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