Merge branch 'master' into 83xx
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / cell / iommu.c
1 /*
2  * IOMMU implementation for Cell Broadband Processor Architecture
3  *
4  * (C) Copyright IBM Corporation 2006
5  *
6  * Author: Jeremy Kerr <jk@ozlabs.org>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11  * any later version.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
21  */
22
23 #undef DEBUG
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/notifier.h>
29
30 #include <asm/prom.h>
31 #include <asm/iommu.h>
32 #include <asm/machdep.h>
33 #include <asm/pci-bridge.h>
34 #include <asm/udbg.h>
35 #include <asm/of_platform.h>
36 #include <asm/lmb.h>
37
38 #include "cbe_regs.h"
39 #include "interrupt.h"
40
41 /* Define CELL_IOMMU_REAL_UNMAP to actually unmap non-used pages
42  * instead of leaving them mapped to some dummy page. This can be
43  * enabled once the appropriate workarounds for spider bugs have
44  * been enabled
45  */
46 #define CELL_IOMMU_REAL_UNMAP
47
48 /* Define CELL_IOMMU_STRICT_PROTECTION to enforce protection of
49  * IO PTEs based on the transfer direction. That can be enabled
50  * once spider-net has been fixed to pass the correct direction
51  * to the DMA mapping functions
52  */
53 #define CELL_IOMMU_STRICT_PROTECTION
54
55
56 #define NR_IOMMUS                       2
57
58 /* IOC mmap registers */
59 #define IOC_Reg_Size                    0x2000
60
61 #define IOC_IOPT_CacheInvd              0x908
62 #define IOC_IOPT_CacheInvd_NE_Mask      0xffe0000000000000ul
63 #define IOC_IOPT_CacheInvd_IOPTE_Mask   0x000003fffffffff8ul
64 #define IOC_IOPT_CacheInvd_Busy         0x0000000000000001ul
65
66 #define IOC_IOST_Origin                 0x918
67 #define IOC_IOST_Origin_E               0x8000000000000000ul
68 #define IOC_IOST_Origin_HW              0x0000000000000800ul
69 #define IOC_IOST_Origin_HL              0x0000000000000400ul
70
71 #define IOC_IO_ExcpStat                 0x920
72 #define IOC_IO_ExcpStat_V               0x8000000000000000ul
73 #define IOC_IO_ExcpStat_SPF_Mask        0x6000000000000000ul
74 #define IOC_IO_ExcpStat_SPF_S           0x6000000000000000ul
75 #define IOC_IO_ExcpStat_SPF_P           0x4000000000000000ul
76 #define IOC_IO_ExcpStat_ADDR_Mask       0x00000007fffff000ul
77 #define IOC_IO_ExcpStat_RW_Mask         0x0000000000000800ul
78 #define IOC_IO_ExcpStat_IOID_Mask       0x00000000000007fful
79
80 #define IOC_IO_ExcpMask                 0x928
81 #define IOC_IO_ExcpMask_SFE             0x4000000000000000ul
82 #define IOC_IO_ExcpMask_PFE             0x2000000000000000ul
83
84 #define IOC_IOCmd_Offset                0x1000
85
86 #define IOC_IOCmd_Cfg                   0xc00
87 #define IOC_IOCmd_Cfg_TE                0x0000800000000000ul
88
89
90 /* Segment table entries */
91 #define IOSTE_V                 0x8000000000000000ul /* valid */
92 #define IOSTE_H                 0x4000000000000000ul /* cache hint */
93 #define IOSTE_PT_Base_RPN_Mask  0x3ffffffffffff000ul /* base RPN of IOPT */
94 #define IOSTE_NPPT_Mask         0x0000000000000fe0ul /* no. pages in IOPT */
95 #define IOSTE_PS_Mask           0x0000000000000007ul /* page size */
96 #define IOSTE_PS_4K             0x0000000000000001ul /*   - 4kB  */
97 #define IOSTE_PS_64K            0x0000000000000003ul /*   - 64kB */
98 #define IOSTE_PS_1M             0x0000000000000005ul /*   - 1MB  */
99 #define IOSTE_PS_16M            0x0000000000000007ul /*   - 16MB */
100
101 /* Page table entries */
102 #define IOPTE_PP_W              0x8000000000000000ul /* protection: write */
