Merge branch 'release' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl/linux-2.6
[linux-2.6] / include / asm-ia64 / io.h
1 #ifndef _ASM_IA64_IO_H
2 #define _ASM_IA64_IO_H
3
4 /*
5  * This file contains the definitions for the emulated IO instructions
6  * inb/inw/inl/outb/outw/outl and the "string versions" of the same
7  * (insb/insw/insl/outsb/outsw/outsl). You can also use "pausing"
8  * versions of the single-IO instructions (inb_p/inw_p/..).
9  *
10  * This file is not meant to be obfuscating: it's just complicated to
11  * (a) handle it all in a way that makes gcc able to optimize it as
12  * well as possible and (b) trying to avoid writing the same thing
13  * over and over again with slight variations and possibly making a
14  * mistake somewhere.
15  *
16  * Copyright (C) 1998-2003 Hewlett-Packard Co
17  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
18  * Copyright (C) 1999 Asit Mallick <asit.k.mallick@intel.com>
19  * Copyright (C) 1999 Don Dugger <don.dugger@intel.com>
20  */
21
22 /* We don't use IO slowdowns on the ia64, but.. */
23 #define __SLOW_DOWN_IO  do { } while (0)
24 #define SLOW_DOWN_IO    do { } while (0)
25
26 #define __IA64_UNCACHED_OFFSET  RGN_BASE(RGN_UNCACHED)
27
28 /*
29  * The legacy I/O space defined by the ia64 architecture supports only 65536 ports, but
30  * large machines may have multiple other I/O spaces so we can't place any a priori limit
31  * on IO_SPACE_LIMIT.  These additional spaces are described in ACPI.
32  */
33 #define IO_SPACE_LIMIT          0xffffffffffffffffUL
34
35 #define MAX_IO_SPACES_BITS              4
36 #define MAX_IO_SPACES                   (1UL << MAX_IO_SPACES_BITS)
37 #define IO_SPACE_BITS                   24
38 #define IO_SPACE_SIZE                   (1UL << IO_SPACE_BITS)
39
40 #define IO_SPACE_NR(port)               ((port) >> IO_SPACE_BITS)
41 #define IO_SPACE_BASE(space)            ((space) << IO_SPACE_BITS)
42 #define IO_SPACE_PORT(port)             ((port) & (IO_SPACE_SIZE - 1))
43
44 #define IO_SPACE_SPARSE_ENCODING(p)     ((((p) >> 2) << 12) | ((p) & 0xfff))
45
46 struct io_space {
47         unsigned long mmio_base;        /* base in MMIO space */
48         int sparse;
49 };
50
51 extern struct io_space io_space[];
52 extern unsigned int num_io_spaces;
53
54 # ifdef __KERNEL__
55
56 /*
57  * All MMIO iomem cookies are in region 6; anything less is a PIO cookie:
58  *      0xCxxxxxxxxxxxxxxx      MMIO cookie (return from ioremap)
59  *      0x000000001SPPPPPP      PIO cookie (S=space number, P..P=port)
60  *
61  * ioread/writeX() uses the leading 1 in PIO cookies (PIO_OFFSET) to catch
62  * code that uses bare port numbers without the prerequisite pci_iomap().
63  */
64 #define PIO_OFFSET              (1UL << (MAX_IO_SPACES_BITS + IO_SPACE_BITS))
65 #define PIO_MASK                (PIO_OFFSET - 1)
66 #define PIO_RESERVED            __IA64_UNCACHED_OFFSET
67 #define HAVE_ARCH_PIO_SIZE
68
69 #include <asm/intrinsics.h>
70 #include <asm/machvec.h>
71 #include <asm/page.h>
72 #include <asm/system.h>
73 #include <asm-generic/iomap.h>
74
75 /*
76  * Change virtual addresses to physical addresses and vv.
77  */
78 static inline unsigned long
79 virt_to_phys (volatile void *address)
80 {
81         return (unsigned long) address - PAGE_OFFSET;
82 }
83
84 static inline void*
85 phys_to_virt (unsigned long address)
86 {
87         return (void *) (address + PAGE_OFFSET);
88 }
89
90 #define ARCH_HAS_VALID_PHYS_ADDR_RANGE
91 extern int valid_phys_addr_range (unsigned long addr, size_t *count); /* efi.c */
92 extern int valid_mmap_phys_addr_range (unsigned long addr, size_t *count);
93
94 /*
95  * The following two macros are deprecated and scheduled for removal.
