Merge branch 'parisc' from /home/kyle/repos/parisc-2.6.git
[linux-2.6] / arch / sparc / mm / io-unit.c
1 /* $Id: io-unit.c,v 1.24 2001/12/17 07:05:09 davem Exp $
2  * io-unit.c:  IO-UNIT specific routines for memory management.
3  *
4  * Copyright (C) 1997,1998 Jakub Jelinek    (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
5  */
6  
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/highmem.h>      /* pte_offset_map => kmap_atomic */
13 #include <linux/bitops.h>
14
15 #include <asm/scatterlist.h>
16 #include <asm/pgalloc.h>
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <asm/sbus.h>
19 #include <asm/io.h>
20 #include <asm/io-unit.h>
21 #include <asm/mxcc.h>
22 #include <asm/cacheflush.h>
23 #include <asm/tlbflush.h>
24 #include <asm/dma.h>
25 #include <asm/oplib.h>
26
27 /* #define IOUNIT_DEBUG */
28 #ifdef IOUNIT_DEBUG
29 #define IOD(x) printk(x)
30 #else
31 #define IOD(x) do { } while (0)
32 #endif
33
34 #define IOPERM        (IOUPTE_CACHE | IOUPTE_WRITE | IOUPTE_VALID)
35 #define MKIOPTE(phys) __iopte((((phys)>>4) & IOUPTE_PAGE) | IOPERM)
36
37 void __init
38 iounit_init(int sbi_node, int io_node, struct sbus_bus *sbus)
39 {
40         iopte_t *xpt, *xptend;
41         struct iounit_struct *iounit;
42         struct linux_prom_registers iommu_promregs[PROMREG_MAX];
43         struct resource r;
44
45         iounit = kzalloc(sizeof(struct iounit_struct), GFP_ATOMIC);
46         if (!iounit) {
47                 prom_printf("SUN4D: Cannot alloc iounit, halting.\n");
48                 prom_halt();
49         }
50
51         iounit->limit[0] = IOUNIT_BMAP1_START;
52         iounit->limit[1] = IOUNIT_BMAP2_START;
53         iounit->limit[2] = IOUNIT_BMAPM_START;
54         iounit->limit[3] = IOUNIT_BMAPM_END;
55         iounit->rotor[1] = IOUNIT_BMAP2_START;
56         iounit->rotor[2] = IOUNIT_BMAPM_START;
57
58         xpt = NULL;
59         if(prom_getproperty(sbi_node, "reg", (void *) iommu_promregs,
60                             sizeof(iommu_promregs)) != -1) {
61                 prom_apply_generic_ranges(io_node, 0, iommu_promregs, 3);
62                 memset(&r, 0, sizeof(r));
63                 r.flags = iommu_promregs[2].which_io;
64                 r.start = iommu_promregs[2].phys_addr;
65                 xpt = (iopte_t *) sbus_ioremap(&r, 0, PAGE_SIZE * 16, "XPT");
66         }
67         if(!xpt) panic("Cannot map External Page Table.");
68         
69         sbus->iommu = (struct iommu_struct *)iounit;
70         iounit->page_table = xpt;
71         spin_lock_init(&iounit->lock);
72         
73         for (xptend = iounit->page_table + (16 * PAGE_SIZE) / sizeof(iopte_t);
74              xpt < xptend;)
75                 iopte_val(*xpt++) = 0;
76 }
77
78 /* One has to hold iounit->lock to call this */
79 static unsigned long iounit_get_area(struct iounit_struct *iounit, unsigned long vaddr, int size)
80 {
81         int i, j, k, npages;
82         unsigned long rotor, scan, limit;
83         iopte_t iopte;
84
85         npages = ((vaddr & ~PAGE_MASK) + size + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
86
87         /* A tiny bit of magic ingredience :) */
88         switch (npages) {
89         case 1: i = 0x0231; break;
90         case 2: i = 0x0132; break;
91         default: i = 0x0213; break;
92         }
93         
94         IOD(("iounit_get_area(%08lx,%d[%d])=", vaddr, size, npages));
95         
96 next:   j = (i & 15);
97         rotor = iounit->rotor[j - 1];
98         limit = iounit->limit[j];
99         scan = rotor;
100 nexti:  scan = find_next_zero_bit(iounit->bmap, limit, scan);
101         if (scan + npages > limit) {
102                 if (limit != rotor) {
103                         limit = rotor;
104                         scan = iounit->limit[j - 1];
105                         goto nexti;
106                 }
107                 i >>= 4;
108                 if (!(i & 15))
109                         panic("iounit_get_area: Couldn't find free iopte slots for (%08lx,%d)\n", vaddr, size);
110                 goto next;
111         }
112         for (k = 1, scan++; k < npages; k++)
113                 if (test_bit(scan++, iounit->bmap))
114                         goto nexti;
115         iounit->rotor[j - 1] = (scan < limit) ? scan : iounit->limit[j - 1];
