ARM: DMA: ensure that old section mappings are flushed from the TLB
[pandora-kernel.git] / arch / arm / mm / dma-mapping.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/mm/dma-mapping.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2000-2004 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  *  DMA uncached mapping support.
11  */
12 #include <linux/bootmem.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/gfp.h>
16 #include <linux/errno.h>
17 #include <linux/list.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/device.h>
20 #include <linux/dma-mapping.h>
21 #include <linux/dma-contiguous.h>
22 #include <linux/highmem.h>
23 #include <linux/memblock.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/iommu.h>
26 #include <linux/io.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/sizes.h>
29
30 #include <asm/memory.h>
31 #include <asm/highmem.h>
32 #include <asm/cacheflush.h>
33 #include <asm/tlbflush.h>
34 #include <asm/mach/arch.h>
35 #include <asm/dma-iommu.h>
36 #include <asm/mach/map.h>
37 #include <asm/system_info.h>
38 #include <asm/dma-contiguous.h>
39
40 #include "mm.h"
41
42 /*
43  * The DMA API is built upon the notion of "buffer ownership".  A buffer
44  * is either exclusively owned by the CPU (and therefore may be accessed
45  * by it) or exclusively owned by the DMA device.  These helper functions
46  * represent the transitions between these two ownership states.
47  *
48  * Note, however, that on later ARMs, this notion does not work due to
49  * speculative prefetches.  We model our approach on the assumption that
50  * the CPU does do speculative prefetches, which means we clean caches
51  * before transfers and delay cache invalidation until transfer completion.
52  *
53  */
54 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *, unsigned long,
55                 size_t, enum dma_data_direction);
56 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *, unsigned long,
57                 size_t, enum dma_data_direction);
58
59 /**
60  * arm_dma_map_page - map a portion of a page for streaming DMA
61  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
62  * @page: page that buffer resides in
63  * @offset: offset into page for start of buffer
64  * @size: size of buffer to map
65  * @dir: DMA transfer direction
66  *
67  * Ensure that any data held in the cache is appropriately discarded
68  * or written back.
69  *
70  * The device owns this memory once this call has completed.  The CPU
71  * can regain ownership by calling dma_unmap_page().
72  */
73 static dma_addr_t arm_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
74              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
75              struct dma_attrs *attrs)
76 {
77         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
78                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
79         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
80 }
81
82 static dma_addr_t arm_coherent_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
83              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
84              struct dma_attrs *attrs)
85 {
86         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
87 }
88
89 /**
90  * arm_dma_unmap_page - unmap a buffer previously mapped through dma_map_page()
91  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
92  * @handle: DMA address of buffer
93  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
94  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
95  *
96  * Unmap a page streaming mode DMA translation.  The handle and size
97  * must match what was provided in the previous dma_map_page() call.
98  * All other usages are undefined.
99  *
100  * After this call, reads by the CPU to the buffer are guaranteed to see
101  * whatever the device wrote there.
102  */
103 static void arm_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
104                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
105                 struct dma_attrs *attrs)
106 {
107         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
108                 __dma_page_dev_to_cpu(pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle)),
109                                       handle & ~PAGE_MASK, size, dir);
110 }
111
112 static void arm_dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
113                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
114 {
115         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
116         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
117         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
118 }
119
120 static void arm_dma_sync_single_for_device(struct device *dev,
121                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
122 {
123         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
124         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
125         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
126 }
127
128 struct dma_map_ops arm_dma_ops = {
129         .alloc                  = arm_dma_alloc,
130         .free                   = arm_dma_free,
131         .mmap                   = arm_dma_mmap,
132         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
133         .map_page               = arm_dma_map_page,
134         .unmap_page             = arm_dma_unmap_page,
135         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
136         .unmap_sg               = arm_dma_unmap_sg,
137         .sync_single_for_cpu    = arm_dma_sync_single_for_cpu,
138         .sync_single_for_device = arm_dma_sync_single_for_device,
139         .sync_sg_for_cpu        = arm_dma_sync_sg_for_cpu,
140         .sync_sg_for_device     = arm_dma_sync_sg_for_device,
141         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
142 };
143 EXPORT_SYMBOL(arm_dma_ops);
144
145 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
146         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs);
147 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
148                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs);
149
150 struct dma_map_ops arm_coherent_dma_ops = {
151         .alloc                  = arm_coherent_dma_alloc,
152         .free                   = arm_coherent_dma_free,
153         .mmap                   = arm_dma_mmap,
154         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
155         .map_page               = arm_coherent_dma_map_page,
156         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
157         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
158 };
159 EXPORT_SYMBOL(arm_coherent_dma_ops);
160
161 static int __dma_supported(struct device *dev, u64 mask, bool warn)
162 {
163         unsigned long max_dma_pfn;
164
165         /*
166          * If the mask allows for more memory than we can address,
167          * and we actually have that much memory, then we must
168          * indicate that DMA to this device is not supported.
169          */
170         if (sizeof(mask) != sizeof(dma_addr_t) &&
171             mask > (dma_addr_t)~0 &&
172             dma_to_pfn(dev, ~0) < max_pfn) {
173                 if (warn) {
174                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx is larger than dma_addr_t allows\n",
175                                  mask);
176                         dev_warn(dev, "Driver did not use or check the return value from dma_set_coherent_mask()?\n");
177                 }
178                 return 0;
179         }
180
181         max_dma_pfn = min(max_pfn, arm_dma_pfn_limit);
182
183         /*
184          * Translate the device's DMA mask to a PFN limit.  This
185          * PFN number includes the page which we can DMA to.
186          */
187         if (dma_to_pfn(dev, mask) < max_dma_pfn) {
188                 if (warn)
189                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx (pfn %#lx-%#lx) covers a smaller range of system memory than the DMA zone pfn 0x0-%#lx\n",
190                                  mask,
191                                  dma_to_pfn(dev, 0), dma_to_pfn(dev, mask) + 1,
192                                  max_dma_pfn + 1);
193                 return 0;
194         }
195
196         return 1;
197 }
198
199 static u64 get_coherent_dma_mask(struct device *dev)
200 {
201         u64 mask = (u64)DMA_BIT_MASK(32);
202
203         if (dev) {
204                 mask = dev->coherent_dma_mask;
205
206                 /*
207                  * Sanity check the DMA mask - it must be non-zero, and
208                  * must be able to be satisfied by a DMA allocation.
209                  */
210                 if (mask == 0) {
211                         dev_warn(dev, "coherent DMA mask is unset\n");
212                         return 0;
213                 }
214
215                 if (!__dma_supported(dev, mask, true))
216                         return 0;
217         }
218
219         return mask;
220 }
221
222 static void __dma_clear_buffer(struct page *page, size_t size)
223 {
224         /*
225          * Ensure that the allocated pages are zeroed, and that any data
226          * lurking in the kernel direct-mapped region is invalidated.