96  * Please use the PCI-DMA interface defined in <asm/pci.h> instead.
97  */
98 #define bus_to_virt     phys_to_virt
99 #define virt_to_bus     virt_to_phys
100 #define page_to_bus     page_to_phys
101
102 # endif /* KERNEL */
103
104 /*
105  * Memory fence w/accept.  This should never be used in code that is
106  * not IA-64 specific.
107  */
108 #define __ia64_mf_a()   ia64_mfa()
109
110 /**
111  * ___ia64_mmiowb - I/O write barrier
112  *
113  * Ensure ordering of I/O space writes.  This will make sure that writes
114  * following the barrier will arrive after all previous writes.  For most
115  * ia64 platforms, this is a simple 'mf.a' instruction.
116  *
117  * See Documentation/DocBook/deviceiobook.tmpl for more information.
118  */
119 static inline void ___ia64_mmiowb(void)
120 {
121         ia64_mfa();
122 }
123
124 static inline void*
125 __ia64_mk_io_addr (unsigned long port)
126 {
127         struct io_space *space;
128         unsigned long offset;
129
130         space = &io_space[IO_SPACE_NR(port)];
131         port = IO_SPACE_PORT(port);
132         if (space->sparse)
133                 offset = IO_SPACE_SPARSE_ENCODING(port);
134         else
135                 offset = port;
136
137         return (void *) (space->mmio_base | offset);
138 }
139
140 #define __ia64_inb      ___ia64_inb
141 #define __ia64_inw      ___ia64_inw
142 #define __ia64_inl      ___ia64_inl
143 #define __ia64_outb     ___ia64_outb
144 #define __ia64_outw     ___ia64_outw
145 #define __ia64_outl     ___ia64_outl
146 #define __ia64_readb    ___ia64_readb
147 #define __ia64_readw    ___ia64_readw
148 #define __ia64_readl    ___ia64_readl
149 #define __ia64_readq    ___ia64_readq
150 #define __ia64_readb_relaxed    ___ia64_readb
151 #define __ia64_readw_relaxed    ___ia64_readw
152 #define __ia64_readl_relaxed    ___ia64_readl
153 #define __ia64_readq_relaxed    ___ia64_readq
154 #define __ia64_writeb   ___ia64_writeb
155 #define __ia64_writew   ___ia64_writew
156 #define __ia64_writel   ___ia64_writel
157 #define __ia64_writeq   ___ia64_writeq
158 #define __ia64_mmiowb   ___ia64_mmiowb
159
160 /*
161  * For the in/out routines, we need to do "mf.a" _after_ doing the I/O access to ensure
162  * that the access has completed before executing other I/O accesses.  Since we're doing
163  * the accesses through an uncachable (UC) translation, the CPU will execute them in
164  * program order.  However, we still need to tell the compiler not to shuffle them around
165  * during optimization, which is why we use "volatile" pointers.
166  */
167
168 static inline unsigned int
169 ___ia64_inb (unsigned long port)
170 {
171         volatile unsigned char *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
172         unsigned char ret;
173
174         ret = *addr;
175         __ia64_mf_a();
176         return ret;
177 }
178
179 static inline unsigned int
180 ___ia64_inw (unsigned long port)
181 {
182         volatile unsigned short *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
183         unsigned short ret;
184
185         ret = *addr;
186         __ia64_mf_a();
187         return ret;
188 }
189
190 static inline unsigned int
191 ___ia64_inl (unsigned long port)
192 {
193         volatile unsigned int *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
194         unsigned int ret;
195
196         ret = *addr;
197         __ia64_mf_a();
198         return ret;
199 }
200
201 static inline void
202 ___ia64_outb (unsigned char val, unsigned long port)
203 {
204         volatile unsigned char *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
205
206         *addr = val;
207         __ia64_mf_a();
208 }
209
210 static inline void
211 ___ia64_outw (unsigned short val, unsigned long port)
212 {
213         volatile unsigned short *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
214
215         *addr = val;
216         __ia64_mf_a();
217 }
218
219 static inline void
220 ___ia64_outl (unsigned int val, unsigned long port)
221 {
222         volatile unsigned int *addr = __ia64_mk_io_addr(port);
223
224         *addr = val;
