git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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 *reg, val;
 153         long n;
 154
 155         reg = iommu->xlate_regs + IOC_IOPT_CacheInvd;
 156
 157         while (n_ptes > 0) {
 158                 /* we can invalidate up to 1 << 11 PTEs at once */
 159                 n = min(n_ptes, 1l << 11);
 160                 val = (((n /*- 1*/) << 53) & IOC_IOPT_CacheInvd_NE_Mask)
 161                         | (__pa(pte) & IOC_IOPT_CacheInvd_IOPTE_Mask)
 162                         | IOC_IOPT_CacheInvd_Busy;
 163
 164                 out_be64(reg, val);
 165                 while (in_be64(reg) & IOC_IOPT_CacheInvd_Busy)
 166                         ;
 167
 168                 n_ptes -= n;
 169                 pte += n;
 170         }
 171 }
 172
 173 static void tce_build_cell(struct iommu_table *tbl, long index, long npages,
 174                 unsigned long uaddr, enum dma_data_direction direction)
 175 {
 176         int i;
 177         unsigned long *io_pte, base_pte;
 178         struct iommu_window *window =
 179                 container_of(tbl, struct iommu_window, table);
 180
 181         /* implementing proper protection causes problems with the spidernet
 182          * driver - check mapping directions later, but allow read & write by
 183          * default for now.*/
 184 #ifdef CELL_IOMMU_STRICT_PROTECTION
 185         /* to avoid referencing a global, we use a trick here to setup the
 186          * protection bit. "prot" is setup to be 3 fields of 4 bits apprended
 187          * together for each of the 3 supported direction values. It is then
 188          * shifted left so that the fields matching the desired direction
 189          * lands on the appropriate bits, and other bits are masked out.
 190          */
 191         const unsigned long prot = 0xc48;
 192         base_pte =
 193                 ((prot << (52 + 4 * direction)) & (IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R))
 194                 | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW | (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
 195 #else
 196         base_pte = IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW |
 197                 (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
 198 #endif
 199
 200         io_pte = (unsigned long *)tbl->it_base + (index - window->pte_offset);
 201
 202         for (i = 0; i < npages; i++, uaddr += IOMMU_PAGE_SIZE)
 203                 io_pte[i] = base_pte | (__pa(uaddr) & IOPTE_RPN_Mask);
 204
 205         mb();
 206
 207         invalidate_tce_cache(window->iommu, io_pte, npages);
 208
 209         pr_debug("tce_build_cell(index=%lx,n=%lx,dir=%d,base_pte=%lx)\n",
 210                  index, npages, direction, base_pte);
 211 }
 212
 213 static void tce_free_cell(struct iommu_table *tbl, long index, long npages)
 214 {
 215
 216         int i;
 217         unsigned long *io_pte, pte;
 218         struct iommu_window *window =
 219                 container_of(tbl, struct iommu_window, table);
 220
 221         pr_debug("tce_free_cell(index=%lx,n=%lx)\n", index, npages);
 222
 223 #ifdef CELL_IOMMU_REAL_UNMAP
 224         pte = 0;
 225 #else
 226         /* spider bridge does PCI reads after freeing - insert a mapping
 227          * to a scratch page instead of an invalid entry */
 228         pte = IOPTE_PP_R | IOPTE_M | IOPTE_SO_RW | __pa(window->iommu->pad_page)
 229                 | (window->ioid & IOPTE_IOID_Mask);
 230 #endif
 231
 232         io_pte = (unsigned long *)tbl->it_base + (index - window->pte_offset);
 233
 234         for (i = 0; i < npages; i++)
 235                 io_pte[i] = pte;
 236
 237         mb();
 238
 239         invalidate_tce_cache(window->iommu, io_pte, npages);
 240 }
 241