227          */
228         if (PageHighMem(page)) {
229                 phys_addr_t base = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
230                 phys_addr_t end = base + size;
231                 while (size > 0) {
232                         void *ptr = kmap_atomic(page);
233                         memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
234                         dmac_flush_range(ptr, ptr + PAGE_SIZE);
235                         kunmap_atomic(ptr);
236                         page++;
237                         size -= PAGE_SIZE;
238                 }
239                 outer_flush_range(base, end);
240         } else {
241                 void *ptr = page_address(page);
242                 memset(ptr, 0, size);
243                 dmac_flush_range(ptr, ptr + size);
244                 outer_flush_range(__pa(ptr), __pa(ptr) + size);
245         }
246 }
247
248 /*
249  * Allocate a DMA buffer for 'dev' of size 'size' using the
250  * specified gfp mask.  Note that 'size' must be page aligned.
251  */
252 static struct page *__dma_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp)
253 {
254         unsigned long order = get_order(size);
255         struct page *page, *p, *e;
256
257         page = alloc_pages(gfp, order);
258         if (!page)
259                 return NULL;
260
261         /*
262          * Now split the huge page and free the excess pages
263          */
264         split_page(page, order);
265         for (p = page + (size >> PAGE_SHIFT), e = page + (1 << order); p < e; p++)
266                 __free_page(p);
267
268         __dma_clear_buffer(page, size);
269
270         return page;
271 }
272
273 /*
274  * Free a DMA buffer.  'size' must be page aligned.
275  */
276 static void __dma_free_buffer(struct page *page, size_t size)
277 {
278         struct page *e = page + (size >> PAGE_SHIFT);
279
280         while (page < e) {
281                 __free_page(page);
282                 page++;
283         }
284 }
285
286 #ifdef CONFIG_MMU
287
288 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
289                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
290                                      const void *caller);
291
292 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
293                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
294                                  const void *caller);
295
296 static void *
297 __dma_alloc_remap(struct page *page, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
298         const void *caller)
299 {
300         struct vm_struct *area;
301         unsigned long addr;
302
303         /*
304          * DMA allocation can be mapped to user space, so lets
305          * set VM_USERMAP flags too.
306          */
307         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
308                                   caller);
309         if (!area)
310                 return NULL;
311         addr = (unsigned long)area->addr;
312         area->phys_addr = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
313
314         if (ioremap_page_range(addr, addr + size, area->phys_addr, prot)) {
315                 vunmap((void *)addr);
316                 return NULL;
317         }
318         return (void *)addr;
319 }
320
321 static void __dma_free_remap(void *cpu_addr, size_t size)
322 {
323         unsigned int flags = VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP;
324         struct vm_struct *area = find_vm_area(cpu_addr);
325         if (!area || (area->flags & flags) != flags) {
326                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
327                 return;
328         }
329         unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
330         vunmap(cpu_addr);
331 }
332
333 #define DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE  SZ_256K
334
335 struct dma_pool {
336         size_t size;
337         spinlock_t lock;
338         unsigned long *bitmap;
339         unsigned long nr_pages;
340         void *vaddr;
341         struct page **pages;
342 };
343
344 static struct dma_pool atomic_pool = {
345         .size = DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE,
346 };
347
348 static int __init early_coherent_pool(char *p)
349 {
350         atomic_pool.size = memparse(p, &p);
351         return 0;
352 }
353 early_param("coherent_pool", early_coherent_pool);
354
355 void __init init_dma_coherent_pool_size(unsigned long size)
356 {
357         /*
358          * Catch any attempt to set the pool size too late.
359          */
360         BUG_ON(atomic_pool.vaddr);
361
362         /*
363          * Set architecture specific coherent pool size only if
364          * it has not been changed by kernel command line parameter.
365          */
366         if (atomic_pool.size == DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE)
367                 atomic_pool.size = size;
368 }
369
370 /*
371  * Initialise the coherent pool for atomic allocations.
372  */
373 static int __init atomic_pool_init(void)
374 {
375         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
376         pgprot_t prot = pgprot_dmacoherent(PAGE_KERNEL);
377         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | GFP_DMA;
378         unsigned long nr_pages = pool->size >> PAGE_SHIFT;
379         unsigned long *bitmap;
380         struct page *page;
381         struct page **pages;
382         void *ptr;
383         int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(nr_pages) * sizeof(long);
384
385         bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
386         if (!bitmap)
387                 goto no_bitmap;
388
389         pages = kzalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
390         if (!pages)
391                 goto no_pages;
392
393         if (dev_get_cma_area(NULL))
394                 ptr = __alloc_from_contiguous(NULL, pool->size, prot, &page,
395                                               atomic_pool_init);
396         else
397                 ptr = __alloc_remap_buffer(NULL, pool->size, gfp, prot, &page,
398                                            atomic_pool_init);
399         if (ptr) {
400                 int i;
401
402                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
403                         pages[i] = page + i;
404
405                 spin_lock_init(&pool->lock);
406                 pool->vaddr = ptr;
407                 pool->pages = pages;
408                 pool->bitmap = bitmap;
409                 pool->nr_pages = nr_pages;
410                 pr_info("DMA: preallocated %u KiB pool for atomic coherent allocations\n",
411                        (unsigned)pool->size / 1024);
412                 return 0;
413         }
414
415         kfree(pages);
416 no_pages:
417         kfree(bitmap);
418 no_bitmap:
419         pr_err("DMA: failed to allocate %u KiB pool for atomic coherent allocation\n",
420                (unsigned)pool->size / 1024);
421         return -ENOMEM;
422 }
423 /*
424  * CMA is activated by core_initcall, so we must be called after it.
425  */
426 postcore_initcall(atomic_pool_init);
427
428 struct dma_contig_early_reserve {
429         phys_addr_t base;
430         unsigned long size;
431 };
432
433 static struct dma_contig_early_reserve dma_mmu_remap[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
434
435 static int dma_mmu_remap_num __initdata;
436
437 void __init dma_contiguous_early_fixup(phys_addr_t base, unsigned long size)
438 {
439         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].base = base;
440         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].size = size;
441         dma_mmu_remap_num++;
442 }
443
444 void __init dma_contiguous_remap(void)
445 {
446         int i;
447         for (i = 0; i < dma_mmu_remap_num; i++) {
448                 phys_addr_t start = dma_mmu_remap[i].base;
449                 phys_addr_t end = start + dma_mmu_remap[i].size;
450                 struct map_desc map;
451                 unsigned long addr;
452
453                 if (end > arm_lowmem_limit)
454                         end = arm_lowmem_limit;
455                 if (start >= end)
456                         continue;
457
458                 map.pfn = __phys_to_pfn(start);
459                 map.virtual = __phys_to_virt(start);
460                 map.length = end - start;
461                 map.type = MT_MEMORY_DMA_READY;
462
463                 /*
464                  * Clear previous low-memory mapping to ensure that the
465                  * TLB does not see any conflicting entries, then flush
466                  * the TLB of the old entries before creating new mappings.
467                  *
468                  * This ensures that any speculatively loaded TLB entries
469                  * (even though they may be rare) can not cause any problems,
470                  * and ensures that this code is architecturally compliant.
