iova_space_size /= 2;
1360         }
1361
1362         /*
1363         ** iov_order is always based on a 1GB IOVA space since we want to
1364         ** turn on the other half for AGP GART.
1365         */
1366         iov_order = get_order(iova_space_size >> (IOVP_SHIFT - PAGE_SHIFT));
1367         ioc->pdir_size = (iova_space_size / IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1368
1369         DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx IOV %dMB (%d bits)\n",
1370                 __FUNCTION__, ioc->ioc_hpa, iova_space_size >> 20,
1371                 iov_order + PAGE_SHIFT);
1372
1373         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1374                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1375         if (!ioc->pdir_base)
1376                 panic("Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1377
1378         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1379
1380         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1381                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1382
1383 #if SBA_HINT_SUPPORT
1384         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1385         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1386
1387         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1388                 ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1389 #endif
1390
1391         WARN_ON((((unsigned long) ioc->pdir_base) & PAGE_MASK) != (unsigned long) ioc->pdir_base);
1392         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1393
1394         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1395         iova_space_mask =  0xffffffff;
1396         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1397         ioc->imask = iova_space_mask;
1398 #ifdef ZX1_SUPPORT
1399         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1400 #endif
1401         sba_dump_tlb(ioc->ioc_hpa);
1402
1403         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1404
1405         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK);
1406
1407 #ifdef __LP64__
1408         /*
1409         ** Setting the upper bits makes checking for bypass addresses
1410         ** a little faster later on.
1411         */
1412         ioc->imask |= 0xFFFFFFFF00000000UL;
1413 #endif
1414
1415         /* Set I/O PDIR Page size to system page size */
1416         switch (PAGE_SHIFT) {
1417                 case 12: tcnfg = 0; break;      /*  4K */
1418                 case 13: tcnfg = 1; break;      /*  8K */
1419                 case 14: tcnfg = 2; break;      /* 16K */
1420                 case 16: tcnfg = 3; break;      /* 64K */
1421                 default:
1422                         panic(__FILE__ "Unsupported system page size %d",
1423                                 1 << PAGE_SHIFT);
1424                         break;
1425         }
1426         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1427
1428         /*
1429         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1430         ** Bit zero == enable bit.
1431         */
1432         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1433
1434         /*
1435         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1436         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1437         */
1438         WRITE_REG(ioc->ibase | 31, ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1439
1440 #if SBA_AGP_SUPPORT
1441         /*
1442         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1443         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1444         ** whether GART support will actually be used, for now we
1445         ** can just key on any AGP device found in the system.
1446         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1447         ** the GART code to handshake on.
1448         */
1449         device=NULL;
1450         for (lba = sba->child; lba; lba = lba->sibling) {
1451                 if (IS_QUICKSILVER(lba))
1452                         break;
1453         }
1454
1455         if (lba) {
1456                 DBG_INIT("%s: Reserving half of IOVA space for AGP GART support\n", __FUNCTION__);
1457                 ioc->pdir_size /= 2;
1458                 ((u64 *)ioc->pdir_base)[PDIR_INDEX(iova_space_size/2)] = SBA_IOMMU_COOKIE;
1459         } else {
1460                 DBG_INIT("%s: No GART needed - no AGP controller found\n", __FUNCTION__);
1461         }
1462 #endif /* 0 */
1463
1464 }
1465
1466 static void
1467 sba_ioc_init(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1468 {
1469         u32 iova_space_size, iova_space_mask;
1470         unsigned int pdir_size, iov_order;
1471
1472         /*
1473         ** Determine IOVA Space size from memory size.
1474         **
1475         ** Ideally, PCI drivers would register the maximum number
1476         ** of DMA they can have outstanding for each device they
1477         ** own.  Next best thing would be to guess how much DMA
1478         ** can be outstanding based on PCI Class/sub-class. Both
1479         ** methods still require some "extra" to support PCI
1480         ** Hot-Plug/Removal of PCI cards. (aka PCI OLARD).
1481         **
1482         ** While we have 32-bits "IOVA" space, top two 2 bits are used
1483         ** for DMA hints - ergo only 30 bits max.