103 #define IOPTE_PP_R              0x4000000000000000ul /* protection: read */
104 #define IOPTE_M                 0x2000000000000000ul /* coherency required */
105 #define IOPTE_SO_R              0x1000000000000000ul /* ordering: writes */
106 #define IOPTE_SO_RW             0x1800000000000000ul /* ordering: r & w */
107 #define IOPTE_RPN_Mask          0x07fffffffffff000ul /* RPN */
108 #define IOPTE_H                 0x0000000000000800ul /* cache hint */
109 #define IOPTE_IOID_Mask         0x00000000000007fful /* ioid */
110
111
112 /* IOMMU sizing */
113 #define IO_SEGMENT_SHIFT        28
114 #define IO_PAGENO_BITS          (IO_SEGMENT_SHIFT - IOMMU_PAGE_SHIFT)
115
116 /* The high bit needs to be set on every DMA address */
117 #define SPIDER_DMA_OFFSET       0x80000000ul
118
119 struct iommu_window {
120         struct list_head list;
121         struct cbe_iommu *iommu;
122         unsigned long offset;
123         unsigned long size;
124         unsigned long pte_offset;
125         unsigned int ioid;
126         struct iommu_table table;
127 };
128
129 #define NAMESIZE 8
130 struct cbe_iommu {
131         int nid;
132         char name[NAMESIZE];
133         void __iomem *xlate_regs;
134         void __iomem *cmd_regs;
135         unsigned long *stab;
136         unsigned long *ptab;
137         void *pad_page;
138         struct list_head windows;
139 };
140
141 /* Static array of iommus, one per node
142  *   each contains a list of windows, keyed from dma_window property
143  *   - on bus setup, look for a matching window, or create one
144  *   - on dev setup, assign iommu_table ptr
145  */
146 static struct cbe_iommu iommus[NR_IOMMUS];
147 static int cbe_nr_iommus;
148
149 static void invalidate_tce_cache(struct cbe_iommu *iommu, unsigned long *pte,
150                 long n_ptes)
151 {
152         unsigned long __iomem *reg;
153         unsigned long val;
154         long n;
155
156         reg = iommu->xlate_regs + IOC_IOPT_CacheInvd;
157
158         while (n_ptes > 0) {
159                 /* we can invalidate up to 1 << 11 PTEs at once */
160                 n = min(n_ptes, 1l << 11);
161                 val = (((n /*- 1*/) << 53) & IOC_IOPT_CacheInvd_NE_Mask)
162                         | (__pa(pte) & IOC_IOPT_CacheInvd_IOPTE_Mask)
163                         | IOC_IOPT_CacheInvd_Busy;
164
165                 out_be64(reg, val);
166                 while (in_be64(reg) & IOC_IOPT_CacheInvd_Busy)
167                         ;
168
169                 n_ptes -= n;
170                 pte += n;
171         }
172 }
173
174 static void tce_build_cell(struct iommu_table *tbl, long index, long npages,
175                 unsigned long uaddr, enum dma_data_direction direction)
176 {
177         int i;
178         unsigned long *io_pte, base_pte;
179         struct iommu_window *window =
180                 container_of(tbl, struct iommu_window, table);
181
182         /* implementing proper protection causes problems with the spidernet
183          * driver - check mapping directions later, but allow read & write by
184          * default for now.*/
185 #ifdef CELL_IOMMU_STRICT_PROTECTION
186         /* to avoid referencing a global, we use a trick here to setup the
187          * protection bit. "prot" is setup to be 3 fields of 4 bits apprended
188          * together for each of the 3 supported direction values. It is then
189          * shifted left so that the fields matching the desired direction
190          * lands on the appropriate bits, and other bits are masked out.