471                  */
472                 for (addr = __phys_to_virt(start); addr < __phys_to_virt(end);
473                      addr += PMD_SIZE)
474                         pmd_clear(pmd_off_k(addr));
475
476                 flush_tlb_kernel_range(__phys_to_virt(start),
477                                        __phys_to_virt(end));
478
479                 iotable_init(&map, 1);
480         }
481 }
482
483 static int __dma_update_pte(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
484                             void *data)
485 {
486         struct page *page = virt_to_page(addr);
487         pgprot_t prot = *(pgprot_t *)data;
488
489         set_pte_ext(pte, mk_pte(page, prot), 0);
490         return 0;
491 }
492
493 static void __dma_remap(struct page *page, size_t size, pgprot_t prot)
494 {
495         unsigned long start = (unsigned long) page_address(page);
496         unsigned end = start + size;
497
498         apply_to_page_range(&init_mm, start, size, __dma_update_pte, &prot);
499         flush_tlb_kernel_range(start, end);
500 }
501
502 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
503                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
504                                  const void *caller)
505 {
506         struct page *page;
507         void *ptr;
508         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
509         if (!page)
510                 return NULL;
511
512         ptr = __dma_alloc_remap(page, size, gfp, prot, caller);
513         if (!ptr) {
514                 __dma_free_buffer(page, size);
515                 return NULL;
516         }
517
518         *ret_page = page;
519         return ptr;
520 }
521
522 static void *__alloc_from_pool(size_t size, struct page **ret_page)
523 {
524         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
525         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
526         unsigned int pageno;
527         unsigned long flags;
528         void *ptr = NULL;
529         unsigned long align_mask;
530
531         if (!pool->vaddr) {
532                 WARN(1, "coherent pool not initialised!\n");
533                 return NULL;
534         }
535
536         /*
537          * Align the region allocation - allocations from pool are rather
538          * small, so align them to their order in pages, minimum is a page
539          * size. This helps reduce fragmentation of the DMA space.
540          */
541         align_mask = (1 << get_order(size)) - 1;
542
543         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
544         pageno = bitmap_find_next_zero_area(pool->bitmap, pool->nr_pages,
545                                             0, count, align_mask);
546         if (pageno < pool->nr_pages) {
547                 bitmap_set(pool->bitmap, pageno, count);
548                 ptr = pool->vaddr + PAGE_SIZE * pageno;
549                 *ret_page = pool->pages[pageno];
550         } else {
551                 pr_err_once("ERROR: %u KiB atomic DMA coherent pool is too small!\n"
552                             "Please increase it with coherent_pool= kernel parameter!\n",
553                             (unsigned)pool->size / 1024);
554         }
555         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
556
557         return ptr;
558 }
559
560 static bool __in_atomic_pool(void *start, size_t size)
561 {
562         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
563         void *end = start + size;
564         void *pool_start = pool->vaddr;
565         void *pool_end = pool->vaddr + pool->size;
566
567         if (start < pool_start || start >= pool_end)
568                 return false;
569
570         if (end <= pool_end)
571                 return true;
572
573         WARN(1, "Wrong coherent size(%p-%p) from atomic pool(%p-%p)\n",
574              start, end - 1, pool_start, pool_end - 1);
575
576         return false;
577 }
578
579 static int __free_from_pool(void *start, size_t size)
580 {
581         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
582         unsigned long pageno, count;
583         unsigned long flags;
584
585         if (!__in_atomic_pool(start, size))
586                 return 0;
587
588         pageno = (start - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
589         count = size >> PAGE_SHIFT;
590
591         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
592         bitmap_clear(pool->bitmap, pageno, count);
593         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
594
595         return 1;
596 }
597
598 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
599                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
600                                      const void *caller)
601 {
602         unsigned long order = get_order(size);
603         size_t count = size >> PAGE_SHIFT;
604         struct page *page;
605         void *ptr;
606
607         page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
608         if (!page)
609                 return NULL;
610
611         __dma_clear_buffer(page, size);
612
613         if (PageHighMem(page)) {
614                 ptr = __dma_alloc_remap(page, size, GFP_KERNEL, prot, caller);
615                 if (!ptr) {
616                         dma_release_from_contiguous(dev, page, count);
617                         return NULL;
618                 }
619         } else {
620                 __dma_remap(page, size, prot);
621                 ptr = page_address(page);
622         }
623         *ret_page = page;
624         return ptr;
625 }
626
627 static void __free_from_contiguous(struct device *dev, struct page *page,
628                                    void *cpu_addr, size_t size)
629 {
630         if (PageHighMem(page))
631                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
632         else
633                 __dma_remap(page, size, PAGE_KERNEL);
634         dma_release_from_contiguous(dev, page, size >> PAGE_SHIFT);
635 }
636
637 static inline pgprot_t __get_dma_pgprot(struct dma_attrs *attrs, pgprot_t prot)
638 {
639         prot = dma_get_attr(DMA_ATTR_WRITE_COMBINE, attrs) ?
640                             pgprot_writecombine(prot) :
641                             pgprot_dmacoherent(prot);
642         return prot;
643 }
644
645 #define nommu() 0
646
647 #else   /* !CONFIG_MMU */
648
649 #define nommu() 1
650
651 #define __get_dma_pgprot(attrs, prot)   __pgprot(0)
652 #define __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, ret, c)      NULL
653 #define __alloc_from_pool(size, ret_page)                       NULL
654 #define __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, ret, c)        NULL
655 #define __free_from_pool(cpu_addr, size)                        0
656 #define __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size)       do { } while (0)
657 #define __dma_free_remap(cpu_addr, size)                        do { } while (0)
658
659 #endif  /* CONFIG_MMU */
660
661 static void *__alloc_simple_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
662                                    struct page **ret_page)
663 {
664         struct page *page;
665         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
666         if (!page)
667                 return NULL;
668
669         *ret_page = page;
670         return page_address(page);
671 }
672
673
674
675 static void *__dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
676                          gfp_t gfp, pgprot_t prot, bool is_coherent, const void *caller)
677 {
678         u64 mask = get_coherent_dma_mask(dev);
679         struct page *page = NULL;
680         void *addr;
681
682 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
683         u64 limit = (mask + 1) & ~mask;
684         if (limit && size >= limit) {
685                 dev_warn(dev, "coherent allocation too big (requested %#x mask %#llx)\n",
686                         size, mask);
687                 return NULL;
688         }
689 #endif
690
691         if (!mask)
692                 return NULL;
693
694         if (mask < 0xffffffffULL)
695                 gfp |= GFP_DMA;
696
697         /*
698          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
699          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
700          * handle them.  The real problem is that this flag probably
701          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
702          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
703          */
704         gfp &= ~(__GFP_COMP);
705
706         *handle = DMA_ERROR_CODE;
707         size = PAGE_ALIGN(size);
708
709         if (is_coherent || nommu())
710                 addr = __alloc_simple_buffer(dev, size, gfp, &page);
711         else if (!(gfp & __GFP_WAIT))
712                 addr = __alloc_from_pool(size, &page);
713         else if (!dev_get_cma_area(dev))
714                 addr = __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, &page, caller);
715         else
716                 addr = __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, &page, caller);
717
718         if (addr)
719                 *handle = pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page));
720
721         return addr;
722 }
723
724 /*
725  * Allocate DMA-coherent memory space and return both the kernel remapped
726  * virtual and bus address for that space.