1484         */
1485
1486         iova_space_size = (u32) (num_physpages/global_ioc_cnt);
1487
1488         /* limit IOVA space size to 1MB-1GB */
1489         if (iova_space_size < (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
1490                 iova_space_size = 1 << (20 - PAGE_SHIFT);
1491         }
1492 #ifdef __LP64__
1493         else if (iova_space_size > (1 << (30 - PAGE_SHIFT))) {
1494                 iova_space_size = 1 << (30 - PAGE_SHIFT);
1495         }
1496 #endif
1497
1498         /*
1499         ** iova space must be log2() in size.
1500         ** thus, pdir/res_map will also be log2().
1501         ** PIRANHA BUG: Exception is when IO Pdir is 2MB (gets reduced)
1502         */
1503         iov_order = get_order(iova_space_size << PAGE_SHIFT);
1504
1505         /* iova_space_size is now bytes, not pages */
1506         iova_space_size = 1 << (iov_order + PAGE_SHIFT);
1507
1508         ioc->pdir_size = pdir_size = (iova_space_size/IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1509
1510         DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx mem %ldMB IOV %dMB (%d bits)\n",
1511                         __FUNCTION__,
1512                         ioc->ioc_hpa,
1513                         (unsigned long) num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
1514                         iova_space_size>>20,
1515                         iov_order + PAGE_SHIFT);
1516
1517         ioc->pdir_base = sba_alloc_pdir(pdir_size);
1518
1519         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1520                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, pdir_size);
1521
1522 #if SBA_HINT_SUPPORT
1523         /* FIXME : DMA HINTs not used */
1524         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1525         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1526
1527         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1528                         ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1529 #endif
1530
1531         WRITE_REG64(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1532
1533         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1534         iova_space_mask =  0xffffffff;
1535         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1536
1537         /*
1538         ** On C3000 w/512MB mem, HP-UX 10.20 reports:
1539         **     ibase=0, imask=0xFE000000, size=0x2000000.
1540         */
1541         ioc->ibase = 0;
1542         ioc->imask = iova_space_mask;   /* save it */
1543 #ifdef ZX1_SUPPORT
1544         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1545 #endif
1546
1547         DBG_INIT("%s() IOV base 0x%lx mask 0x%0lx\n",
1548                 __FUNCTION__, ioc->ibase, ioc->imask);
1549
1550         /*
1551         ** FIXME: Hint registers are programmed with default hint
1552         ** values during boot, so hints should be sane even if we
1553         ** can't reprogram them the way drivers want.
1554         */
1555
1556         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1557
1558         /*
1559         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1560         */
1561         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa+IOC_IBASE);
1562         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa+IOC_IMASK);
1563
1564         /* Set I/O PDIR Page size to 4K */
1565         WRITE_REG(0, ioc->ioc_hpa+IOC_TCNFG);
1566
1567         /*
1568         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1569         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1570         */
1571         WRITE_REG(0 | 31, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
1572
1573         ioc->ibase = 0; /* used by SBA_IOVA and related macros */
1574
1575         DBG_INIT("%s() DONE\n", __FUNCTION__);
1576 }
1577
1578
1579
1580 /**************************************************************************
1581 **
1582 **   SBA initialization code (HW and SW)
1583 **
1584 **   o identify SBA chip itself
1585 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1586 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1587 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1588 **
1589 **************************************************************************/
1590
1591 static void __iomem *ioc_remap(struct sba_device *sba_dev, int offset)
1592 {
1593         return ioremap(sba_dev->dev->hpa + offset, SBA_FUNC_SIZE);
1594 }
1595
1596 static void sba_hw_init(struct sba_device *sba_dev)
1597 {
1598         int i;
1599         int num_ioc;
1600         u64 ioc_ctl;
1601
1602         if (!is_pdc_pat()) {
1603                 /* Shutdown the USB controller on Astro-based workstations.
1604                 ** Once we reprogram the IOMMU, the next DMA performed by
1605                 ** USB will HPMC the box. USB is only enabled if a
1606                 ** keyboard is present and found.
1607                 **
1608                 ** With serial console, j6k v5.0 firmware says:
1609                 **   mem_kbd hpa 0xfee003f8 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x7
1610                 **
1611                 ** FIXME: Using GFX+USB console at power up but direct
1612                 **      linux to serial console is still broken.