191          */
192         const unsigned long prot = 0xc48;
193         base_pte =
194                 ((prot << (52 + 4 * direction)) & (IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R))
195                 | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW | (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
196 #else
197         base_pte = IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW |
198                 (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
199 #endif
200
201         io_pte = (unsigned long *)tbl->it_base + (index - window->pte_offset);
202
203         for (i = 0; i < npages; i++, uaddr += IOMMU_PAGE_SIZE)
204                 io_pte[i] = base_pte | (__pa(uaddr) & IOPTE_RPN_Mask);
205
206         mb();
207
208         invalidate_tce_cache(window->iommu, io_pte, npages);
209
210         pr_debug("tce_build_cell(index=%lx,n=%lx,dir=%d,base_pte=%lx)\n",
211                  index, npages, direction, base_pte);
212 }
213
214 static void tce_free_cell(struct iommu_table *tbl, long index, long npages)
215 {
216
217         int i;
218         unsigned long *io_pte, pte;
219         struct iommu_window *window =
220                 container_of(tbl, struct iommu_window, table);
221
222         pr_debug("tce_free_cell(index=%lx,n=%lx)\n", index, npages);
223
224 #ifdef CELL_IOMMU_REAL_UNMAP
225         pte = 0;
226 #else
227         /* spider bridge does PCI reads after freeing - insert a mapping
228          * to a scratch page instead of an invalid entry */
229         pte = IOPTE_PP_R | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW | __pa(window->iommu->pad_page)
230                 | (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
231 #endif
232
233         io_pte = (unsigned long *)tbl->it_base + (index - window->pte_offset);
234
235         for (i = 0; i < npages; i++)
236                 io_pte[i] = pte;
237
238         mb();
239
240         invalidate_tce_cache(window->iommu, io_pte, npages);
241 }
242
243 static irqreturn_t ioc_interrupt(int irq, void *data)
244 {
245         unsigned long stat;
246         struct cbe_iommu *iommu = data;
247
248         stat = in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat);
249
250         /* Might want to rate limit it */
251         printk(KERN_ERR "iommu: DMA exception 0x%016lx\n", stat);
252         printk(KERN_ERR "  V=%d, SPF=[%c%c], RW=%s, IOID=0x%04x\n",
253                !!(stat & IOC_IO_ExcpStat_V),
254                (stat & IOC_IO_ExcpStat_SPF_S) ? 'S' : ' ',
255                (stat & IOC_IO_ExcpStat_SPF_P) ? 'P' : ' ',
256                (stat & IOC_IO_ExcpStat_RW_Mask) ? "Read" : "Write",
257                (unsigned int)(stat & IOC_IO_ExcpStat_IOID_Mask));
258         printk(KERN_ERR "  page=0x%016lx\n",
259                stat & IOC_IO_ExcpStat_ADDR_Mask);
260
261         /* clear interrupt */
262         stat &= ~IOC_IO_ExcpStat_V;
263         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat, stat);
264
265         return IRQ_HANDLED;
266 }
267
268 static int cell_iommu_find_ioc(int nid, unsigned long *base)
269 {
270         struct device_node *np;
271         struct resource r;
272
273         *base = 0;
274
275         /* First look for new style /be nodes */
276         for_each_node_by_name(np, "ioc") {
277                 if (of_node_to_nid(np) != nid)
278                         continue;
279                 if (of_address_to_resource(np, 0, &r)) {
280                         printk(KERN_ERR "iommu: can't get address for %s\n",
281                                np->full_name);
282                         continue;
283                 }
284                 *base = r.start;
285                 of_node_put(np);
286                 return 0;
287         }
288
289         /* Ok, let's try the old way */
290         for_each_node_by_type(np, "cpu") {