727  */
728 void *arm_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
729                     gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
730 {
731         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
732         void *memory;
733
734         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
735                 return memory;
736
737         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, false,
738                            __builtin_return_address(0));
739 }
740
741 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
742         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
743 {
744         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
745         void *memory;
746
747         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
748                 return memory;
749
750         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, true,
751                            __builtin_return_address(0));
752 }
753
754 /*
755  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
756  */
757 int arm_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
758                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
759                  struct dma_attrs *attrs)
760 {
761         int ret = -ENXIO;
762 #ifdef CONFIG_MMU
763         unsigned long nr_vma_pages = (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
764         unsigned long nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
765         unsigned long pfn = dma_to_pfn(dev, dma_addr);
766         unsigned long off = vma->vm_pgoff;
767
768         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
769
770         if (dma_mmap_from_coherent(dev, vma, cpu_addr, size, &ret))
771                 return ret;
772
773         if (off < nr_pages && nr_vma_pages <= (nr_pages - off)) {
774                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
775                                       pfn + off,
776                                       vma->vm_end - vma->vm_start,
777                                       vma->vm_page_prot);
778         }
779 #endif  /* CONFIG_MMU */
780
781         return ret;
782 }
783
784 /*
785  * Free a buffer as defined by the above mapping.
786  */
787 static void __arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
788                            dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs,
789                            bool is_coherent)
790 {
791         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
792
793         if (dma_release_from_coherent(dev, get_order(size), cpu_addr))
794                 return;
795
796         size = PAGE_ALIGN(size);
797
798         if (is_coherent || nommu()) {
799                 __dma_free_buffer(page, size);
800         } else if (__free_from_pool(cpu_addr, size)) {
801                 return;
802         } else if (!dev_get_cma_area(dev)) {
803                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
804                 __dma_free_buffer(page, size);
805         } else {
806                 /*
807                  * Non-atomic allocations cannot be freed with IRQs disabled
808                  */
809                 WARN_ON(irqs_disabled());
810                 __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size);
811         }
812 }
813
814 void arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
815                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
816 {
817         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, false);
818 }
819
820 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
821                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
822 {
823         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, true);
824 }
825
826 int arm_dma_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
827                  void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
828                  struct dma_attrs *attrs)
829 {
830         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
831         int ret;
832
833         ret = sg_alloc_table(sgt, 1, GFP_KERNEL);
834         if (unlikely(ret))
835                 return ret;
836
837         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
838         return 0;
839 }
840
841 static void dma_cache_maint_page(struct page *page, unsigned long offset,
842         size_t size, enum dma_data_direction dir,
843         void (*op)(const void *, size_t, int))
844 {
845         unsigned long pfn;
846         size_t left = size;
847
848         pfn = page_to_pfn(page) + offset / PAGE_SIZE;
849         offset %= PAGE_SIZE;
850
851         /*
852          * A single sg entry may refer to multiple physically contiguous
853          * pages.  But we still need to process highmem pages individually.
854          * If highmem is not configured then the bulk of this loop gets
855          * optimized out.
856          */
857         do {
858                 size_t len = left;
859                 void *vaddr;
860
861                 page = pfn_to_page(pfn);
862
863                 if (PageHighMem(page)) {
864                         if (len + offset > PAGE_SIZE)
865                                 len = PAGE_SIZE - offset;
866
867                         if (cache_is_vipt_nonaliasing()) {
868                                 vaddr = kmap_atomic(page);
869                                 op(vaddr + offset, len, dir);
870                                 kunmap_atomic(vaddr);
871                         } else {
872                                 vaddr = kmap_high_get(page);
873                                 if (vaddr) {
874                                         op(vaddr + offset, len, dir);
875                                         kunmap_high(page);
876                                 }
877                         }
878                 } else {
879                         vaddr = page_address(page) + offset;
880                         op(vaddr, len, dir);
881                 }
882                 offset = 0;
883                 pfn++;
884                 left -= len;
885         } while (left);
886 }
887
888 /*
889  * Make an area consistent for devices.
890  * Note: Drivers should NOT use this function directly, as it will break
891  * platforms with CONFIG_DMABOUNCE.
892  * Use the driver DMA support - see dma-mapping.h (dma_sync_*)
893  */
894 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *page, unsigned long off,
895         size_t size, enum dma_data_direction dir)
896 {
897         phys_addr_t paddr;
898
899         dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_map_area);
900
901         paddr = page_to_phys(page) + off;
902         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
903                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
904         } else {
905                 outer_clean_range(paddr, paddr + size);
906         }
907         /* FIXME: non-speculating: flush on bidirectional mappings? */
908 }
909
910 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *page, unsigned long off,
911         size_t size, enum dma_data_direction dir)
912 {
913         phys_addr_t paddr = page_to_phys(page) + off;
914
915         /* FIXME: non-speculating: not required */
916         /* in any case, don't bother invalidating if DMA to device */
917         if (dir != DMA_TO_DEVICE) {
918                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
919
920                 dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_unmap_area);
921         }
922
923         /*
924          * Mark the D-cache clean for these pages to avoid extra flushing.
925          */
926         if (dir != DMA_TO_DEVICE && size >= PAGE_SIZE) {
927                 unsigned long pfn;
928                 size_t left = size;
929
930                 pfn = page_to_pfn(page) + off / PAGE_SIZE;
931                 off %= PAGE_SIZE;
932                 if (off) {
933                         pfn++;
934                         left -= PAGE_SIZE - off;
935                 }
936                 while (left >= PAGE_SIZE) {
937                         page = pfn_to_page(pfn++);
938                         set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
939                         left -= PAGE_SIZE;
940                 }
941         }
942 }
943
944 /**
945  * arm_dma_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
946  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
947  * @sg: list of buffers
948  * @nents: number of buffers to map
949  * @dir: DMA transfer direction
950  *
951  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
952  * This is the scatter-gather version of the dma_map_single interface.
953  * Here the scatter gather list elements are each tagged with the
954  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
955  * sg_dma_{address,length}.
956  *
957  * Device ownership issues as mentioned for dma_map_single are the same
958  * here.
959  */
960 int arm_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
961                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
962 {
963         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
964         struct scatterlist *s;
965         int i, j;
966
967         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
968 #ifdef CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTH
969                 s->dma_length = s->length;
970 #endif
971                 s->dma_address = ops->map_page(dev, sg_page(s), s->offset,
972                                                 s->length, dir, attrs);
973                 if (dma_mapping_error(dev, s->dma_address))
974                         goto bad_mapping;
975         }
976         return nents;
977
978  bad_mapping:
979         for_each_sg(sg, s, i, j)
980                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
981         return 0;
982 }
983
984 /**
985  * arm_dma_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
986  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
987  * @sg: list of buffers
988  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
989  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
990  *
991  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
992  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
993  */
994 void arm_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
995                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
996 {
997         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
998         struct scatterlist *s;
999
1000         int i;
1001
1002         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1003                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
1004 }
1005
1006 /**
1007  * arm_dma_sync_sg_for_cpu
1008  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
1009  * @sg: list of buffers
1010  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1011  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1012  */
1013 void arm_dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1014                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1015 {
1016         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1017         struct scatterlist *s;
1018         int i;
1019
1020         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1021                 ops->sync_single_for_cpu(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1022                                          dir);
1023 }
1024
1025 /**
1026  * arm_dma_sync_sg_for_device
1027  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
1028  * @sg: list of buffers
1029  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1030  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1031  */
1032 void arm_dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1033                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1034 {
1035         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1036         struct scatterlist *s;
1037         int i;
1038
1039         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1040                 ops->sync_single_for_device(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1041                                             dir);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
1046  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
1047  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask
1048  * to this function.