116         scan -= npages;
117         iopte = MKIOPTE(__pa(vaddr & PAGE_MASK));
118         vaddr = IOUNIT_DMA_BASE + (scan << PAGE_SHIFT) + (vaddr & ~PAGE_MASK);
119         for (k = 0; k < npages; k++, iopte = __iopte(iopte_val(iopte) + 0x100), scan++) {
120                 set_bit(scan, iounit->bmap);
121                 iounit->page_table[scan] = iopte;
122         }
123         IOD(("%08lx\n", vaddr));
124         return vaddr;
125 }
126
127 static __u32 iounit_get_scsi_one(char *vaddr, unsigned long len, struct sbus_bus *sbus)
128 {
129         unsigned long ret, flags;
130         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
131         
132         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
133         ret = iounit_get_area(iounit, (unsigned long)vaddr, len);
134         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
135         return ret;
136 }
137
138 static void iounit_get_scsi_sgl(struct scatterlist *sg, int sz, struct sbus_bus *sbus)
139 {
140         unsigned long flags;
141         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
142
143         /* FIXME: Cache some resolved pages - often several sg entries are to the same page */
144         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
145         while (sz != 0) {
146                 --sz;
147                 sg[sz].dvma_address = iounit_get_area(iounit, (unsigned long)page_address(sg[sz].page) + sg[sz].offset, sg[sz].length);
148                 sg[sz].dvma_length = sg[sz].length;
149         }
150         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
151 }
152
153 static void iounit_release_scsi_one(__u32 vaddr, unsigned long len, struct sbus_bus *sbus)
154 {
155         unsigned long flags;
156         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
157         
158         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
159         len = ((vaddr & ~PAGE_MASK) + len + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
160         vaddr = (vaddr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
161         IOD(("iounit_release %08lx-%08lx\n", (long)vaddr, (long)len+vaddr));
162         for (len += vaddr; vaddr < len; vaddr++)
163                 clear_bit(vaddr, iounit->bmap);
164         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
165 }
166
167 static void iounit_release_scsi_sgl(struct scatterlist *sg, int sz, struct sbus_bus *sbus)
168 {
169         unsigned long flags;
170         unsigned long vaddr, len;
171         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
172
173         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
174         while (sz != 0) {
175                 --sz;
176                 len = ((sg[sz].dvma_address & ~PAGE_MASK) + sg[sz].length + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
177                 vaddr = (sg[sz].dvma_address - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
178                 IOD(("iounit_release %08lx-%08lx\n", (long)vaddr, (long)len+vaddr));
179                 for (len += vaddr; vaddr < len; vaddr++)
180                         clear_bit(vaddr, iounit->bmap);
181         }
182         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
183 }
184
185 #ifdef CONFIG_SBUS
186 static int iounit_map_dma_area(dma_addr_t *pba, unsigned long va, __u32 addr, int len)
187 {
188         unsigned long page, end;
189         pgprot_t dvma_prot;
190         iopte_t *iopte;
191         struct sbus_bus *sbus;
192
193         *pba = addr;
194
195         dvma_prot = __pgprot(SRMMU_CACHE | SRMMU_ET_PTE | SRMMU_PRIV);
196         end = PAGE_ALIGN((addr + len));
197         while(addr < end) {
198                 page = va;
199                 {
200                         pgd_t *pgdp;
201                         pmd_t *pmdp;
202                         pte_t *ptep;
203                         long i;
204
205                         pgdp = pgd_offset(&init_mm, addr);
206                         pmdp = pmd_offset(pgdp, addr);
207                         ptep = pte_offset_map(pmdp, addr);
208
209                         set_pte(ptep, mk_pte(virt_to_page(page), dvma_prot));
210                         
211                         i = ((addr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT);
212
213                         for_each_sbus(sbus) {