1613                 **      USB could generate DMA so we must reset USB.
1614                 **      The proper sequence would be:
1615                 **      o block console output
1616                 **      o reset USB device
1617                 **      o reprogram serial port
1618                 **      o unblock console output
1619                 */
1620                 if (PAGE0->mem_kbd.cl_class == CL_KEYBD) {
1621                         pdc_io_reset_devices();
1622                 }
1623
1624         }
1625
1626
1627 #if 0
1628 printk("sba_hw_init(): mem_boot 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\n", PAGE0->mem_boot.hpa,
1629         PAGE0->mem_boot.spa, PAGE0->mem_boot.pad, PAGE0->mem_boot.cl_class);
1630
1631         /*
1632         ** Need to deal with DMA from LAN.
1633         **      Maybe use page zero boot device as a handle to talk
1634         **      to PDC about which device to shutdown.
1635         **
1636         ** Netbooting, j6k v5.0 firmware says:
1637         **      mem_boot hpa 0xf4008000 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x1002
1638         ** ARGH! invalid class.
1639         */
1640         if ((PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_RANDOM)
1641                 && (PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_SEQU)) {
1642                         pdc_io_reset();
1643         }
1644 #endif
1645
1646         if (!IS_PLUTO(sba_dev->iodc)) {
1647                 ioc_ctl = READ_REG(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1648                 DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx ioc_ctl 0x%Lx ->",
1649                         __FUNCTION__, sba_dev->sba_hpa, ioc_ctl);
1650                 ioc_ctl &= ~(IOC_CTRL_RM | IOC_CTRL_NC | IOC_CTRL_CE);
1651                 ioc_ctl |= IOC_CTRL_DD | IOC_CTRL_D4 | IOC_CTRL_TC;
1652                         /* j6700 v1.6 firmware sets 0x294f */
1653                         /* A500 firmware sets 0x4d */
1654
1655                 WRITE_REG(ioc_ctl, sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1656
1657 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1658                 ioc_ctl = READ_REG64(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1659                 DBG_INIT(" 0x%Lx\n", ioc_ctl);
1660 #endif
1661         } /* if !PLUTO */
1662
1663         if (IS_ASTRO(sba_dev->iodc)) {
1664                 int err;
1665                 /* PAT_PDC (L-class) also reports the same goofy base */
1666                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, ASTRO_IOC_OFFSET);
1667                 num_ioc = 1;
1668
1669                 sba_dev->chip_resv.name = "Astro Intr Ack";
1670                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfef00000UL;
1671                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff000000UL - 1) ;
1672                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1673                 if (err < 0) {
1674                         BUG();
1675                 }
1676
1677         } else if (IS_PLUTO(sba_dev->iodc)) {
1678                 int err;
1679
1680                 /* We use a negative value for IOC HPA so it gets
1681                  * corrected when we add it with IKE's IOC offset.
1682                  * Doesnt look clean, but fewer code.
1683                  */
1684                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, PLUTO_IOC_OFFSET);
1685                 num_ioc = 1;
1686
1687                 sba_dev->chip_resv.name = "Pluto Intr/PIOP/VGA";
1688                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfee00000UL;
1689                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff200000UL - 1);
1690                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1691                 WARN_ON(err < 0);
1692
1693                 sba_dev->iommu_resv.name = "IOVA Space";
1694                 sba_dev->iommu_resv.start = 0x40000000UL;
1695                 sba_dev->iommu_resv.end   = 0x50000000UL - 1;
1696                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->iommu_resv));
1697                 WARN_ON(err < 0);
1698         } else {
1699                 /* IS_IKE (ie N-class, L3000, L1500) */
1700                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(0));
1701                 sba_dev->ioc[1].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(1));
1702                 num_ioc = 2;
1703
1704                 /* TODO - LOOKUP Ike/Stretch chipset mem map */
1705         }
1706         /* XXX: What about Reo? */
1707
1708         sba_dev->num_ioc = num_ioc;
1709         for (i = 0; i < num_ioc; i++) {
1710                 /*
1711                 ** Make sure the box crashes if we get any errors on a rope.