1049  */
1050 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
1051 {
1052         return __dma_supported(dev, mask, false);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
1055
1056 int arm_dma_set_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
1057 {
1058         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, dma_mask))
1059                 return -EIO;
1060
1061         *dev->dma_mask = dma_mask;
1062
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 #define PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES      4096
1067
1068 static int __init dma_debug_do_init(void)
1069 {
1070         dma_debug_init(PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES);
1071         return 0;
1072 }
1073 fs_initcall(dma_debug_do_init);
1074
1075 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_USE_IOMMU
1076
1077 /* IOMMU */
1078
1079 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping);
1080
1081 static inline dma_addr_t __alloc_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1082                                       size_t size)
1083 {
1084         unsigned int order = get_order(size);
1085         unsigned int align = 0;
1086         unsigned int count, start;
1087         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1088         unsigned long flags;
1089         dma_addr_t iova;
1090         int i;
1091
1092         if (order > CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT)
1093                 order = CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT;
1094
1095         count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1096         align = (1 << order) - 1;
1097
1098         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1099         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++) {
1100                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1101                                 mapping->bits, 0, count, align);
1102
1103                 if (start > mapping->bits)
1104                         continue;
1105
1106                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1107                 break;
1108         }
1109
1110         /*
1111          * No unused range found. Try to extend the existing mapping
1112          * and perform a second attempt to reserve an IO virtual
1113          * address range of size bytes.
1114          */
1115         if (i == mapping->nr_bitmaps) {
1116                 if (extend_iommu_mapping(mapping)) {
1117                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1118                         return DMA_ERROR_CODE;
1119                 }
1120
1121                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1122                                 mapping->bits, 0, count, align);
1123
1124                 if (start > mapping->bits) {
1125                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1126                         return DMA_ERROR_CODE;
1127                 }
1128
1129                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1130         }
1131         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1132
1133         iova = mapping->base + (mapping_size * i);
1134         iova += start << PAGE_SHIFT;
1135
1136         return iova;
1137 }
1138
1139 static inline void __free_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1140                                dma_addr_t addr, size_t size)
1141 {
1142         unsigned int start, count;
1143         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1144         unsigned long flags;
1145         dma_addr_t bitmap_base;
1146         u32 bitmap_index;
1147
1148         if (!size)
1149                 return;
1150
1151         bitmap_index = (u32) (addr - mapping->base) / (u32) mapping_size;
1152         BUG_ON(addr < mapping->base || bitmap_index > mapping->extensions);
1153
1154         bitmap_base = mapping->base + mapping_size * bitmap_index;
1155
1156         start = (addr - bitmap_base) >> PAGE_SHIFT;
1157
1158         if (addr + size > bitmap_base + mapping_size) {
1159                 /*
1160                  * The address range to be freed reaches into the iova
1161                  * range of the next bitmap. This should not happen as
1162                  * we don't allow this in __alloc_iova (at the
1163                  * moment).
1164                  */
1165                 BUG();
1166         } else
1167                 count = size >> PAGE_SHIFT;
1168
1169         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1170         bitmap_clear(mapping->bitmaps[bitmap_index], start, count);
1171         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1172 }
1173
1174 static struct page **__iommu_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size,
1175                                           gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1176 {
1177         struct page **pages;
1178         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1179         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1180         int i = 0;
1181
1182         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1183                 pages = kzalloc(array_size, gfp);
1184         else
1185                 pages = vzalloc(array_size);
1186         if (!pages)
1187                 return NULL;
1188
1189         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs))
1190         {
1191                 unsigned long order = get_order(size);
1192                 struct page *page;
1193
1194                 page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
1195                 if (!page)
1196                         goto error;
1197
1198                 __dma_clear_buffer(page, size);
1199
1200                 for (i = 0; i < count; i++)
1201                         pages[i] = page + i;
1202
1203                 return pages;
1204         }
1205
1206         /*
1207          * IOMMU can map any pages, so himem can also be used here
1208          */
1209         gfp |= __GFP_NOWARN | __GFP_HIGHMEM;
1210
1211         while (count) {
1212                 int j, order = __fls(count);
1213
1214                 pages[i] = alloc_pages(gfp, order);
1215                 while (!pages[i] && order)
1216                         pages[i] = alloc_pages(gfp, --order);
1217                 if (!pages[i])
1218                         goto error;
1219
1220                 if (order) {
1221                         split_page(pages[i], order);
1222                         j = 1 << order;
1223                         while (--j)
1224                                 pages[i + j] = pages[i] + j;
1225                 }
1226
1227                 __dma_clear_buffer(pages[i], PAGE_SIZE << order);
1228                 i += 1 << order;
1229                 count -= 1 << order;
1230         }
1231
1232         return pages;
1233 error:
1234         while (i--)
1235                 if (pages[i])
1236                         __free_pages(pages[i], 0);
1237         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1238                 kfree(pages);
1239         else
1240                 vfree(pages);
1241         return NULL;
1242 }
1243
1244 static int __iommu_free_buffer(struct device *dev, struct page **pages,
1245                                size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1246 {
1247         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1248         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1249         int i;
1250
1251         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs)) {
1252                 dma_release_from_contiguous(dev, pages[0], count);
1253         } else {
1254                 for (i = 0; i < count; i++)
1255                         if (pages[i])
1256                                 __free_pages(pages[i], 0);
1257         }
1258
1259         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1260                 kfree(pages);
1261         else
1262                 vfree(pages);