 242 static irqreturn_t ioc_interrupt(int irq, void *data)
 243 {
 244         unsigned long stat;
 245         struct cbe_iommu *iommu = data;
 246
 247         stat = in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat);
 248
 249         /* Might want to rate limit it */
 250         printk(KERN_ERR "iommu: DMA exception 0x%016lx\n", stat);
 251         printk(KERN_ERR "  V=%d, SPF=[%c%c], RW=%s, IOID=0x%04x\n",
 252                !!(stat & IOC_IO_ExcpStat_V),
 253                (stat & IOC_IO_ExcpStat_SPF_S) ? 'S' : ' ',
 254                (stat & IOC_IO_ExcpStat_SPF_P) ? 'P' : ' ',
 255                (stat & IOC_IO_ExcpStat_RW_Mask) ? "Read" : "Write",
 256                (unsigned int)(stat & IOC_IO_ExcpStat_IOID_Mask));
 257         printk(KERN_ERR "  page=0x%016lx\n",
 258                stat & IOC_IO_ExcpStat_ADDR_Mask);
 259
 260         /* clear interrupt */
 261         stat &= ~IOC_IO_ExcpStat_V;
 262         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat, stat);
 263
 264         return IRQ_HANDLED;
 265 }
 266
 267 static int cell_iommu_find_ioc(int nid, unsigned long *base)
 268 {
 269         struct device_node *np;
 270         struct resource r;
 271
 272         *base = 0;
 273
 274         /* First look for new style /be nodes */
 275         for_each_node_by_name(np, "ioc") {
 276                 if (of_node_to_nid(np) != nid)
 277                         continue;
 278                 if (of_address_to_resource(np, 0, &r)) {
 279                         printk(KERN_ERR "iommu: can't get address for %s\n",
 280                                np->full_name);
 281                         continue;
 282                 }
 283                 *base = r.start;
 284                 of_node_put(np);
 285                 return 0;
 286         }
 287
 288         /* Ok, let's try the old way */
 289         for_each_node_by_type(np, "cpu") {
 290                 const unsigned int *nidp;
 291                 const unsigned long *tmp;
 292
 293                 nidp = get_property(np, "node-id", NULL);
 294                 if (nidp && *nidp == nid) {
 295                         tmp = get_property(np, "ioc-translation", NULL);
 296                         if (tmp) {
 297                                 *base = *tmp;
 298                                 of_node_put(np);
 299                                 return 0;
 300                         }
 301                 }
 302         }
 303
 304         return -ENODEV;
 305 }
 306
 307 static void cell_iommu_setup_hardware(struct cbe_iommu *iommu, unsigned long size)
 308 {
 309         struct page *page;
 310         int ret, i;
 311         unsigned long reg, segments, pages_per_segment, ptab_size, n_pte_pages;
 312         unsigned long xlate_base;
 313         unsigned int virq;
 314
 315         if (cell_iommu_find_ioc(iommu->nid, &xlate_base))
 316                 panic("%s: missing IOC register mappings for node %d\n",
 317                       __FUNCTION__, iommu->nid);
 318
 319         iommu->xlate_regs = ioremap(xlate_base, IOC_Reg_Size);
 320         iommu->cmd_regs = iommu->xlate_regs + IOC_IOCmd_Offset;
 321
 322         segments = size >> IO_SEGMENT_SHIFT;
 323         pages_per_segment = 1ull << IO_PAGENO_BITS;
 324
 325         pr_debug("%s: iommu[%d]: segments: %lu, pages per segment: %lu\n",
 326                         __FUNCTION__, iommu->nid, segments, pages_per_segment);
 327
 328         /* set up the segment table */
 329         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, 0);
 330         BUG_ON(!page);
 331         iommu->stab = page_address(page);
 332         clear_page(iommu->stab);
 333
 334         /* ... and the page tables. Since these are contiguous, we can treat
 335          * the page tables as one array of ptes, like pSeries does.
