arch/arm/plat-omap/iovmm.c

   1 /*
   2  * omap iommu: simple virtual address space management
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008-2009 Nokia Corporation
   5  *
   6  * Written by Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>
   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 version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include <linux/device.h>
  17 #include <linux/scatterlist.h>
  18
  19 #include <asm/cacheflush.h>
  20 #include <asm/mach/map.h>
  21
  22 #include <plat/iommu.h>
  23 #include <plat/iovmm.h>
  24
  25 #include "iopgtable.h"
  26
  27 /*
  28  * A device driver needs to create address mappings between:
  29  *
  30  * - iommu/device address
  31  * - physical address
  32  * - mpu virtual address
  33  *
  34  * There are 4 possible patterns for them:
  35  *
  36  *    |iova/                      mapping               iommu_          page
  37  *    | da      pa      va      (d)-(p)-(v)             function        type
  38  *  ---------------------------------------------------------------------------
  39  *  1 | c       c       c        1 - 1 - 1        _kmap() / _kunmap()   s
  40  *  2 | c       c,a     c        1 - 1 - 1      _kmalloc()/ _kfree()    s
  41  *  3 | c       d       c        1 - n - 1        _vmap() / _vunmap()   s
  42  *  4 | c       d,a     c        1 - n - 1      _vmalloc()/ _vfree()    n*
  43  *
  44  *
  45  *      'iova': device iommu virtual address
  46  *      'da':   alias of 'iova'
  47  *      'pa':   physical address
  48  *      'va':   mpu virtual address
  49  *
  50  *      'c':    contiguous memory area
  51  *      'd':    discontiguous memory area
  52  *      'a':    anonymous memory allocation
  53  *      '()':   optional feature
  54  *
  55  *      'n':    a normal page(4KB) size is used.
  56  *      's':    multiple iommu superpage(16MB, 1MB, 64KB, 4KB) size is used.
  57  *
  58  *      '*':    not yet, but feasible.
  59  */
  60
  61 static struct kmem_cache *iovm_area_cachep;
  62
  63 /* return total bytes of sg buffers */
  64 static size_t sgtable_len(const struct sg_table *sgt)
  65 {
  66         unsigned int i, total = 0;
  67         struct scatterlist *sg;
  68
  69         if (!sgt)
  70                 return 0;
  71
  72         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
  73                 size_t bytes;
  74
  75                 bytes = sg_dma_len(sg);
  76
  77                 if (!iopgsz_ok(bytes)) {
  78                         pr_err("%s: sg[%d] not iommu pagesize(%x)\n",
  79                                __func__, i, bytes);
  80                         return 0;
  81                 }
  82
  83                 total += bytes;
  84         }
  85
  86         return total;
  87 }
  88 #define sgtable_ok(x)   (!!sgtable_len(x))
  89
  90 /*
  91  * calculate the optimal number sg elements from total bytes based on
  92  * iommu superpages
  93  */
  94 static unsigned int sgtable_nents(size_t bytes)
  95 {
  96         int i;
  97         unsigned int nr_entries;
  98         const unsigned long pagesize[] = { SZ_16M, SZ_1M, SZ_64K, SZ_4K, };
  99
 100         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE)) {
 101                 pr_err("%s: wrong size %08x\n", __func__, bytes);
 102                 return 0;
 103         }
 104
 105         nr_entries = 0;
 106         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pagesize); i++) {
 107                 if (bytes >= pagesize[i]) {
 108                         nr_entries += (bytes / pagesize[i]);
 109                         bytes %= pagesize[i];
 110                 }
 111         }
 112         BUG_ON(bytes);
 113
 114         return nr_entries;
 115 }
 116
 117 /* allocate and initialize sg_table header(a kind of 'superblock') */
 118 static struct sg_table *sgtable_alloc(const size_t bytes, u32 flags)
 119 {
 120         unsigned int nr_entries;
 121         int err;
 122         struct sg_table *sgt;
 123
 124         if (!bytes)
 125                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 126
 127         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE))
 128                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 129
 130         /* FIXME: IOVMF_DA_FIXED should support 'superpages' */