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Create a CPU mapping for a specified pages
1268  */
1269 static void *
1270 __iommu_alloc_remap(struct page **pages, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
1271                     const void *caller)
1272 {
1273         unsigned int i, nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1274         struct vm_struct *area;
1275         unsigned long p;
1276
1277         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
1278                                   caller);
1279         if (!area)
1280                 return NULL;
1281
1282         area->pages = pages;
1283         area->nr_pages = nr_pages;
1284         p = (unsigned long)area->addr;
1285
1286         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1287                 phys_addr_t phys = __pfn_to_phys(page_to_pfn(pages[i]));
1288                 if (ioremap_page_range(p, p + PAGE_SIZE, phys, prot))
1289                         goto err;
1290                 p += PAGE_SIZE;
1291         }
1292         return area->addr;
1293 err:
1294         unmap_kernel_range((unsigned long)area->addr, size);
1295         vunmap(area->addr);
1296         return NULL;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Create a mapping in device IO address space for specified pages
1301  */
1302 static dma_addr_t
1303 __iommu_create_mapping(struct device *dev, struct page **pages, size_t size)
1304 {
1305         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1306         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1307         dma_addr_t dma_addr, iova;
1308         int i, ret = DMA_ERROR_CODE;
1309
1310         dma_addr = __alloc_iova(mapping, size);
1311         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1312                 return dma_addr;
1313
1314         iova = dma_addr;
1315         for (i = 0; i < count; ) {
1316                 unsigned int next_pfn = page_to_pfn(pages[i]) + 1;
1317                 phys_addr_t phys = page_to_phys(pages[i]);
1318                 unsigned int len, j;
1319
1320                 for (j = i + 1; j < count; j++, next_pfn++)
1321                         if (page_to_pfn(pages[j]) != next_pfn)
1322                                 break;
1323
1324                 len = (j - i) << PAGE_SHIFT;
1325                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len,
1326                                 IOMMU_READ|IOMMU_WRITE);
1327                 if (ret < 0)
1328                         goto fail;
1329                 iova += len;
1330                 i = j;
1331         }
1332         return dma_addr;
1333 fail:
1334         iommu_unmap(mapping->domain, dma_addr, iova-dma_addr);
1335         __free_iova(mapping, dma_addr, size);
1336         return DMA_ERROR_CODE;
1337 }
1338
1339 static int __iommu_remove_mapping(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size)
1340 {
1341         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1342
1343         /*
1344          * add optional in-page offset from iova to size and align
1345          * result to page size
1346          */
1347         size = PAGE_ALIGN((iova & ~PAGE_MASK) + size);
1348         iova &= PAGE_MASK;
1349
1350         iommu_unmap(mapping->domain, iova, size);
1351         __free_iova(mapping, iova, size);
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 static struct page **__atomic_get_pages(void *addr)
1356 {
1357         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
1358         struct page **pages = pool->pages;
1359         int offs = (addr - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
1360
1361         return pages + offs;
1362 }
1363
1364 static struct page **__iommu_get_pages(void *cpu_addr, struct dma_attrs *attrs)
1365 {
1366         struct vm_struct *area;
1367
1368         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, PAGE_SIZE))
1369                 return __atomic_get_pages(cpu_addr);
1370
1371         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1372                 return cpu_addr;
1373
1374         area = find_vm_area(cpu_addr);
1375         if (area && (area->flags & VM_ARM_DMA_CONSISTENT))
1376                 return area->pages;
1377         return NULL;
1378 }
1379
1380 static void *__iommu_alloc_atomic(struct device *dev, size_t size,
1381                                   dma_addr_t *handle)
1382 {
1383         struct page *page;
1384         void *addr;
1385
1386         addr = __alloc_from_pool(size, &page);
1387         if (!addr)
1388                 return NULL;
1389
1390         *handle = __iommu_create_mapping(dev, &page, size);
1391         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1392                 goto err_mapping;
1393
1394         return addr;
1395
1396 err_mapping:
1397         __free_from_pool(addr, size);
1398         return NULL;
1399 }
1400
1401 static void __iommu_free_atomic(struct device *dev, void *cpu_addr,
1402                                 dma_addr_t handle, size_t size)
1403 {
1404         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1405         __free_from_pool(cpu_addr, size);
1406 }
1407
1408 static void *arm_iommu_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size,
1409             dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1410 {
1411         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
1412         struct page **pages;
1413         void *addr = NULL;
1414
1415         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1416         size = PAGE_ALIGN(size);
1417
1418         if (!(gfp & __GFP_WAIT))
1419                 return __iommu_alloc_atomic(dev, size, handle);
1420
1421         /*
1422          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
1423          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
1424          * handle them.  The real problem is that this flag probably
1425          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
1426          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
1427          */
1428         gfp &= ~(__GFP_COMP);
1429
1430         pages = __iommu_alloc_buffer(dev, size, gfp, attrs);
1431         if (!pages)
1432                 return NULL;
1433
1434         *handle = __iommu_create_mapping(dev, pages, size);
1435         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1436                 goto err_buffer;
1437
1438         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1439                 return pages;
1440
1441         addr = __iommu_alloc_remap(pages, size, gfp, prot,
1442                                    __builtin_return_address(0));
1443         if (!addr)
1444                 goto err_mapping;
1445
1446         return addr;
1447
1448 err_mapping:
1449         __iommu_remove_mapping(dev, *handle, size);
1450 err_buffer:
1451         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1452         return NULL;
1453 }
1454
1455 static int arm_iommu_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
1456                     void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
1457                     struct dma_attrs *attrs)
1458 {
1459         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1460         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1461         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1462
1463         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
1464
1465         if (!pages)
1466                 return -ENXIO;
1467
1468         do {
1469                 int ret = vm_insert_page(vma, uaddr, *pages++);
1470                 if (ret) {
1471                         pr_err("Remapping memory failed: %d\n", ret);
1472                         return ret;
1473                 }
1474                 uaddr += PAGE_SIZE;
1475                 usize -= PAGE_SIZE;
1476         } while (usize > 0);
1477
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 /*
1482  * free a page as defined by the above mapping.
1483  * Must not be called with IRQs disabled.