291                 const unsigned int *nidp;
292                 const unsigned long *tmp;
293
294                 nidp = get_property(np, "node-id", NULL);
295                 if (nidp && *nidp == nid) {
296                         tmp = get_property(np, "ioc-translation", NULL);
297                         if (tmp) {
298                                 *base = *tmp;
299                                 of_node_put(np);
300                                 return 0;
301                         }
302                 }
303         }
304
305         return -ENODEV;
306 }
307
308 static void cell_iommu_setup_hardware(struct cbe_iommu *iommu, unsigned long size)
309 {
310         struct page *page;
311         int ret, i;
312         unsigned long reg, segments, pages_per_segment, ptab_size, n_pte_pages;
313         unsigned long xlate_base;
314         unsigned int virq;
315
316         if (cell_iommu_find_ioc(iommu->nid, &xlate_base))
317                 panic("%s: missing IOC register mappings for node %d\n",
318                       __FUNCTION__, iommu->nid);
319
320         iommu->xlate_regs = ioremap(xlate_base, IOC_Reg_Size);
321         iommu->cmd_regs = iommu->xlate_regs + IOC_IOCmd_Offset;
322
323         segments = size >> IO_SEGMENT_SHIFT;
324         pages_per_segment = 1ull << IO_PAGENO_BITS;
325
326         pr_debug("%s: iommu[%d]: segments: %lu, pages per segment: %lu\n",
327                         __FUNCTION__, iommu->nid, segments, pages_per_segment);
328
329         /* set up the segment table */
330         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, 0);
331         BUG_ON(!page);
332         iommu->stab = page_address(page);
333         clear_page(iommu->stab);
334
335         /* ... and the page tables. Since these are contiguous, we can treat
336          * the page tables as one array of ptes, like pSeries does.
337          */
338         ptab_size = segments * pages_per_segment * sizeof(unsigned long);
339         pr_debug("%s: iommu[%d]: ptab_size: %lu, order: %d\n", __FUNCTION__,
340                         iommu->nid, ptab_size, get_order(ptab_size));
341         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, get_order(ptab_size));
342         BUG_ON(!page);
343
344         iommu->ptab = page_address(page);
345         memset(iommu->ptab, 0, ptab_size);
346
347         /* allocate a bogus page for the end of each mapping */
348         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, 0);
349         BUG_ON(!page);
350         iommu->pad_page = page_address(page);
351         clear_page(iommu->pad_page);
352
353         /* number of pages needed for a page table */
354         n_pte_pages = (pages_per_segment *
355                        sizeof(unsigned long)) >> IOMMU_PAGE_SHIFT;
356
357         pr_debug("%s: iommu[%d]: stab at %p, ptab at %p, n_pte_pages: %lu\n",
358                         __FUNCTION__, iommu->nid, iommu->stab, iommu->ptab,
359                         n_pte_pages);
360
361         /* initialise the STEs */
362         reg = IOSTE_V | ((n_pte_pages - 1) << 5);
363
364         if (IOMMU_PAGE_SIZE == 0x1000)
365                 reg |= IOSTE_PS_4K;
366         else if (IOMMU_PAGE_SIZE == 0x10000)
367                 reg |= IOSTE_PS_64K;
368         else {
369                 extern void __unknown_page_size_error(void);
370                 __unknown_page_size_error();
371         }
372
373         pr_debug("Setting up IOMMU stab:\n");
374         for (i = 0; i * (1ul << IO_SEGMENT_SHIFT) < size; i++) {
375                 iommu->stab[i] = reg |
376                         (__pa(iommu->ptab) + n_pte_pages * IOMMU_PAGE_SIZE * i);
377                 pr_debug("\t[%d] 0x%016lx\n", i, iommu->stab[i]);
378         }
379
380         /* ensure that the STEs have updated */
381         mb();
382