1712                 */
1713                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE0_CTL);
1714                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE1_CTL);
1715                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE2_CTL);
1716                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE3_CTL);
1717                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE4_CTL);
1718                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE5_CTL);
1719                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE6_CTL);
1720                 WRITE_REG(HF_ENABLE, sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE7_CTL);
1721
1722                 /* flush out the writes */
1723                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE7_CTL);
1724
1725                 DBG_INIT("      ioc[%d] ROPE_CFG 0x%Lx  ROPE_DBG 0x%Lx\n",
1726                                 i,
1727                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x40),
1728                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x50)
1729                         );
1730                 DBG_INIT("      STATUS_CONTROL 0x%Lx  FLUSH_CTRL 0x%Lx\n",
1731                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x108),
1732                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x400)
1733                         );
1734
1735                 if (IS_PLUTO(sba_dev->iodc)) {
1736                         sba_ioc_init_pluto(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1737                 } else {
1738                         sba_ioc_init(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1739                 }
1740         }
1741 }
1742
1743 static void
1744 sba_common_init(struct sba_device *sba_dev)
1745 {
1746         int i;
1747
1748         /* add this one to the head of the list (order doesn't matter)
1749         ** This will be useful for debugging - especially if we get coredumps
1750         */
1751         sba_dev->next = sba_list;
1752         sba_list = sba_dev;
1753
1754         for(i=0; i< sba_dev->num_ioc; i++) {
1755                 int res_size;
1756 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1757                 extern void iterate_pages(unsigned long , unsigned long ,
1758                                           void (*)(pte_t * , unsigned long),
1759                                           unsigned long );
1760                 void set_data_memory_break(pte_t * , unsigned long);
1761 #endif
1762                 /* resource map size dictated by pdir_size */
1763                 res_size = sba_dev->ioc[i].pdir_size/sizeof(u64); /* entries */
1764
1765                 /* Second part of PIRANHA BUG */
1766                 if (piranha_bad_128k) {
1767                         res_size -= (128*1024)/sizeof(u64);
1768                 }
1769
1770                 res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1771                 DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n",
1772                         __FUNCTION__, res_size);
1773
1774                 sba_dev->ioc[i].res_size = res_size;
1775                 sba_dev->ioc[i].res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(res_size));
1776
1777 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1778                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1779                                 set_data_memory_break, 0);
1780 #endif
1781
1782                 if (NULL == sba_dev->ioc[i].res_map)
1783                 {
1784                         panic("%s:%s() could not allocate resource map\n",
1785                               __FILE__, __FUNCTION__ );
1786                 }
1787
1788                 memset(sba_dev->ioc[i].res_map, 0, res_size);
1789                 /* next available IOVP - circular search */
1790                 sba_dev->ioc[i].res_hint = (unsigned long *)
1791                                 &(sba_dev->ioc[i].res_map[L1_CACHE_BYTES]);
1792
1793 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1794                 /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1795                 sba_dev->ioc[i].res_map[0] = 0x80;
1796                 sba_dev->ioc[i].pdir_base[0] = 0xeeffc0addbba0080ULL;
1797 #endif
1798
1799                 /* Third (and last) part of PIRANHA BUG */
1800                 if (piranha_bad_128k) {
1801                         /* region from +1408K to +1536 is un-usable. */
1802
1803                         int idx_start = (1408*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1804                         int idx_end   = (1536*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1805                         long *p_start = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_start]);
1806                         long *p_end   = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_end]);
1807
1808                         /* mark that part of the io pdir busy */
1809                         while (p_start < p_end)
1810                                 *p_start++ = -1;
1811
1812                 }
1813
1814 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1815                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1816                                 set_data_memory_break, 0);
1817                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].pdir_base, sba_dev->ioc[i].pdir_size,
1818                                 set_data_memory_break, 0);
1819 #endif
1820
1821                 DBG_INIT("%s() %d res_map %x %p\n",
1822                         __FUNCTION__, i, res_size, sba_dev->ioc[i].res_map);
1823         }
1824
1825         spin_lock_init(&sba_dev->sba_lock);
1826         ioc_needs_fdc = boot_cpu_data.pdc.capabilities & PDC_MODEL_IOPDIR_FDC;
1827
1828 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1829         /*
1830          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
1831          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