 131         if ((flags & IOVMF_LINEAR) && (flags & IOVMF_DA_ANON)) {
 132                 nr_entries = sgtable_nents(bytes);
 133                 if (!nr_entries)
 134                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 135         } else
 136                 nr_entries =  bytes / PAGE_SIZE;
 137
 138         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 139         if (!sgt)
 140                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 141
 142         err = sg_alloc_table(sgt, nr_entries, GFP_KERNEL);
 143         if (err) {
 144                 kfree(sgt);
 145                 return ERR_PTR(err);
 146         }
 147
 148         pr_debug("%s: sgt:%p(%d entries)\n", __func__, sgt, nr_entries);
 149
 150         return sgt;
 151 }
 152
 153 /* free sg_table header(a kind of superblock) */
 154 static void sgtable_free(struct sg_table *sgt)
 155 {
 156         if (!sgt)
 157                 return;
 158
 159         sg_free_table(sgt);
 160         kfree(sgt);
 161
 162         pr_debug("%s: sgt:%p\n", __func__, sgt);
 163 }
 164
 165 /* map 'sglist' to a contiguous mpu virtual area and return 'va' */
 166 static void *vmap_sg(const struct sg_table *sgt)
 167 {
 168         u32 va;
 169         size_t total;
 170         unsigned int i;
 171         struct scatterlist *sg;
 172         struct vm_struct *new;
 173         const struct mem_type *mtype;
 174
 175         mtype = get_mem_type(MT_DEVICE);
 176         if (!mtype)
 177                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 178
 179         total = sgtable_len(sgt);
 180         if (!total)
 181                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 182
 183         new = __get_vm_area(total, VM_IOREMAP, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
 184         if (!new)
 185                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 186         va = (u32)new->addr;
 187
 188         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 189                 size_t bytes;
 190                 u32 pa;
 191                 int err;
 192
 193                 pa = sg_phys(sg);
 194                 bytes = sg_dma_len(sg);
 195
 196                 BUG_ON(bytes != PAGE_SIZE);
 197
 198                 err = ioremap_page(va,  pa, mtype);
 199                 if (err)
 200                         goto err_out;
 201
 202                 va += bytes;
 203         }
 204
 205         flush_cache_vmap((unsigned long)new->addr,
 206                                 (unsigned long)(new->addr + total));
 207         return new->addr;
 208
 209 err_out:
 210         WARN_ON(1); /* FIXME: cleanup some mpu mappings */
 211         vunmap(new->addr);
 212         return ERR_PTR(-EAGAIN);
 213 }
 214
 215 static inline void vunmap_sg(const void *va)
 216 {
 217         vunmap(va);
 218 }
 219
 220 static struct iovm_struct *__find_iovm_area(struct iommu *obj, const u32 da)
 221 {
 222         struct iovm_struct *tmp;
 223
 224         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 225                 if ((da >= tmp->da_start) && (da < tmp->da_end)) {
 226                         size_t len;
 227
 228                         len = tmp->da_end - tmp->da_start;
 229
 230                         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 231                                 __func__, tmp->da_start, da, tmp->da_end, len,
 232                                 tmp->flags);
 233
 234                         return tmp;
 235                 }
 236         }
 237
 238         return NULL;
 239 }
 240
 241 /**
 242  * find_iovm_area  -  find iovma which includes @da
 243  * @da:         iommu device virtual address
 244  *
 245  * Find the existing iovma starting at @da
 246  */
 247 struct iovm_struct *find_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da)
 248 {
 249         struct iovm_struct *area;
 250
 251         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 252         area = __find_iovm_area(obj, da);
 253         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 254
 255         return area;
 256 }
 257 EXPORT_SYMBOL_GPL(find_iovm_area);
 258
 259 /*
 260  * This finds the hole(area) which fits the requested address and len
 261  * in iovmas mmap, and returns the new allocated iovma.