383         /* setup interrupts for the iommu. */
384         reg = in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat);
385         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat,
386                         reg & ~IOC_IO_ExcpStat_V);
387         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpMask,
388                         IOC_IO_ExcpMask_PFE | IOC_IO_ExcpMask_SFE);
389
390         virq = irq_create_mapping(NULL,
391                         IIC_IRQ_IOEX_ATI | (iommu->nid << IIC_IRQ_NODE_SHIFT));
392         BUG_ON(virq == NO_IRQ);
393
394         ret = request_irq(virq, ioc_interrupt, IRQF_DISABLED,
395                         iommu->name, iommu);
396         BUG_ON(ret);
397
398         /* set the IOC segment table origin register (and turn on the iommu) */
399         reg = IOC_IOST_Origin_E | __pa(iommu->stab) | IOC_IOST_Origin_HW;
400         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IOST_Origin, reg);
401         in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IOST_Origin);
402
403         /* turn on IO translation */
404         reg = in_be64(iommu->cmd_regs + IOC_IOCmd_Cfg) | IOC_IOCmd_Cfg_TE;
405         out_be64(iommu->cmd_regs + IOC_IOCmd_Cfg, reg);
406 }
407
408 #if 0/* Unused for now */
409 static struct iommu_window *find_window(struct cbe_iommu *iommu,
410                 unsigned long offset, unsigned long size)
411 {
412         struct iommu_window *window;
413
414         /* todo: check for overlapping (but not equal) windows) */
415
416         list_for_each_entry(window, &(iommu->windows), list) {
417                 if (window->offset == offset && window->size == size)
418                         return window;
419         }
420
421         return NULL;
422 }
423 #endif
424
425 static struct iommu_window * __init
426 cell_iommu_setup_window(struct cbe_iommu *iommu, struct device_node *np,
427                         unsigned long offset, unsigned long size,
428                         unsigned long pte_offset)
429 {
430         struct iommu_window *window;
431         const unsigned int *ioid;
432
433         ioid = get_property(np, "ioid", NULL);
434         if (ioid == NULL)
435                 printk(KERN_WARNING "iommu: missing ioid for %s using 0\n",
436                        np->full_name);
437
438         window = kmalloc_node(sizeof(*window), GFP_KERNEL, iommu->nid);
439         BUG_ON(window == NULL);
440
441         window->offset = offset;
442         window->size = size;
443         window->ioid = ioid ? *ioid : 0;
444         window->iommu = iommu;
445         window->pte_offset = pte_offset;
446
447         window->table.it_blocksize = 16;
448         window->table.it_base = (unsigned long)iommu->ptab;
449         window->table.it_index = iommu->nid;
450         window->table.it_offset = (offset >> IOMMU_PAGE_SHIFT) +
451                 window->pte_offset;
452         window->table.it_size = size >> IOMMU_PAGE_SHIFT;
453
454         iommu_init_table(&window->table, iommu->nid);
455
456         pr_debug("\tioid      %d\n", window->ioid);
457         pr_debug("\tblocksize %ld\n", window->table.it_blocksize);
458         pr_debug("\tbase      0x%016lx\n", window->table.it_base);
459         pr_debug("\toffset    0x%lx\n", window->table.it_offset);
460         pr_debug("\tsize      %ld\n", window->table.it_size);
461
462         list_add(&window->list, &iommu->windows);
463
464         if (offset != 0)
465                 return window;
466
467         /* We need to map and reserve the first IOMMU page since it's used
468          * by the spider workaround. In theory, we only need to do that when
469          * running on spider but it doesn't really matter.
470          *
471          * This code also assumes that we have a window that starts at 0,
472          * which is the case on all spider based blades.