1832          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
1833          */
1834         if (boot_cpu_data.pdc.capabilities & PDC_MODEL_IOPDIR_FDC) {
1835                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " FDC/SYNC required.\n");
1836         } else {
1837                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " IOC has cache coherent PDIR.\n");
1838         }
1839 #endif
1840 }
1841
1842 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1843 static int sba_proc_info(char *buf, char **start, off_t offset, int len)
1844 {
1845         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1846         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1847         int total_pages = (int) (ioc->res_size << 3); /* 8 bits per byte */
1848         unsigned long i;
1849 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1850         unsigned long avg = 0, min, max;
1851 #endif
1852
1853         sprintf(buf, "%s rev %d.%d\n",
1854                 sba_dev->name,
1855                 (sba_dev->hw_rev & 0x7) + 1,
1856                 (sba_dev->hw_rev & 0x18) >> 3
1857                 );
1858         sprintf(buf, "%sIO PDIR size    : %d bytes (%d entries)\n",
1859                 buf,
1860                 (int) ((ioc->res_size << 3) * sizeof(u64)), /* 8 bits/byte */
1861                 total_pages);
1862
1863         sprintf(buf, "%sResource bitmap : %d bytes (%d pages)\n",
1864                 buf, ioc->res_size, ioc->res_size << 3);   /* 8 bits per byte */
1865
1866         sprintf(buf, "%sLMMIO_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n",
1867                 buf,
1868                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE),
1869                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK),
1870                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_ROUTE)
1871                 );
1872
1873         for (i=0; i<4; i++)
1874                 sprintf(buf, "%sDIR%ld_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n",
1875                         buf, i,
1876                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_BASE  + i*0x18),
1877                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_MASK  + i*0x18),
1878                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_ROUTE + i*0x18)
1879                 );
1880
1881 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1882         sprintf(buf, "%sIO PDIR entries : %ld free  %ld used (%d%%)\n", buf,
1883                 total_pages - ioc->used_pages, ioc->used_pages,
1884                 (int) (ioc->used_pages * 100 / total_pages));
1885
1886         min = max = ioc->avg_search[0];
1887         for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1888                 avg += ioc->avg_search[i];
1889                 if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1890                 if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1891         }
1892         avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1893         sprintf(buf, "%s  Bitmap search : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles)\n",
1894                 buf, min, avg, max);
1895
1896         sprintf(buf, "%spci_map_single(): %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1897                 buf, ioc->msingle_calls, ioc->msingle_pages,
1898                 (int) ((ioc->msingle_pages * 1000)/ioc->msingle_calls));
1899
1900         /* KLUGE - unmap_sg calls unmap_single for each mapped page */
1901         min = ioc->usingle_calls;
1902         max = ioc->usingle_pages - ioc->usg_pages;
1903         sprintf(buf, "%spci_unmap_single: %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1904                 buf, min, max,
1905                 (int) ((max * 1000)/min));
1906
1907         sprintf(buf, "%spci_map_sg()    : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1908                 buf, ioc->msg_calls, ioc->msg_pages,
1909                 (int) ((ioc->msg_pages * 1000)/ioc->msg_calls));
1910
1911         sprintf(buf, "%spci_unmap_sg()  : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1912                 buf, ioc->usg_calls, ioc->usg_pages,
1913                 (int) ((ioc->usg_pages * 1000)/ioc->usg_calls));
1914 #endif
1915
1916         return strlen(buf);
1917 }
1918
1919 #if 0
1920 /* XXX too much output - exceeds 4k limit and needs to be re-written */
1921 static int
1922 sba_resource_map(char *buf, char **start, off_t offset, int len)
1923 {
1924         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1925         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Mutli-IOC suppoer! */
1926         unsigned int *res_ptr = (unsigned int *)ioc->res_map;
1927         int i;
1928
1929         buf[0] = '\0';
1930         for(i = 0; i < (ioc->res_size / sizeof(unsigned int)); ++i, ++res_ptr) {
1931                 if ((i & 7) == 0)
1932                     strcat(buf,"\n   ");
1933                 sprintf(buf, "%s %08x", buf, *res_ptr);
1934         }
1935         strcat(buf, "\n");
1936
1937         return strlen(buf);
1938 }
1939 #endif /* 0 */
1940 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1941
1942 static struct parisc_device_id sba_tbl[] = {
1943         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, ASTRO_RUNWAY_PORT, 0xb },
1944         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, IKE_MERCED_PORT, 0xc },
1945         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REO_MERCED_PORT, 0xc },
1946         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REOG_MERCED_PORT, 0xc },
1947         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, PLUTO_MCKINLEY_PORT, 0xc },
1948         { 0, }
1949 };
1950
1951 int sba_driver_callback(struct parisc_device *);
1952
1953 static struct parisc_driver sba_driver = {
1954         .name =         MODULE_NAME,
1955         .id_table =     sba_tbl,
1956         .probe =        sba_driver_callback,
1957 };
1958
1959 /*
1960 ** Determine if sba should claim this chip (return 0) or not (return 1).