1484  */
1485 void arm_iommu_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
1486                           dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
1487 {
1488         struct page **pages;
1489         size = PAGE_ALIGN(size);
1490
1491         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, size)) {
1492                 __iommu_free_atomic(dev, cpu_addr, handle, size);
1493                 return;
1494         }
1495
1496         pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1497         if (!pages) {
1498                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
1499                 return;
1500         }
1501
1502         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs)) {
1503                 unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
1504                 vunmap(cpu_addr);
1505         }
1506
1507         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1508         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1509 }
1510
1511 static int arm_iommu_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
1512                                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr,
1513                                  size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1514 {
1515         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1516         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1517
1518         if (!pages)
1519                 return -ENXIO;
1520
1521         return sg_alloc_table_from_pages(sgt, pages, count, 0, size,
1522                                          GFP_KERNEL);
1523 }
1524
1525 static int __dma_direction_to_prot(enum dma_data_direction dir)
1526 {
1527         int prot;
1528
1529         switch (dir) {
1530         case DMA_BIDIRECTIONAL:
1531                 prot = IOMMU_READ | IOMMU_WRITE;
1532                 break;
1533         case DMA_TO_DEVICE:
1534                 prot = IOMMU_READ;
1535                 break;
1536         case DMA_FROM_DEVICE:
1537                 prot = IOMMU_WRITE;
1538                 break;
1539         default:
1540                 prot = 0;
1541         }
1542
1543         return prot;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Map a part of the scatter-gather list into contiguous io address space
1548  */
1549 static int __map_sg_chunk(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1550                           size_t size, dma_addr_t *handle,
1551                           enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1552                           bool is_coherent)
1553 {
1554         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1555         dma_addr_t iova, iova_base;
1556         int ret = 0;
1557         unsigned int count;
1558         struct scatterlist *s;
1559         int prot;
1560
1561         size = PAGE_ALIGN(size);
1562         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1563
1564         iova_base = iova = __alloc_iova(mapping, size);
1565         if (iova == DMA_ERROR_CODE)
1566                 return -ENOMEM;
1567
1568         for (count = 0, s = sg; count < (size >> PAGE_SHIFT); s = sg_next(s)) {
1569                 phys_addr_t phys = page_to_phys(sg_page(s));
1570                 unsigned int len = PAGE_ALIGN(s->offset + s->length);
1571
1572                 if (!is_coherent &&
1573                         !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1574                         __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1575
1576                 prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1577
1578                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len, prot);
1579                 if (ret < 0)
1580                         goto fail;
1581                 count += len >> PAGE_SHIFT;
1582                 iova += len;
1583         }
1584         *handle = iova_base;
1585
1586         return 0;
1587 fail:
1588         iommu_unmap(mapping->domain, iova_base, count * PAGE_SIZE);
1589         __free_iova(mapping, iova_base, size);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 static int __iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1594                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1595                      bool is_coherent)
1596 {
1597         struct scatterlist *s = sg, *dma = sg, *start = sg;
1598         int i, count = 0;
1599         unsigned int offset = s->offset;
1600         unsigned int size = s->offset + s->length;
1601         unsigned int max = dma_get_max_seg_size(dev);
1602
1603         for (i = 1; i < nents; i++) {
1604                 s = sg_next(s);
1605
1606                 s->dma_address = DMA_ERROR_CODE;
1607                 s->dma_length = 0;
1608
1609                 if (s->offset || (size & ~PAGE_MASK) || size + s->length > max) {
1610                         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address,
1611                             dir, attrs, is_coherent) < 0)
1612                                 goto bad_mapping;
1613
1614                         dma->dma_address += offset;
1615                         dma->dma_length = size - offset;
1616
1617                         size = offset = s->offset;
1618                         start = s;
1619                         dma = sg_next(dma);
1620                         count += 1;
1621                 }
1622                 size += s->length;
1623         }
1624         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address, dir, attrs,
1625                 is_coherent) < 0)
1626                 goto bad_mapping;
1627
1628         dma->dma_address += offset;
1629         dma->dma_length = size - offset;
1630
1631         return count+1;
1632
1633 bad_mapping:
1634         for_each_sg(sg, s, count, i)
1635                 __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s));
1636         return 0;
1637 }
1638
1639 /**
1640  * arm_coherent_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1641  * @dev: valid struct device pointer
1642  * @sg: list of buffers
1643  * @nents: number of buffers to map
1644  * @dir: DMA transfer direction
1645  *
1646  * Map a set of i/o coherent buffers described by scatterlist in streaming
1647  * mode for DMA. The scatter gather list elements are merged together (if
1648  * possible) and tagged with the appropriate dma address and length. They are
1649  * obtained via sg_dma_{address,length}.
1650  */
1651 int arm_coherent_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1652                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1653 {
1654         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1655 }
1656
1657 /**
1658  * arm_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1659  * @dev: valid struct device pointer
1660  * @sg: list of buffers
1661  * @nents: number of buffers to map
1662  * @dir: DMA transfer direction
1663  *
1664  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
1665  * The scatter gather list elements are merged together (if possible) and
1666  * tagged with the appropriate dma address and length. They are obtained via
1667  * sg_dma_{address,length}.
1668  */
1669 int arm_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1670                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1671 {
1672         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1673 }
1674
1675 static void __iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1676                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1677                 bool is_coherent)
1678 {
1679         struct scatterlist *s;
1680         int i;
1681
1682         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1683                 if (sg_dma_len(s))
1684                         __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s),
1685                                                sg_dma_len(s));
1686                 if (!is_coherent &&
1687                     !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1688                         __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset,
1689                                               s->length, dir);
1690         }
1691 }
1692
1693 /**
1694  * arm_coherent_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1695  * @dev: valid struct device pointer
1696  * @sg: list of buffers
1697  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1698  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1699  *
1700  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1701  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1702  */
1703 void arm_coherent_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1704                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1705 {
1706         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1707 }
1708
1709 /**
1710  * arm_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1711  * @dev: valid struct device pointer
1712  * @sg: list of buffers
1713  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1714  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1715  *
1716  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1717  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1718  */
1719 void arm_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1720                         enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1721 {
1722         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1723 }
1724
1725 /**
1726  * arm_iommu_sync_sg_for_cpu
1727  * @dev: valid struct device pointer
1728  * @sg: list of buffers
1729  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1730  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1731  */
1732 void arm_iommu_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1733                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1734 {
1735         struct scatterlist *s;
1736         int i;
1737
1738         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1739                 __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1740
1741 }
1742
1743 /**
1744  * arm_iommu_sync_sg_for_device
1745  * @dev: valid struct device pointer
1746  * @sg: list of buffers
1747  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1748  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1749  */
1750 void arm_iommu_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1751                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1752 {
1753         struct scatterlist *s;
1754         int i;
1755
1756         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1757                 __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1758 }
1759
1760
1761 /**
1762  * arm_coherent_iommu_map_page
1763  * @dev: valid struct device pointer
1764  * @page: page that buffer resides in
1765  * @offset: offset into page for start of buffer
1766  * @size: size of buffer to map
1767  * @dir: DMA transfer direction
1768  *
1769  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1770  */
1771 static dma_addr_t arm_coherent_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1772              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1773              struct dma_attrs *attrs)
1774 {
1775         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1776         dma_addr_t dma_addr;
1777         int ret, prot, len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1778
1779         dma_addr = __alloc_iova(mapping, len);
1780         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1781                 return dma_addr;
1782
1783         prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1784
1785         ret = iommu_map(mapping->domain, dma_addr, page_to_phys(page), len, prot);
1786         if (ret < 0)
1787                 goto fail;
1788
1789         return dma_addr + offset;
1790 fail:
1791         __free_iova(mapping, dma_addr, len);
1792         return DMA_ERROR_CODE;
1793 }
1794
1795 /**
1796  * arm_iommu_map_page
1797  * @dev: valid struct device pointer
1798  * @page: page that buffer resides in
1799  * @offset: offset into page for start of buffer
1800  * @size: size of buffer to map
1801  * @dir: DMA transfer direction
1802  *
1803  * IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1804  */
1805 static dma_addr_t arm_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1806              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1807              struct dma_attrs *attrs)
1808 {
1809         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1810                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1811
1812         return arm_coherent_iommu_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
1813 }
1814
1815 /**
1816  * arm_coherent_iommu_unmap_page
1817  * @dev: valid struct device pointer
1818  * @handle: DMA address of buffer
1819  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1820  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1821  *
1822  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1823  */
1824 static void arm_coherent_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1825                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1826                 struct dma_attrs *attrs)
1827 {
1828         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1829         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1830         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1831         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1832
1833         if (!iova)
1834                 return;
1835
1836         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1837         __free_iova(mapping, iova, len);
1838 }
1839
1840 /**
1841  * arm_iommu_unmap_page
1842  * @dev: valid struct device pointer
1843  * @handle: DMA address of buffer
1844  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1845  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1846  *
1847  * IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1848  */
1849 static void arm_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1850                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1851                 struct dma_attrs *attrs)
1852 {
1853         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1854         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1855         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1856         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1857         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1858
1859         if (!iova)
1860                 return;
1861
1862         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1863                 __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1864
1865         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1866         __free_iova(mapping, iova, len);
1867 }
1868
1869 static void arm_iommu_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
1870                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1871 {
1872         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1873         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1874         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1875         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1876
1877         if (!iova)
1878                 return;
1879
1880         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1881 }
1882
1883 static void arm_iommu_sync_single_for_device(struct device *dev,
1884                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1885 {
1886         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1887         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1888         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1889         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1890
1891         if (!iova)
1892                 return;
1893
1894         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1895 }
1896
1897 struct dma_map_ops iommu_ops = {
1898         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1899         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1900         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1901         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1902
1903         .map_page               = arm_iommu_map_page,
1904         .unmap_page             = arm_iommu_unmap_page,
1905         .sync_single_for_cpu    = arm_iommu_sync_single_for_cpu,
1906         .sync_single_for_device = arm_iommu_sync_single_for_device,
1907
1908         .map_sg                 = arm_iommu_map_sg,
1909         .unmap_sg               = arm_iommu_unmap_sg,
1910         .sync_sg_for_cpu        = arm_iommu_sync_sg_for_cpu,
1911         .sync_sg_for_device     = arm_iommu_sync_sg_for_device,
1912
1913         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
1914 };
1915
1916 struct dma_map_ops iommu_coherent_ops = {
1917         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1918         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1919         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1920         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1921
1922         .map_page       = arm_coherent_iommu_map_page,
1923         .unmap_page     = arm_coherent_iommu_unmap_page,
1924
1925         .map_sg         = arm_coherent_iommu_map_sg,
1926         .unmap_sg       = arm_coherent_iommu_unmap_sg,
1927
1928         .set_dma_mask   = arm_dma_set_mask,
1929 };
1930
1931 /**
1932  * arm_iommu_create_mapping
1933  * @bus: pointer to the bus holding the client device (for IOMMU calls)
1934  * @base: start address of the valid IO address space
1935  * @size: maximum size of the valid IO address space
1936  *
1937  * Creates a mapping structure which holds information about used/unused
1938  * IO address ranges, which is required to perform memory allocation and
1939  * mapping with IOMMU aware functions.