473          */
474         __set_bit(0, window->table.it_map);
475         tce_build_cell(&window->table, window->table.it_offset, 1,
476                        (unsigned long)iommu->pad_page, DMA_TO_DEVICE);
477         window->table.it_hint = window->table.it_blocksize;
478
479         return window;
480 }
481
482 static struct cbe_iommu *cell_iommu_for_node(int nid)
483 {
484         int i;
485
486         for (i = 0; i < cbe_nr_iommus; i++)
487                 if (iommus[i].nid == nid)
488                         return &iommus[i];
489         return NULL;
490 }
491
492 static void cell_dma_dev_setup(struct device *dev)
493 {
494         struct iommu_window *window;
495         struct cbe_iommu *iommu;
496         struct dev_archdata *archdata = &dev->archdata;
497
498         /* If we run without iommu, no need to do anything */
499         if (pci_dma_ops == &dma_direct_ops)
500                 return;
501
502         /* Current implementation uses the first window available in that
503          * node's iommu. We -might- do something smarter later though it may
504          * never be necessary
505          */
506         iommu = cell_iommu_for_node(archdata->numa_node);
507         if (iommu == NULL || list_empty(&iommu->windows)) {
508                 printk(KERN_ERR "iommu: missing iommu for %s (node %d)\n",
509                        archdata->of_node ? archdata->of_node->full_name : "?",
510                        archdata->numa_node);
511                 return;
512         }
513         window = list_entry(iommu->windows.next, struct iommu_window, list);
514
515         archdata->dma_data = &window->table;
516 }
517
518 static void cell_pci_dma_dev_setup(struct pci_dev *dev)
519 {
520         cell_dma_dev_setup(&dev->dev);
521 }
522
523 static int cell_of_bus_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
524                               void *data)
525 {
526         struct device *dev = data;
527
528         /* We are only intereted in device addition */
529         if (action != BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
530                 return 0;
531
532         /* We use the PCI DMA ops */
533         dev->archdata.dma_ops = pci_dma_ops;
534
535         cell_dma_dev_setup(dev);
536
537         return 0;
538 }
539
540 static struct notifier_block cell_of_bus_notifier = {
541         .notifier_call = cell_of_bus_notify
542 };
543
544 static int __init cell_iommu_get_window(struct device_node *np,
545                                          unsigned long *base,
546                                          unsigned long *size)
547 {
548         const void *dma_window;
549         unsigned long index;
550
551         /* Use ibm,dma-window if available, else, hard code ! */
552         dma_window = get_property(np, "ibm,dma-window", NULL);
553         if (dma_window == NULL) {
554                 *base = 0;
555                 *size = 0x80000000u;
556                 return -ENODEV;
557         }
558
559         of_parse_dma_window(np, dma_window, &index, base, size);
560         return 0;
561 }
562
563 static void __init cell_iommu_init_one(struct device_node *np, unsigned long offset)
564 {
565         struct cbe_iommu *iommu;
566         unsigned long base, size;
567         int nid, i;
568
569         /* Get node ID */
570         nid = of_node_to_nid(np);
571         if (nid < 0) {
572                 printk(KERN_ERR "iommu: failed to get node for %s\n",
573                        np->full_name);
574                 return;
575         }
576         pr_debug("iommu: setting up iommu for node %d (%s)\n",
577                  nid, np->full_name);
578
579         /* XXX todo: If we can have multiple windows on the same IOMMU, which
580          * isn't the case today, we probably want here to check wether the
581          * iommu for that node is already setup.
582          * However, there might be issue with getting the size right so let's
583          * ignore that for now. We might want to completely get rid of the
584          * multiple window support since the cell iommu supports per-page ioids
585          */
586
587         if (cbe_nr_iommus >= NR_IOMMUS) {
588                 printk(KERN_ERR "iommu: too many IOMMUs detected ! (%s)\n",
589                        np->full_name);
590                 return;
591         }
592
593         /* Init base fields */
594         i = cbe_nr_iommus++;
595         iommu = &iommus[i];
596         iommu->stab = NULL;
597         iommu->nid = nid;
598         snprintf(iommu->name, sizeof(iommu->name), "iommu%d", i);
599         INIT_LIST_HEAD(&iommu->windows);
600
601         /* Obtain a window for it */
602         cell_iommu_get_window(np, &base, &size);
603
604         pr_debug("\ttranslating window 0x%lx...0x%lx\n",
605                  base, base + size - 1);
606
607         /* Initialize the hardware */
608         cell_iommu_setup_hardware(iommu, size);
609
610         /* Setup the iommu_table */
611         cell_iommu_setup_window(iommu, np, base, size,
612                                 offset >> IOMMU_PAGE_SHIFT);
613 }
614
615 static void __init cell_disable_iommus(void)
616 {
617         int node;