 262  */
 263 static struct iovm_struct *alloc_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da,
 264                                            size_t bytes, u32 flags)
 265 {
 266         struct iovm_struct *new, *tmp;
 267         u32 start, prev_end, alignement;
 268
 269         if (!obj || !bytes)
 270                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 271
 272         start = da;
 273         alignement = PAGE_SIZE;
 274
 275         if (flags & IOVMF_DA_ANON) {
 276                 /*
 277                  * Reserve the first page for NULL
 278                  */
 279                 start = PAGE_SIZE;
 280                 if (flags & IOVMF_LINEAR)
 281                         alignement = iopgsz_max(bytes);
 282                 start = roundup(start, alignement);
 283         }
 284
 285         tmp = NULL;
 286         if (list_empty(&obj->mmap))
 287                 goto found;
 288
 289         prev_end = 0;
 290         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 291
 292                 if (prev_end >= start)
 293                         break;
 294
 295                 if (start + bytes < tmp->da_start)
 296                         goto found;
 297
 298                 if (flags & IOVMF_DA_ANON)
 299                         start = roundup(tmp->da_end + 1, alignement);
 300
 301                 prev_end = tmp->da_end;
 302         }
 303
 304         if ((start > prev_end) && (ULONG_MAX - start >= bytes))
 305                 goto found;
 306
 307         dev_dbg(obj->dev, "%s: no space to fit %08x(%x) flags: %08x\n",
 308                 __func__, da, bytes, flags);
 309
 310         return ERR_PTR(-EINVAL);
 311
 312 found:
 313         new = kmem_cache_zalloc(iovm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 314         if (!new)
 315                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 316
 317         new->iommu = obj;
 318         new->da_start = start;
 319         new->da_end = start + bytes;
 320         new->flags = flags;
 321
 322         /*
 323          * keep ascending order of iovmas
 324          */
 325         if (tmp)
 326                 list_add_tail(&new->list, &tmp->list);
 327         else
 328                 list_add(&new->list, &obj->mmap);
 329
 330         dev_dbg(obj->dev, "%s: found %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 331                 __func__, new->da_start, start, new->da_end, bytes, flags);
 332
 333         return new;
 334 }
 335
 336 static void free_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
 337 {
 338         size_t bytes;
 339
 340         BUG_ON(!obj || !area);
 341
 342         bytes = area->da_end - area->da_start;
 343
 344         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x(%x) %08x\n",
 345                 __func__, area->da_start, area->da_end, bytes, area->flags);
 346
 347         list_del(&area->list);
 348         kmem_cache_free(iovm_area_cachep, area);
 349 }
 350
 351 /**
 352  * da_to_va - convert (d) to (v)
 353  * @obj:        objective iommu
 354  * @da:         iommu device virtual address
 355  * @va:         mpu virtual address
 356  *
 357  * Returns mpu virtual addr which corresponds to a given device virtual addr
 358  */
 359 void *da_to_va(struct iommu *obj, u32 da)
 360 {
 361         void *va = NULL;
 362         struct iovm_struct *area;
 363
 364         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 365
 366         area = __find_iovm_area(obj, da);
 367         if (!area) {
 368                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 369                 goto out;
 370         }
 371         va = area->va;
 372 out:
 373         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 374
 375         return va;
 376 }
 377 EXPORT_SYMBOL_GPL(da_to_va);
 378
 379 static void sgtable_fill_vmalloc(struct sg_table *sgt, void *_va)
 380 {
 381         unsigned int i;
 382         struct scatterlist *sg;
 383         void *va = _va;
 384         void *va_end;
 385
 386         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 387                 struct page *pg;
 388                 const size_t bytes = PAGE_SIZE;
 389
 390                 /*
 391                  * iommu 'superpage' isn't supported with 'iommu_vmalloc()'
 392                  */
 393                 pg = vmalloc_to_page(va);
 394                 BUG_ON(!pg);
 395                 sg_set_page(sg, pg, bytes, 0);
 396
 397                 va += bytes;
 398         }
 399
 400         va_end = _va + PAGE_SIZE * i;
 401 }
 402
 403 static inline void sgtable_drain_vmalloc(struct sg_table *sgt)
 404 {
 405         /*
 406          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 407          * consistency of the code readability.
 408          */
 409         BUG_ON(!sgt);
 410 }
 411
 412 static void sgtable_fill_kmalloc(struct sg_table *sgt, u32 pa, size_t len)
 413 {
 414         unsigned int i;
 415         struct scatterlist *sg;
 416         void *va;
 417
 418         va = phys_to_virt(pa);
 419
 420         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 421                 size_t bytes;
 422
 423                 bytes = iopgsz_max(len);
 424
 425                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
 426
 427                 sg_set_buf(sg, phys_to_virt(pa), bytes);
 428                 /*
 429                  * 'pa' is cotinuous(linear).