225         __ia64_mf_a();
226 }
227
228 static inline void
229 __insb (unsigned long port, void *dst, unsigned long count)
230 {
231         unsigned char *dp = dst;
232
233         while (count--)
234                 *dp++ = platform_inb(port);
235 }
236
237 static inline void
238 __insw (unsigned long port, void *dst, unsigned long count)
239 {
240         unsigned short *dp = dst;
241
242         while (count--)
243                 *dp++ = platform_inw(port);
244 }
245
246 static inline void
247 __insl (unsigned long port, void *dst, unsigned long count)
248 {
249         unsigned int *dp = dst;
250
251         while (count--)
252                 *dp++ = platform_inl(port);
253 }
254
255 static inline void
256 __outsb (unsigned long port, const void *src, unsigned long count)
257 {
258         const unsigned char *sp = src;
259
260         while (count--)
261                 platform_outb(*sp++, port);
262 }
263
264 static inline void
265 __outsw (unsigned long port, const void *src, unsigned long count)
266 {
267         const unsigned short *sp = src;
268
269         while (count--)
270                 platform_outw(*sp++, port);
271 }
272
273 static inline void
274 __outsl (unsigned long port, const void *src, unsigned long count)
275 {
276         const unsigned int *sp = src;
277
278         while (count--)
279                 platform_outl(*sp++, port);
280 }
281
282 /*
283  * Unfortunately, some platforms are broken and do not follow the IA-64 architecture
284  * specification regarding legacy I/O support.  Thus, we have to make these operations
285  * platform dependent...
286  */
287 #define __inb           platform_inb
288 #define __inw           platform_inw
289 #define __inl           platform_inl
290 #define __outb          platform_outb
291 #define __outw          platform_outw
292 #define __outl          platform_outl
293 #define __mmiowb        platform_mmiowb
294
295 #define inb(p)          __inb(p)
296 #define inw(p)          __inw(p)
297 #define inl(p)          __inl(p)
298 #define insb(p,d,c)     __insb(p,d,c)
299 #define insw(p,d,c)     __insw(p,d,c)
300 #define insl(p,d,c)     __insl(p,d,c)
301 #define outb(v,p)       __outb(v,p)
302 #define outw(v,p)       __outw(v,p)
303 #define outl(v,p)       __outl(v,p)
304 #define outsb(p,s,c)    __outsb(p,s,c)
305 #define outsw(p,s,c)    __outsw(p,s,c)
306 #define outsl(p,s,c)    __outsl(p,s,c)
307 #define mmiowb()        __mmiowb()
308
309 /*
310  * The address passed to these functions are ioremap()ped already.
311  *
312  * We need these to be machine vectors since some platforms don't provide
313  * DMA coherence via PIO reads (PCI drivers and the spec imply that this is
314  * a good idea).  Writes are ok though for all existing ia64 platforms (and
315  * hopefully it'll stay that way).
316  */
317 static inline unsigned char
318 ___ia64_readb (const volatile void __iomem *addr)
319 {
320         return *(volatile unsigned char __force *)addr;
321 }
322
323 static inline unsigned short
324 ___ia64_readw (const volatile void __iomem *addr)
325 {
326         return *(volatile unsigned short __force *)addr;
327 }
328
329 static inline unsigned int
330 ___ia64_readl (const volatile void __iomem *addr)
331 {
332         return *(volatile unsigned int __force *) addr;
333 }
334
335 static inline unsigned long
336 ___ia64_readq (const volatile void __iomem *addr)
337 {
338         return *(volatile unsigned long __force *) addr;
339 }
340
341 static inline void
342 __writeb (unsigned char val, volatile void __iomem *addr)
343 {
344         *(volatile unsigned char __force *) addr = val;
345 }
346
347 static inline void
348 __writew (unsigned short val, volatile void __iomem *addr)
349 {
350         *(volatile unsigned short __force *) addr = val;
351 }
352
353 static inline void
354 __writel (unsigned int val, volatile void __iomem *addr)
355 {
356         *(volatile unsigned int __force *) addr = val;
357 }
358
359 static inline void
360 __writeq (unsigned long val, volatile void __iomem *addr)
361 {
362         *(volatile unsigned long __force *) addr = val;