618         unsigned long base, val;
619         void __iomem *xregs, *cregs;
620
621         /* Make sure IOC translation is disabled on all nodes */
622         for_each_online_node(node) {
623                 if (cell_iommu_find_ioc(node, &base))
624                         continue;
625                 xregs = ioremap(base, IOC_Reg_Size);
626                 if (xregs == NULL)
627                         continue;
628                 cregs = xregs + IOC_IOCmd_Offset;
629
630                 pr_debug("iommu: cleaning up iommu on node %d\n", node);
631
632                 out_be64(xregs + IOC_IOST_Origin, 0);
633                 (void)in_be64(xregs + IOC_IOST_Origin);
634                 val = in_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg);
635                 val &= ~IOC_IOCmd_Cfg_TE;
636                 out_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg, val);
637                 (void)in_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg);
638
639                 iounmap(xregs);
640         }
641 }
642
643 static int __init cell_iommu_init_disabled(void)
644 {
645         struct device_node *np = NULL;
646         unsigned long base = 0, size;
647
648         /* When no iommu is present, we use direct DMA ops */
649         pci_dma_ops = &dma_direct_ops;
650
651         /* First make sure all IOC translation is turned off */
652         cell_disable_iommus();
653
654         /* If we have no Axon, we set up the spider DMA magic offset */
655         if (of_find_node_by_name(NULL, "axon") == NULL)
656                 dma_direct_offset = SPIDER_DMA_OFFSET;
657
658         /* Now we need to check to see where the memory is mapped
659          * in PCI space. We assume that all busses use the same dma
660          * window which is always the case so far on Cell, thus we
661          * pick up the first pci-internal node we can find and check
662          * the DMA window from there.
663          */
664         for_each_node_by_name(np, "axon") {
665                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
666                         continue;
667                 if (cell_iommu_get_window(np, &base, &size) == 0)
668                         break;
669         }
670         if (np == NULL) {
671                 for_each_node_by_name(np, "pci-internal") {
672                         if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
673                                 continue;
674                         if (cell_iommu_get_window(np, &base, &size) == 0)
675                                 break;
676                 }
677         }
678         of_node_put(np);
679
680         /* If we found a DMA window, we check if it's big enough to enclose
681          * all of physical memory. If not, we force enable IOMMU
682          */
683         if (np && size < lmb_end_of_DRAM()) {
684                 printk(KERN_WARNING "iommu: force-enabled, dma window"
685                        " (%ldMB) smaller than total memory (%ldMB)\n",
686                        size >> 20, lmb_end_of_DRAM() >> 20);
687                 return -ENODEV;
688         }
689
690         dma_direct_offset += base;
691
692         printk("iommu: disabled, direct DMA offset is 0x%lx\n",
693                dma_direct_offset);
694
695         return 0;
696 }
697
698 static int __init cell_iommu_init(void)
699 {
700         struct device_node *np;
701
702         if (!machine_is(cell))
703                 return -ENODEV;
704
705         /* If IOMMU is disabled or we have little enough RAM to not need
706          * to enable it, we setup a direct mapping.
707          *
708          * Note: should we make sure we have the IOMMU actually disabled ?
709          */
710         if (iommu_is_off ||
711             (!iommu_force_on && lmb_end_of_DRAM() <= 0x80000000ull))
712                 if (cell_iommu_init_disabled() == 0)
713                         goto bail;
714
715         /* Setup various ppc_md. callbacks */
716         ppc_md.pci_dma_dev_setup = cell_pci_dma_dev_setup;
717         ppc_md.tce_build = tce_build_cell;
718         ppc_md.tce_free = tce_free_cell;
719
720         /* Create an iommu for each /axon node.  */
721         for_each_node_by_name(np, "axon") {
722                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
723                         continue;
724                 cell_iommu_init_one(np, 0);
725         }
726
727         /* Create an iommu for each toplevel /pci-internal node for
728          * old hardware/firmware
729          */
730         for_each_node_by_name(np, "pci-internal") {
731                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
732                         continue;
733                 cell_iommu_init_one(np, SPIDER_DMA_OFFSET);
734         }
735
736         /* Setup default PCI iommu ops */
737         pci_dma_ops = &dma_iommu_ops;
738
739  bail:
740         /* Register callbacks on OF platform device addition/removal
741          * to handle linking them to the right DMA operations
742          */
743         bus_register_notifier(&of_platform_bus_type, &cell_of_bus_notifier);
744
745         return 0;
746 }
747 arch_initcall(cell_iommu_init);
748