 336          */
 337         ptab_size = segments * pages_per_segment * sizeof(unsigned long);
 338         pr_debug("%s: iommu[%d]: ptab_size: %lu, order: %d\n", __FUNCTION__,
 339                         iommu->nid, ptab_size, get_order(ptab_size));
 340         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, get_order(ptab_size));
 341         BUG_ON(!page);
 342
 343         iommu->ptab = page_address(page);
 344         memset(iommu->ptab, 0, ptab_size);
 345
 346         /* allocate a bogus page for the end of each mapping */
 347         page = alloc_pages_node(iommu->nid, GFP_KERNEL, 0);
 348         BUG_ON(!page);
 349         iommu->pad_page = page_address(page);
 350         clear_page(iommu->pad_page);
 351
 352         /* number of pages needed for a page table */
 353         n_pte_pages = (pages_per_segment *
 354                        sizeof(unsigned long)) >> IOMMU_PAGE_SHIFT;
 355
 356         pr_debug("%s: iommu[%d]: stab at %p, ptab at %p, n_pte_pages: %lu\n",
 357                         __FUNCTION__, iommu->nid, iommu->stab, iommu->ptab,
 358                         n_pte_pages);
 359
 360         /* initialise the STEs */
 361         reg = IOSTE_V | ((n_pte_pages - 1) << 5);
 362
 363         if (IOMMU_PAGE_SIZE == 0x1000)
 364                 reg |= IOSTE_PS_4K;
 365         else if (IOMMU_PAGE_SIZE == 0x10000)
 366                 reg |= IOSTE_PS_64K;
 367         else {
 368                 extern void __unknown_page_size_error(void);
 369                 __unknown_page_size_error();
 370         }
 371
 372         pr_debug("Setting up IOMMU stab:\n");
 373         for (i = 0; i * (1ul << IO_SEGMENT_SHIFT) < size; i++) {
 374                 iommu->stab[i] = reg |
 375                         (__pa(iommu->ptab) + n_pte_pages * IOMMU_PAGE_SIZE * i);
 376                 pr_debug("\t[%d] 0x%016lx\n", i, iommu->stab[i]);
 377         }
 378
 379         /* ensure that the STEs have updated */
 380         mb();
 381
 382         /* setup interrupts for the iommu. */
 383         reg = in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat);
 384         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpStat,
 385                         reg & ~IOC_IO_ExcpStat_V);
 386         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IO_ExcpMask,
 387                         IOC_IO_ExcpMask_PFE | IOC_IO_ExcpMask_SFE);
 388
 389         virq = irq_create_mapping(NULL,
 390                         IIC_IRQ_IOEX_ATI | (iommu->nid << IIC_IRQ_NODE_SHIFT));
 391         BUG_ON(virq == NO_IRQ);
 392
 393         ret = request_irq(virq, ioc_interrupt, IRQF_DISABLED,
 394                         iommu->name, iommu);
 395         BUG_ON(ret);
 396
 397         /* set the IOC segment table origin register (and turn on the iommu) */
 398         reg = IOC_IOST_Origin_E | __pa(iommu->stab) | IOC_IOST_Origin_HW;
 399         out_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IOST_Origin, reg);
 400         in_be64(iommu->xlate_regs + IOC_IOST_Origin);
 401
 402         /* turn on IO translation */
 403         reg = in_be64(iommu->cmd_regs + IOC_IOCmd_Cfg) | IOC_IOCmd_Cfg_TE;
 404         out_be64(iommu->cmd_regs + IOC_IOCmd_Cfg, reg);
 405 }
 406
 407 #if 0/* Unused for now */
 408 static struct iommu_window *find_window(struct cbe_iommu *iommu,
 409                 unsigned long offset, unsigned long size)
 410 {
 411         struct iommu_window *window;
 412
 413         /* todo: check for overlapping (but not equal) windows) */
 414
 415         list_for_each_entry(window, &(iommu->windows), list) {
 416                 if (window->offset == offset && window->size == size)
 417                         return window;
 418         }
 419
 420         return NULL;
 421 }
 422 #endif
 423
 424 static struct iommu_window * __init
 425 cell_iommu_setup_window(struct cbe_iommu *iommu, struct device_node *np,
 426                         unsigned long offset, unsigned long size,
 427                         unsigned long pte_offset)
 428 {
 429         struct iommu_window *window;
 430         const unsigned int *ioid;
 431
 432         ioid = get_property(np, "ioid", NULL);
 433         if (ioid == NULL)
 434                 printk(KERN_WARNING "iommu: missing ioid for %s using 0\n",
 435                        np->full_name);
 436
 437         window = kmalloc_node(sizeof(*window), GFP_KERNEL, iommu->nid);