 430                  */
 431                 pa += bytes;
 432                 len -= bytes;
 433         }
 434         BUG_ON(len);
 435 }
 436
 437 static inline void sgtable_drain_kmalloc(struct sg_table *sgt)
 438 {
 439         /*
 440          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 441          * consistency of the code readability
 442          */
 443         BUG_ON(!sgt);
 444 }
 445
 446 /* create 'da' <-> 'pa' mapping from 'sgt' */
 447 static int map_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *new,
 448                          const struct sg_table *sgt, u32 flags)
 449 {
 450         int err;
 451         unsigned int i, j;
 452         struct scatterlist *sg;
 453         u32 da = new->da_start;
 454
 455         if (!obj || !sgt)
 456                 return -EINVAL;
 457
 458         BUG_ON(!sgtable_ok(sgt));
 459
 460         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 461                 u32 pa;
 462                 int pgsz;
 463                 size_t bytes;
 464                 struct iotlb_entry e;
 465
 466                 pa = sg_phys(sg);
 467                 bytes = sg_dma_len(sg);
 468
 469                 flags &= ~IOVMF_PGSZ_MASK;
 470                 pgsz = bytes_to_iopgsz(bytes);
 471                 if (pgsz < 0)
 472                         goto err_out;
 473                 flags |= pgsz;
 474
 475                 pr_debug("%s: [%d] %08x %08x(%x)\n", __func__,
 476                          i, da, pa, bytes);
 477
 478                 iotlb_init_entry(&e, da, pa, flags);
 479                 err = iopgtable_store_entry(obj, &e);
 480                 if (err)
 481                         goto err_out;
 482
 483                 da += bytes;
 484         }
 485         return 0;
 486
 487 err_out:
 488         da = new->da_start;
 489
 490         for_each_sg(sgt->sgl, sg, i, j) {
 491                 size_t bytes;
 492
 493                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, da);
 494
 495                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
 496
 497                 da += bytes;
 498         }
 499         return err;
 500 }
 501
 502 /* release 'da' <-> 'pa' mapping */
 503 static void unmap_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
 504 {
 505         u32 start;
 506         size_t total = area->da_end - area->da_start;
 507
 508         BUG_ON((!total) || !IS_ALIGNED(total, PAGE_SIZE));
 509
 510         start = area->da_start;
 511         while (total > 0) {
 512                 size_t bytes;
 513
 514                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, start);
 515                 if (bytes == 0)
 516                         bytes = PAGE_SIZE;
 517                 else
 518                         dev_dbg(obj->dev, "%s: unmap %08x(%x) %08x\n",
 519                                 __func__, start, bytes, area->flags);
 520
 521                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE));
 522
 523                 total -= bytes;
 524                 start += bytes;
 525         }
 526         BUG_ON(total);
 527 }
 528
 529 /* template function for all unmapping */
 530 static struct sg_table *unmap_vm_area(struct iommu *obj, const u32 da,
 531                                       void (*fn)(const void *), u32 flags)
 532 {
 533         struct sg_table *sgt = NULL;
 534         struct iovm_struct *area;
 535
 536         if (!IS_ALIGNED(da, PAGE_SIZE)) {
 537                 dev_err(obj->dev, "%s: alignment err(%08x)\n", __func__, da);
 538                 return NULL;
 539         }
 540
 541         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 542
 543         area = __find_iovm_area(obj, da);
 544         if (!area) {
 545                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 546                 goto out;
 547         }
 548
 549         if ((area->flags & flags) != flags) {
 550                 dev_err(obj->dev, "%s: wrong flags(%08x)\n", __func__,
 551                         area->flags);
 552                 goto out;
 553         }
 554         sgt = (struct sg_table *)area->sgt;
 555
 556         unmap_iovm_area(obj, area);
 557
 558         fn(area->va);
 559
 560         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n", __func__,
 561                 area->da_start, da, area->da_end,
 562                 area->da_end - area->da_start, area->flags);
 563
 564         free_iovm_area(obj, area);
 565 out:
 566         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 567
 568         return sgt;
 569 }
 570
 571 static u32 map_iommu_region(struct iommu *obj, u32 da,
 572               const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
 573 {
 574         int err = -ENOMEM;
 575         struct iovm_struct *new;
 576
 577         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 578
 579         new = alloc_iovm_area(obj, da, bytes, flags);
 580         if (IS_ERR(new)) {
 581                 err = PTR_ERR(new);
 582                 goto err_alloc_iovma;
 583         }
 584         new->va = va;
 585         new->sgt = sgt;
 586
 587         if (map_iovm_area(obj, new, sgt, new->flags))
 588                 goto err_map;
 589
 590         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 591
 592         dev_dbg(obj->dev, "%s: da:%08x(%x) flags:%08x va:%p\n",
 593                 __func__, new->da_start, bytes, new->flags, va);
 594
 595         return new->da_start;
 596
 597 err_map:
 598         free_iovm_area(obj, new);
 599 err_alloc_iovma:
 600         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 601         return err;
 602 }
 603
 604 static inline u32 __iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da,
 605                  const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
 606 {
 607         return map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 608 }
 609
 610 /**
 611  * iommu_vmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 612  * @obj:        objective iommu
 613  * @sgt:        address of scatter gather table
 614  * @flags:      iovma and page property
 615  *
 616  * Creates 1-n-1 mapping with given @sgt and returns @da.