1961 ** If so, initialize the chip and tell other partners in crime they
1962 ** have work to do.
1963 */
1964 int
1965 sba_driver_callback(struct parisc_device *dev)
1966 {
1967         struct sba_device *sba_dev;
1968         u32 func_class;
1969         int i;
1970         char *version;
1971         void __iomem *sba_addr = ioremap(dev->hpa, SBA_FUNC_SIZE);
1972
1973         sba_dump_ranges(sba_addr);
1974
1975         /* Read HW Rev First */
1976         func_class = READ_REG(sba_addr + SBA_FCLASS);
1977
1978         if (IS_ASTRO(&dev->id)) {
1979                 unsigned long fclass;
1980                 static char astro_rev[]="Astro ?.?";
1981
1982                 /* Astro is broken...Read HW Rev First */
1983                 fclass = READ_REG(sba_addr);
1984
1985                 astro_rev[6] = '1' + (char) (fclass & 0x7);
1986                 astro_rev[8] = '0' + (char) ((fclass & 0x18) >> 3);
1987                 version = astro_rev;
1988
1989         } else if (IS_IKE(&dev->id)) {
1990                 static char ike_rev[] = "Ike rev ?";
1991                 ike_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1992                 version = ike_rev;
1993         } else if (IS_PLUTO(&dev->id)) {
1994                 static char pluto_rev[]="Pluto ?.?";
1995                 pluto_rev[6] = '0' + (char) ((func_class & 0xf0) >> 4);
1996                 pluto_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0x0f);
1997                 version = pluto_rev;
1998         } else {
1999                 static char reo_rev[] = "REO rev ?";
2000                 reo_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
2001                 version = reo_rev;
2002         }
2003
2004         if (!global_ioc_cnt) {
2005                 global_ioc_cnt = count_parisc_driver(&sba_driver);
2006
2007                 /* Astro and Pluto have one IOC per SBA */
2008                 if ((!IS_ASTRO(&dev->id)) || (!IS_PLUTO(&dev->id)))
2009                         global_ioc_cnt *= 2;
2010         }
2011
2012         printk(KERN_INFO "%s found %s at 0x%lx\n",
2013                 MODULE_NAME, version, dev->hpa);
2014
2015         sba_dev = kmalloc(sizeof(struct sba_device), GFP_KERNEL);
2016         if (!sba_dev) {
2017                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME " - couldn't alloc sba_device\n");
2018                 return -ENOMEM;
2019         }
2020
2021         parisc_set_drvdata(dev, sba_dev);
2022         memset(sba_dev, 0, sizeof(struct sba_device));
2023
2024         for(i=0; i<MAX_IOC; i++)
2025                 spin_lock_init(&(sba_dev->ioc[i].res_lock));
2026
2027         sba_dev->dev = dev;
2028         sba_dev->hw_rev = func_class;
2029         sba_dev->iodc = &dev->id;
2030         sba_dev->name = dev->name;
2031         sba_dev->sba_hpa = sba_addr;
2032
2033         sba_get_pat_resources(sba_dev);
2034         sba_hw_init(sba_dev);
2035         sba_common_init(sba_dev);
2036
2037         hppa_dma_ops = &sba_ops;
2038
2039 #ifdef CONFIG_PROC_FS
2040         if (IS_ASTRO(&dev->id)) {
2041                 create_proc_info_entry("Astro", 0, proc_runway_root, sba_proc_info);
2042         } else if (IS_IKE(&dev->id)) {
2043                 create_proc_info_entry("Ike", 0, proc_runway_root, sba_proc_info);
2044         } else if (IS_PLUTO(&dev->id)) {
2045                 create_proc_info_entry("Pluto", 0, proc_mckinley_root, sba_proc_info);
2046         } else {
2047                 create_proc_info_entry("Reo", 0, proc_runway_root, sba_proc_info);
2048         }
2049 #if 0
2050         create_proc_info_entry("bitmap", 0, proc_runway_root, sba_resource_map);
2051 #endif
2052 #endif
2053         parisc_vmerge_boundary = IOVP_SIZE;
2054         parisc_vmerge_max_size = IOVP_SIZE * BITS_PER_LONG;
2055         parisc_has_iommu();
2056         return 0;
2057 }
2058
2059 /*
2060 ** One time initialization to let the world know the SBA was found.