 438         BUG_ON(window == NULL);
 439
 440         window->offset = offset;
 441         window->size = size;
 442         window->ioid = ioid ? *ioid : 0;
 443         window->iommu = iommu;
 444         window->pte_offset = pte_offset;
 445
 446         window->table.it_blocksize = 16;
 447         window->table.it_base = (unsigned long)iommu->ptab;
 448         window->table.it_index = iommu->nid;
 449         window->table.it_offset = (offset >> IOMMU_PAGE_SHIFT) +
 450                 window->pte_offset;
 451         window->table.it_size = size >> IOMMU_PAGE_SHIFT;
 452
 453         iommu_init_table(&window->table, iommu->nid);
 454
 455         pr_debug("\tioid      %d\n", window->ioid);
 456         pr_debug("\tblocksize %ld\n", window->table.it_blocksize);
 457         pr_debug("\tbase      0x%016lx\n", window->table.it_base);
 458         pr_debug("\toffset    0x%lx\n", window->table.it_offset);
 459         pr_debug("\tsize      %ld\n", window->table.it_size);
 460
 461         list_add(&window->list, &iommu->windows);
 462
 463         if (offset != 0)
 464                 return window;
 465
 466         /* We need to map and reserve the first IOMMU page since it's used
 467          * by the spider workaround. In theory, we only need to do that when
 468          * running on spider but it doesn't really matter.
 469          *
 470          * This code also assumes that we have a window that starts at 0,
 471          * which is the case on all spider based blades.
 472          */
 473         __set_bit(0, window->table.it_map);
 474         tce_build_cell(&window->table, window->table.it_offset, 1,
 475                        (unsigned long)iommu->pad_page, DMA_TO_DEVICE);
 476         window->table.it_hint = window->table.it_blocksize;
 477
 478         return window;
 479 }
 480
 481 static struct cbe_iommu *cell_iommu_for_node(int nid)
 482 {
 483         int i;
 484
 485         for (i = 0; i < cbe_nr_iommus; i++)
 486                 if (iommus[i].nid == nid)
 487                         return &iommus[i];
 488         return NULL;
 489 }
 490
 491 static void cell_dma_dev_setup(struct device *dev)
 492 {
 493         struct iommu_window *window;
 494         struct cbe_iommu *iommu;
 495         struct dev_archdata *archdata = &dev->archdata;
 496
 497         /* If we run without iommu, no need to do anything */
 498         if (pci_dma_ops == &dma_direct_ops)
 499                 return;
 500
 501         /* Current implementation uses the first window available in that
 502          * node's iommu. We -might- do something smarter later though it may
 503          * never be necessary
 504          */
 505         iommu = cell_iommu_for_node(archdata->numa_node);
 506         if (iommu == NULL || list_empty(&iommu->windows)) {
 507                 printk(KERN_ERR "iommu: missing iommu for %s (node %d)\n",
 508                        archdata->of_node ? archdata->of_node->full_name : "?",
 509                        archdata->numa_node);
 510                 return;
 511         }
 512         window = list_entry(iommu->windows.next, struct iommu_window, list);
 513
 514         archdata->dma_data = &window->table;
 515 }
 516
 517 static void cell_pci_dma_dev_setup(struct pci_dev *dev)
 518 {
 519         cell_dma_dev_setup(&dev->dev);
 520 }
 521
 522 static int cell_of_bus_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
 523                               void *data)
 524 {
 525         struct device *dev = data;
 526
 527         /* We are only intereted in device addition */
 528         if (action != BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
 529                 return 0;
 530
 531         /* We use the PCI DMA ops */
 532         dev->archdata.dma_ops = pci_dma_ops;
 533
 534         cell_dma_dev_setup(dev);
 535
 536         return 0;
 537 }
 538
 539 static struct notifier_block cell_of_bus_notifier = {
 540         .notifier_call = cell_of_bus_notify
 541 };
 542
 543 static int __init cell_iommu_get_window(struct device_node *np,
 544                                          unsigned long *base,
 545                                          unsigned long *size)
 546 {
 547         const void *dma_window;
 548         unsigned long index;
 549
 550         /* Use ibm,dma-window if available, else, hard code ! */
 551         dma_window = get_property(np, "ibm,dma-window", NULL);