 617  * All @sgt element must be io page size aligned.
 618  */
 619 u32 iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da, const struct sg_table *sgt,
 620                  u32 flags)
 621 {
 622         size_t bytes;
 623         void *va = NULL;
 624
 625         if (!obj || !obj->dev || !sgt)
 626                 return -EINVAL;
 627
 628         bytes = sgtable_len(sgt);
 629         if (!bytes)
 630                 return -EINVAL;
 631         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 632
 633         if (flags & IOVMF_MMIO) {
 634                 va = vmap_sg(sgt);
 635                 if (IS_ERR(va))
 636                         return PTR_ERR(va);
 637         }
 638
 639         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 640         flags |= IOVMF_DISCONT;
 641         flags |= IOVMF_MMIO;
 642         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 643
 644         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 645         if (IS_ERR_VALUE(da))
 646                 vunmap_sg(va);
 647
 648         return da;
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmap);
 651
 652 /**
 653  * iommu_vunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_vmap()'
 654  * @obj:        objective iommu
 655  * @da:         iommu device virtual address
 656  *
 657  * Free the iommu virtually contiguous memory area starting at
 658  * @da, which was returned by 'iommu_vmap()'.
 659  */
 660 struct sg_table *iommu_vunmap(struct iommu *obj, u32 da)
 661 {
 662         struct sg_table *sgt;
 663         /*
 664          * 'sgt' is allocated before 'iommu_vmalloc()' is called.
 665          * Just returns 'sgt' to the caller to free
 666          */
 667         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vunmap_sg, IOVMF_DISCONT | IOVMF_MMIO);
 668         if (!sgt)
 669                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 670         return sgt;
 671 }
 672 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vunmap);
 673
 674 /**
 675  * iommu_vmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 676  * @obj:        objective iommu
 677  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 678  * @bytes:      allocation size
 679  * @flags:      iovma and page property
 680  *
 681  * Allocate @bytes linearly and creates 1-n-1 mapping and returns
 682  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 683  */
 684 u32 iommu_vmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
 685 {
 686         void *va;
 687         struct sg_table *sgt;
 688
 689         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 690                 return -EINVAL;
 691
 692         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 693
 694         va = vmalloc(bytes);
 695         if (!va)
 696                 return -ENOMEM;
 697
 698         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
 699         if (IS_ERR(sgt)) {
 700                 da = PTR_ERR(sgt);
 701                 goto err_sgt_alloc;
 702         }
 703         sgtable_fill_vmalloc(sgt, va);
 704
 705         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 706         flags |= IOVMF_DISCONT;
 707         flags |= IOVMF_ALLOC;
 708         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 709
 710         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 711         if (IS_ERR_VALUE(da))
 712                 goto err_iommu_vmap;
 713
 714         return da;
 715
 716 err_iommu_vmap:
 717         sgtable_drain_vmalloc(sgt);
 718         sgtable_free(sgt);
 719 err_sgt_alloc:
 720         vfree(va);
 721         return da;
 722 }
 723 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmalloc);
 724
 725 /**
 726  * iommu_vfree  -  release memory allocated by 'iommu_vmalloc()'
 727  * @obj:        objective iommu
 728  * @da:         iommu device virtual address
 729  *
 730  * Frees the iommu virtually continuous memory area starting at
 731  * @da, as obtained from 'iommu_vmalloc()'.