2061 ** This is the only routine which is NOT static.
2062 ** Must be called exactly once before pci_init().
2063 */
2064 void __init sba_init(void)
2065 {
2066         register_parisc_driver(&sba_driver);
2067 }
2068
2069
2070 /**
2071  * sba_get_iommu - Assign the iommu pointer for the pci bus controller.
2072  * @dev: The parisc device.
2073  *
2074  * Returns the appropriate IOMMU data for the given parisc PCI controller.
2075  * This is cached and used later for PCI DMA Mapping.
2076  */
2077 void * sba_get_iommu(struct parisc_device *pci_hba)
2078 {
2079         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2080         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2081         char t = sba_dev->id.hw_type;
2082         int iocnum = (pci_hba->hw_path >> 3);   /* rope # */
2083
2084         WARN_ON((t != HPHW_IOA) && (t != HPHW_BCPORT));
2085
2086         return &(sba->ioc[iocnum]);
2087 }
2088
2089
2090 /**
2091  * sba_directed_lmmio - return first directed LMMIO range routed to rope
2092  * @pa_dev: The parisc device.
2093  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2094  *
2095  * For the given parisc PCI controller, determine if any direct ranges
2096  * are routed down the corresponding rope.
2097  */
2098 void sba_directed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r)
2099 {
2100         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2101         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2102         char t = sba_dev->id.hw_type;
2103         int i;
2104         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2105
2106         if ((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT))
2107                 BUG();
2108
2109         r->start = r->end = 0;
2110
2111         /* Astro has 4 directed ranges. Not sure about Ike/Pluto/et al */
2112         for (i=0; i<4; i++) {
2113                 int base, size;
2114                 void __iomem *reg = sba->sba_hpa + i*0x18;
2115
2116                 base = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_BASE);
2117                 if ((base & 1) == 0)
2118                         continue;       /* not enabled */
2119
2120                 size = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_ROUTE);
2121
2122                 if ((size & (ROPES_PER_IOC-1)) != rope)
2123                         continue;       /* directed down different rope */
2124
2125                 r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2126                 size = ~ READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_MASK);
2127                 r->end = r->start + size;
2128         }
2129 }
2130
2131
2132 /**
2133  * sba_distributed_lmmio - return portion of distributed LMMIO range
2134  * @pa_dev: The parisc device.
2135  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2136  *
2137  * For the given parisc PCI controller, return portion of distributed LMMIO
2138  * range. The distributed LMMIO is always present and it's just a question
2139  * of the base address and size of the range.
2140  */
2141 void sba_distributed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r )
2142 {
2143         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2144         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2145         char t = sba_dev->id.hw_type;
2146         int base, size;
2147         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2148
2149         if ((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT))
2150                 BUG();
2151
2152         r->start = r->end = 0;
2153
2154         base = READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE);
2155         if ((base & 1) == 0) {
2156                 BUG();  /* Gah! Distr Range wasn't enabled! */
2157                 return;
2158         }
2159
2160         r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2161
2162         size = (~READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK)) / ROPES_PER_IOC;
2163         r->start += rope * (size + 1);  /* adjust base for this rope */
2164         r->end = r->start + size;
2165 }