 552         if (dma_window == NULL) {
 553                 *base = 0;
 554                 *size = 0x80000000u;
 555                 return -ENODEV;
 556         }
 557
 558         of_parse_dma_window(np, dma_window, &index, base, size);
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 static void __init cell_iommu_init_one(struct device_node *np, unsigned long offset)
 563 {
 564         struct cbe_iommu *iommu;
 565         unsigned long base, size;
 566         int nid, i;
 567
 568         /* Get node ID */
 569         nid = of_node_to_nid(np);
 570         if (nid < 0) {
 571                 printk(KERN_ERR "iommu: failed to get node for %s\n",
 572                        np->full_name);
 573                 return;
 574         }
 575         pr_debug("iommu: setting up iommu for node %d (%s)\n",
 576                  nid, np->full_name);
 577
 578         /* XXX todo: If we can have multiple windows on the same IOMMU, which
 579          * isn't the case today, we probably want here to check wether the
 580          * iommu for that node is already setup.
 581          * However, there might be issue with getting the size right so let's
 582          * ignore that for now. We might want to completely get rid of the
 583          * multiple window support since the cell iommu supports per-page ioids
 584          */
 585
 586         if (cbe_nr_iommus >= NR_IOMMUS) {
 587                 printk(KERN_ERR "iommu: too many IOMMUs detected ! (%s)\n",
 588                        np->full_name);
 589                 return;
 590         }
 591
 592         /* Init base fields */
 593         i = cbe_nr_iommus++;
 594         iommu = &iommus[i];
 595         iommu->stab = 0;
 596         iommu->nid = nid;
 597         snprintf(iommu->name, sizeof(iommu->name), "iommu%d", i);
 598         INIT_LIST_HEAD(&iommu->windows);
 599
 600         /* Obtain a window for it */
 601         cell_iommu_get_window(np, &base, &size);
 602
 603         pr_debug("\ttranslating window 0x%lx...0x%lx\n",
 604                  base, base + size - 1);
 605
 606         /* Initialize the hardware */
 607         cell_iommu_setup_hardware(iommu, size);
 608
 609         /* Setup the iommu_table */
 610         cell_iommu_setup_window(iommu, np, base, size,
 611                                 offset >> IOMMU_PAGE_SHIFT);
 612 }
 613
 614 static void __init cell_disable_iommus(void)
 615 {
 616         int node;
 617         unsigned long base, val;
 618         void __iomem *xregs, *cregs;
 619
 620         /* Make sure IOC translation is disabled on all nodes */
 621         for_each_online_node(node) {
 622                 if (cell_iommu_find_ioc(node, &base))
 623                         continue;
 624                 xregs = ioremap(base, IOC_Reg_Size);
 625                 if (xregs == NULL)
 626                         continue;
 627                 cregs = xregs + IOC_IOCmd_Offset;
 628
 629                 pr_debug("iommu: cleaning up iommu on node %d\n", node);
 630
 631                 out_be64(xregs + IOC_IOST_Origin, 0);
 632                 (void)in_be64(xregs + IOC_IOST_Origin);
 633                 val = in_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg);
 634                 val &= ~IOC_IOCmd_Cfg_TE;
 635                 out_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg, val);
 636                 (void)in_be64(cregs + IOC_IOCmd_Cfg);
 637
 638                 iounmap(xregs);
 639         }
 640 }
 641
 642 static int __init cell_iommu_init_disabled(void)
 643 {
 644         struct device_node *np = NULL;
 645         unsigned long base = 0, size;
 646
 647         /* When no iommu is present, we use direct DMA ops */
 648         pci_dma_ops = &dma_direct_ops;
 649
 650         /* First make sure all IOC translation is turned off */
 651         cell_disable_iommus();
 652
 653         /* If we have no Axon, we set up the spider DMA magic offset */
 654         if (of_find_node_by_name(NULL, "axon") == NULL)
 655                 dma_direct_offset = SPIDER_DMA_OFFSET;
 656
 657         /* Now we need to check to see where the memory is mapped
 658          * in PCI space. We assume that all busses use the same dma
 659          * window which is always the case so far on Cell, thus we
 660          * pick up the first pci-internal node we can find and check
 661          * the DMA window from there.