1940  *
1941  * The client device need to be attached to the mapping with
1942  * arm_iommu_attach_device function.
1943  */
1944 struct dma_iommu_mapping *
1945 arm_iommu_create_mapping(struct bus_type *bus, dma_addr_t base, size_t size)
1946 {
1947         unsigned int bits = size >> PAGE_SHIFT;
1948         unsigned int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(bits) * sizeof(long);
1949         struct dma_iommu_mapping *mapping;
1950         int extensions = 1;
1951         int err = -ENOMEM;
1952
1953         if (!bitmap_size)
1954                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1955
1956         if (bitmap_size > PAGE_SIZE) {
1957                 extensions = bitmap_size / PAGE_SIZE;
1958                 bitmap_size = PAGE_SIZE;
1959         }
1960
1961         mapping = kzalloc(sizeof(struct dma_iommu_mapping), GFP_KERNEL);
1962         if (!mapping)
1963                 goto err;
1964
1965         mapping->bitmap_size = bitmap_size;
1966         mapping->bitmaps = kzalloc(extensions * sizeof(unsigned long *),
1967                                 GFP_KERNEL);
1968         if (!mapping->bitmaps)
1969                 goto err2;
1970
1971         mapping->bitmaps[0] = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
1972         if (!mapping->bitmaps[0])
1973                 goto err3;
1974
1975         mapping->nr_bitmaps = 1;
1976         mapping->extensions = extensions;
1977         mapping->base = base;
1978         mapping->bits = BITS_PER_BYTE * bitmap_size;
1979
1980         spin_lock_init(&mapping->lock);
1981
1982         mapping->domain = iommu_domain_alloc(bus);
1983         if (!mapping->domain)
1984                 goto err4;
1985
1986         kref_init(&mapping->kref);
1987         return mapping;
1988 err4:
1989         kfree(mapping->bitmaps[0]);
1990 err3:
1991         kfree(mapping->bitmaps);
1992 err2:
1993         kfree(mapping);
1994 err:
1995         return ERR_PTR(err);
1996 }
1997 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_create_mapping);
1998
1999 static void release_iommu_mapping(struct kref *kref)
2000 {
2001         int i;
2002         struct dma_iommu_mapping *mapping =
2003                 container_of(kref, struct dma_iommu_mapping, kref);
2004
2005         iommu_domain_free(mapping->domain);
2006         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++)
2007                 kfree(mapping->bitmaps[i]);
2008         kfree(mapping->bitmaps);
2009         kfree(mapping);
2010 }
2011
2012 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
2013 {
2014         int next_bitmap;
2015
2016         if (mapping->nr_bitmaps > mapping->extensions)
2017                 return -EINVAL;
2018
2019         next_bitmap = mapping->nr_bitmaps;
2020         mapping->bitmaps[next_bitmap] = kzalloc(mapping->bitmap_size,
2021                                                 GFP_ATOMIC);
2022         if (!mapping->bitmaps[next_bitmap])
2023                 return -ENOMEM;
2024
2025         mapping->nr_bitmaps++;
2026
2027         return 0;
2028 }
2029
2030 void arm_iommu_release_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
2031 {
2032         if (mapping)
2033                 kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_release_mapping);
2036
2037 /**
2038  * arm_iommu_attach_device
2039  * @dev: valid struct device pointer
2040  * @mapping: io address space mapping structure (returned from
2041  *      arm_iommu_create_mapping)
2042  *
2043  * Attaches specified io address space mapping to the provided device,
2044  * this replaces the dma operations (dma_map_ops pointer) with the
2045  * IOMMU aware version. More than one client might be attached to
2046  * the same io address space mapping.
2047  */
2048 int arm_iommu_attach_device(struct device *dev,
2049                             struct dma_iommu_mapping *mapping)
2050 {
2051         int err;
2052
2053         err = iommu_attach_device(mapping->domain, dev);
2054         if (err)
2055                 return err;
2056
2057         kref_get(&mapping->kref);
2058         dev->archdata.mapping = mapping;
2059         set_dma_ops(dev, &iommu_ops);
2060
2061         pr_debug("Attached IOMMU controller to %s device.\n", dev_name(dev));
2062         return 0;
2063 }
2064 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_attach_device);
2065
2066 /**
2067  * arm_iommu_detach_device
2068  * @dev: valid struct device pointer
2069  *
2070  * Detaches the provided device from a previously attached map.
2071  * This voids the dma operations (dma_map_ops pointer)
2072  */
2073 void arm_iommu_detach_device(struct device *dev)
2074 {
2075         struct dma_iommu_mapping *mapping;
2076
2077         mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
2078         if (!mapping) {
2079                 dev_warn(dev, "Not attached\n");
2080                 return;
2081         }
2082
2083         iommu_detach_device(mapping->domain, dev);
2084         kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
2085         dev->archdata.mapping = NULL;
2086         set_dma_ops(dev, NULL);
2087
2088         pr_debug("Detached IOMMU controller from %s device.\n", dev_name(dev));
2089 }
2090 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_detach_device);
2091
2092 #endif