363 }
364
365 #define __readb         platform_readb
366 #define __readw         platform_readw
367 #define __readl         platform_readl
368 #define __readq         platform_readq
369 #define __readb_relaxed platform_readb_relaxed
370 #define __readw_relaxed platform_readw_relaxed
371 #define __readl_relaxed platform_readl_relaxed
372 #define __readq_relaxed platform_readq_relaxed
373
374 #define readb(a)        __readb((a))
375 #define readw(a)        __readw((a))
376 #define readl(a)        __readl((a))
377 #define readq(a)        __readq((a))
378 #define readb_relaxed(a)        __readb_relaxed((a))
379 #define readw_relaxed(a)        __readw_relaxed((a))
380 #define readl_relaxed(a)        __readl_relaxed((a))
381 #define readq_relaxed(a)        __readq_relaxed((a))
382 #define __raw_readb     readb
383 #define __raw_readw     readw
384 #define __raw_readl     readl
385 #define __raw_readq     readq
386 #define __raw_readb_relaxed     readb_relaxed
387 #define __raw_readw_relaxed     readw_relaxed
388 #define __raw_readl_relaxed     readl_relaxed
389 #define __raw_readq_relaxed     readq_relaxed
390 #define writeb(v,a)     __writeb((v), (a))
391 #define writew(v,a)     __writew((v), (a))
392 #define writel(v,a)     __writel((v), (a))
393 #define writeq(v,a)     __writeq((v), (a))
394 #define __raw_writeb    writeb
395 #define __raw_writew    writew
396 #define __raw_writel    writel
397 #define __raw_writeq    writeq
398
399 #ifndef inb_p
400 # define inb_p          inb
401 #endif
402 #ifndef inw_p
403 # define inw_p          inw
404 #endif
405 #ifndef inl_p
406 # define inl_p          inl
407 #endif
408
409 #ifndef outb_p
410 # define outb_p         outb
411 #endif
412 #ifndef outw_p
413 # define outw_p         outw
414 #endif
415 #ifndef outl_p
416 # define outl_p         outl
417 #endif
418
419 /*
420  * An "address" in IO memory space is not clearly either an integer or a pointer. We will
421  * accept both, thus the casts.
422  *
423  * On ia-64, we access the physical I/O memory space through the uncached kernel region.
424  */
425 static inline void __iomem *
426 ioremap (unsigned long offset, unsigned long size)
427 {
428         return (void __iomem *) (__IA64_UNCACHED_OFFSET | (offset));
429 }
430
431 static inline void
432 iounmap (volatile void __iomem *addr)
433 {
434 }
435
436 #define ioremap_nocache(o,s)    ioremap(o,s)
437
438 # ifdef __KERNEL__
439
440 /*
441  * String version of IO memory access ops:
442  */
443 extern void memcpy_fromio(void *dst, const volatile void __iomem *src, long n);
444 extern void memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src, long n);
445 extern void memset_io(volatile void __iomem *s, int c, long n);
446
447 #define dma_cache_inv(_start,_size)             do { } while (0)
448 #define dma_cache_wback(_start,_size)           do { } while (0)
449 #define dma_cache_wback_inv(_start,_size)       do { } while (0)
450
451 # endif /* __KERNEL__ */
452
453 /*
454  * Enabling BIO_VMERGE_BOUNDARY forces us to turn off I/O MMU bypassing.  It is said that
455  * BIO-level virtual merging can give up to 4% performance boost (not verified for ia64).
456  * On the other hand, we know that I/O MMU bypassing gives ~8% performance improvement on
457  * SPECweb-like workloads on zx1-based machines.  Thus, for now we favor I/O MMU bypassing
458  * over BIO-level virtual merging.
459  */
460 extern unsigned long ia64_max_iommu_merge_mask;
461 #if 1
462 #define BIO_VMERGE_BOUNDARY     0
463 #else
464 /*
465  * It makes no sense at all to have this BIO_VMERGE_BOUNDARY macro here.  Should be
466  * replaced by dma_merge_mask() or something of that sort.  Note: the only way
467  * BIO_VMERGE_BOUNDARY is used is to mask off bits.  Effectively, our definition gets
468  * expanded into:
469  *
470  *      addr & ((ia64_max_iommu_merge_mask + 1) - 1) == (addr & ia64_max_iommu_vmerge_mask)
471  *
472  * which is precisely what we want.
473  */
474 #define BIO_VMERGE_BOUNDARY     (ia64_max_iommu_merge_mask + 1)
475 #endif
476
477 #endif /* _ASM_IA64_IO_H */