 662          */
 663         for_each_node_by_name(np, "axon") {
 664                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
 665                         continue;
 666                 if (cell_iommu_get_window(np, &base, &size) == 0)
 667                         break;
 668         }
 669         if (np == NULL) {
 670                 for_each_node_by_name(np, "pci-internal") {
 671                         if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
 672                                 continue;
 673                         if (cell_iommu_get_window(np, &base, &size) == 0)
 674                                 break;
 675                 }
 676         }
 677         of_node_put(np);
 678
 679         /* If we found a DMA window, we check if it's big enough to enclose
 680          * all of physical memory. If not, we force enable IOMMU
 681          */
 682         if (np && size < lmb_end_of_DRAM()) {
 683                 printk(KERN_WARNING "iommu: force-enabled, dma window"
 684                        " (%ldMB) smaller than total memory (%ldMB)\n",
 685                        size >> 20, lmb_end_of_DRAM() >> 20);
 686                 return -ENODEV;
 687         }
 688
 689         dma_direct_offset += base;
 690
 691         printk("iommu: disabled, direct DMA offset is 0x%lx\n",
 692                dma_direct_offset);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 static int __init cell_iommu_init(void)
 698 {
 699         struct device_node *np;
 700
 701         if (!machine_is(cell))
 702                 return -ENODEV;
 703
 704         /* If IOMMU is disabled or we have little enough RAM to not need
 705          * to enable it, we setup a direct mapping.
 706          *
 707          * Note: should we make sure we have the IOMMU actually disabled ?
 708          */
 709         if (iommu_is_off ||
 710             (!iommu_force_on && lmb_end_of_DRAM() <= 0x80000000ull))
 711                 if (cell_iommu_init_disabled() == 0)
 712                         goto bail;
 713
 714         /* Setup various ppc_md. callbacks */
 715         ppc_md.pci_dma_dev_setup = cell_pci_dma_dev_setup;
 716         ppc_md.tce_build = tce_build_cell;
 717         ppc_md.tce_free = tce_free_cell;
 718
 719         /* Create an iommu for each /axon node.  */
 720         for_each_node_by_name(np, "axon") {
 721                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
 722                         continue;
 723                 cell_iommu_init_one(np, 0);
 724         }
 725
 726         /* Create an iommu for each toplevel /pci-internal node for
 727          * old hardware/firmware
 728          */
 729         for_each_node_by_name(np, "pci-internal") {
 730                 if (np->parent == NULL || np->parent->parent != NULL)
 731                         continue;
 732                 cell_iommu_init_one(np, SPIDER_DMA_OFFSET);
 733         }
 734
 735         /* Setup default PCI iommu ops */
 736         pci_dma_ops = &dma_iommu_ops;
 737
 738  bail:
 739         /* Register callbacks on OF platform device addition/removal
 740          * to handle linking them to the right DMA operations
 741          */
 742         bus_register_notifier(&of_platform_bus_type, &cell_of_bus_notifier);
 743
 744         return 0;
 745 }
 746 arch_initcall(cell_iommu_init);
 747