214                                 struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
215
216                                 iopte = (iopte_t *)(iounit->page_table + i);
217                                 *iopte = MKIOPTE(__pa(page));
218                         }
219                 }
220                 addr += PAGE_SIZE;
221                 va += PAGE_SIZE;
222         }
223         flush_cache_all();
224         flush_tlb_all();
225
226         return 0;
227 }
228
229 static void iounit_unmap_dma_area(unsigned long addr, int len)
230 {
231         /* XXX Somebody please fill this in */
232 }
233
234 /* XXX We do not pass sbus device here, bad. */
235 static struct page *iounit_translate_dvma(unsigned long addr)
236 {
237         struct sbus_bus *sbus = sbus_root;      /* They are all the same */
238         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
239         int i;
240         iopte_t *iopte;
241
242         i = ((addr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT);
243         iopte = (iopte_t *)(iounit->page_table + i);
244         return pfn_to_page(iopte_val(*iopte) >> (PAGE_SHIFT-4)); /* XXX sun4d guru, help */
245 }
246 #endif
247
248 static char *iounit_lockarea(char *vaddr, unsigned long len)
249 {
250 /* FIXME: Write this */
251         return vaddr;
252 }
253
254 static void iounit_unlockarea(char *vaddr, unsigned long len)
255 {
256 /* FIXME: Write this */
257 }
258
259 void __init ld_mmu_iounit(void)
260 {
261         BTFIXUPSET_CALL(mmu_lockarea, iounit_lockarea, BTFIXUPCALL_RETO0);
262         BTFIXUPSET_CALL(mmu_unlockarea, iounit_unlockarea, BTFIXUPCALL_NOP);
263
264         BTFIXUPSET_CALL(mmu_get_scsi_one, iounit_get_scsi_one, BTFIXUPCALL_NORM);
265         BTFIXUPSET_CALL(mmu_get_scsi_sgl, iounit_get_scsi_sgl, BTFIXUPCALL_NORM);
266         BTFIXUPSET_CALL(mmu_release_scsi_one, iounit_release_scsi_one, BTFIXUPCALL_NORM);
267         BTFIXUPSET_CALL(mmu_release_scsi_sgl, iounit_release_scsi_sgl, BTFIXUPCALL_NORM);
268
269 #ifdef CONFIG_SBUS
270         BTFIXUPSET_CALL(mmu_map_dma_area, iounit_map_dma_area, BTFIXUPCALL_NORM);
271         BTFIXUPSET_CALL(mmu_unmap_dma_area, iounit_unmap_dma_area, BTFIXUPCALL_NORM);
272         BTFIXUPSET_CALL(mmu_translate_dvma, iounit_translate_dvma, BTFIXUPCALL_NORM);
273 #endif
274 }
275
276 __u32 iounit_map_dma_init(struct sbus_bus *sbus, int size)
277 {
278         int i, j, k, npages;
279         unsigned long rotor, scan, limit;
280         unsigned long flags;
281         __u32 ret;
282         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
283
284         npages = (size + (PAGE_SIZE-1)) >> PAGE_SHIFT;
285         i = 0x0213;
286         spin_lock_irqsave(&iounit->lock, flags);
287 next:   j = (i & 15);
288         rotor = iounit->rotor[j - 1];
289         limit = iounit->limit[j];
290         scan = rotor;
291 nexti:  scan = find_next_zero_bit(iounit->bmap, limit, scan);
292         if (scan + npages > limit) {
293                 if (limit != rotor) {
294                         limit = rotor;
295                         scan = iounit->limit[j - 1];
296                         goto nexti;
297                 }
298                 i >>= 4;
299                 if (!(i & 15))
300                         panic("iounit_map_dma_init: Couldn't find free iopte slots for %d bytes\n", size);
301                 goto next;
302         }
303         for (k = 1, scan++; k < npages; k++)
304                 if (test_bit(scan++, iounit->bmap))
305                         goto nexti;
306         iounit->rotor[j - 1] = (scan < limit) ? scan : iounit->limit[j - 1];
307         scan -= npages;
308         ret = IOUNIT_DMA_BASE + (scan << PAGE_SHIFT);
309         for (k = 0; k < npages; k++, scan++)
310                 set_bit(scan, iounit->bmap);
311         spin_unlock_irqrestore(&iounit->lock, flags);
312         return ret;
313 }
314
315 __u32 iounit_map_dma_page(__u32 vaddr, void *addr, struct sbus_bus *sbus)
316 {
317         int scan = (vaddr - IOUNIT_DMA_BASE) >> PAGE_SHIFT;
318         struct iounit_struct *iounit = (struct iounit_struct *)sbus->iommu;
319         
320         iounit->page_table[scan] = MKIOPTE(__pa(((unsigned long)addr) & PAGE_MASK));
321         return vaddr + (((unsigned long)addr) & ~PAGE_MASK);
322 }