 732  */
 733 void iommu_vfree(struct iommu *obj, const u32 da)
 734 {
 735         struct sg_table *sgt;
 736
 737         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vfree, IOVMF_DISCONT | IOVMF_ALLOC);
 738         if (!sgt)
 739                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 740         sgtable_free(sgt);
 741 }
 742 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vfree);
 743
 744 static u32 __iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, void *va,
 745                           size_t bytes, u32 flags)
 746 {
 747         struct sg_table *sgt;
 748
 749         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
 750         if (IS_ERR(sgt))
 751                 return PTR_ERR(sgt);
 752
 753         sgtable_fill_kmalloc(sgt, pa, bytes);
 754
 755         da = map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 756         if (IS_ERR_VALUE(da)) {
 757                 sgtable_drain_kmalloc(sgt);
 758                 sgtable_free(sgt);
 759         }
 760
 761         return da;
 762 }
 763
 764 /**
 765  * iommu_kmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 766  * @obj:        objective iommu
 767  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 768  * @pa:         contiguous physical memory
 769  * @flags:      iovma and page property
 770  *
 771  * Creates 1-1-1 mapping and returns @da again, which can be
 772  * adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 773  */
 774 u32 iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, size_t bytes,
 775                  u32 flags)
 776 {
 777         void *va;
 778
 779         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 780                 return -EINVAL;
 781
 782         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 783
 784         va = ioremap(pa, bytes);
 785         if (!va)
 786                 return -ENOMEM;
 787
 788         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 789         flags |= IOVMF_LINEAR;
 790         flags |= IOVMF_MMIO;
 791         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 792
 793         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
 794         if (IS_ERR_VALUE(da))
 795                 iounmap(va);
 796
 797         return da;
 798 }
 799 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmap);
 800
 801 /**
 802  * iommu_kunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmap()'
 803  * @obj:        objective iommu
 804  * @da:         iommu device virtual address
 805  *
 806  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 807  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmap()'.
 808  */
 809 void iommu_kunmap(struct iommu *obj, u32 da)
 810 {
 811         struct sg_table *sgt;
 812         typedef void (*func_t)(const void *);
 813
 814         sgt = unmap_vm_area(obj, da, (func_t)__iounmap,
 815                             IOVMF_LINEAR | IOVMF_MMIO);
 816         if (!sgt)
 817                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 818         sgtable_free(sgt);
 819 }
 820 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kunmap);
 821
 822 /**
 823  * iommu_kmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 824  * @obj:        objective iommu
 825  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 826  * @bytes:      bytes for allocation
 827  * @flags:      iovma and page property
 828  *
 829  * Allocate @bytes linearly and creates 1-1-1 mapping and returns
 830  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 831  */
 832 u32 iommu_kmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
 833 {
 834         void *va;
 835         u32 pa;
 836
 837         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 838                 return -EINVAL;
 839
 840         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 841
 842         va = kmalloc(bytes, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
 843         if (!va)
 844                 return -ENOMEM;
 845         pa = virt_to_phys(va);
 846
 847         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 848         flags |= IOVMF_LINEAR;
 849         flags |= IOVMF_ALLOC;
 850         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 851
 852         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
 853         if (IS_ERR_VALUE(da))
 854                 kfree(va);
 855
 856         return da;
 857 }
 858 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmalloc);
 859
 860 /**
 861  * iommu_kfree  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmalloc()'
 862  * @obj:        objective iommu
 863  * @da:         iommu device virtual address
 864  *
 865  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 866  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmalloc()'.
 867  */
 868 void iommu_kfree(struct iommu *obj, u32 da)
 869 {
 870         struct sg_table *sgt;
 871
 872         sgt = unmap_vm_area(obj, da, kfree, IOVMF_LINEAR | IOVMF_ALLOC);
 873         if (!sgt)
 874                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 875         sgtable_free(sgt);
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kfree);
 878
 879
 880 static int __init iovmm_init(void)
 881 {
 882         const unsigned long flags = SLAB_HWCACHE_ALIGN;
 883         struct kmem_cache *p;
 884
 885         p = kmem_cache_create("iovm_area_cache", sizeof(struct iovm_struct), 0,
 886                               flags, NULL);
 887         if (!p)
 888                 return -ENOMEM;
 889         iovm_area_cachep = p;
 890
 891         return 0;
 892 }
 893 module_init(iovmm_init);
 894
 895 static void __exit iovmm_exit(void)
 896 {
 897         kmem_cache_destroy(iovm_area_cachep);
 898 }
 899 module_exit(iovmm_exit);
 900
 901 MODULE_DESCRIPTION("omap iommu: simple virtual address space management");
 902 MODULE_AUTHOR("Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>");
 903 MODULE_LICENSE("GPL v2");