arch/powerpc/platforms/iseries/iommu.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001 Mike Corrigan & Dave Engebretsen, IBM Corporation
   3  *
   4  * Rewrite, cleanup:
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004 Olof Johansson <olof@lixom.net>, IBM Corporation
   7  * Copyright (C) 2006 Olof Johansson <olof@lixom.net>
   8  *
   9  * Dynamic DMA mapping support, iSeries-specific parts.
  10  *
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  * (at your option) any later version.
  16  *
  17  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  25  */
  26
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/dma-mapping.h>
  29 #include <linux/list.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/module.h>
  32
  33 #include <asm/iommu.h>
  34 #include <asm/vio.h>
  35 #include <asm/tce.h>
  36 #include <asm/machdep.h>
  37 #include <asm/abs_addr.h>
  38 #include <asm/prom.h>
  39 #include <asm/pci-bridge.h>
  40 #include <asm/iseries/hv_call_xm.h>
  41 #include <asm/iseries/hv_call_event.h>
  42 #include <asm/iseries/iommu.h>
  43
  44 static void tce_build_iSeries(struct iommu_table *tbl, long index, long npages,
  45                 unsigned long uaddr, enum dma_data_direction direction,
  46                 struct dma_attrs *attrs)
  47 {
  48         u64 rc;
  49         u64 tce, rpn;
  50
  51         while (npages--) {
  52                 rpn = virt_to_abs(uaddr) >> TCE_SHIFT;
  53                 tce = (rpn & TCE_RPN_MASK) << TCE_RPN_SHIFT;
  54
  55                 if (tbl->it_type == TCE_VB) {
  56                         /* Virtual Bus */
  57                         tce |= TCE_VALID|TCE_ALLIO;
  58                         if (direction != DMA_TO_DEVICE)
  59                                 tce |= TCE_VB_WRITE;
  60                 } else {
  61                         /* PCI Bus */
  62                         tce |= TCE_PCI_READ; /* Read allowed */
  63                         if (direction != DMA_TO_DEVICE)
  64                                 tce |= TCE_PCI_WRITE;
  65                 }
  66
  67                 rc = HvCallXm_setTce((u64)tbl->it_index, (u64)index, tce);
  68                 if (rc)
  69                         panic("PCI_DMA: HvCallXm_setTce failed, Rc: 0x%lx\n",
  70                                         rc);
  71                 index++;
  72                 uaddr += TCE_PAGE_SIZE;
  73         }
  74 }
  75
  76 static void tce_free_iSeries(struct iommu_table *tbl, long index, long npages)
  77 {
  78         u64 rc;
  79
  80         while (npages--) {
  81                 rc = HvCallXm_setTce((u64)tbl->it_index, (u64)index, 0);
  82                 if (rc)
  83                         panic("PCI_DMA: HvCallXm_setTce failed, Rc: 0x%lx\n",
  84                                         rc);
  85                 index++;
  86         }
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Structure passed to HvCallXm_getTceTableParms
  91  */
  92 struct iommu_table_cb {
  93         unsigned long   itc_busno;      /* Bus number for this tce table */
  94         unsigned long   itc_start;      /* Will be NULL for secondary */
  95         unsigned long   itc_totalsize;  /* Size (in pages) of whole table */
  96         unsigned long   itc_offset;     /* Index into real tce table of the
  97                                            start of our section */
  98         unsigned long   itc_size;       /* Size (in pages) of our section */
  99         unsigned long   itc_index;      /* Index of this tce table */
 100         unsigned short  itc_maxtables;  /* Max num of tables for partition */
 101         unsigned char   itc_virtbus;    /* Flag to indicate virtual bus */
 102         unsigned char   itc_slotno;     /* IOA Tce Slot Index */
 103         unsigned char   itc_rsvd[4];
 104 };
 105
 106 /*
 107  * Call Hv with the architected data structure to get TCE table info.
 108  * info. Put the returned data into the Linux representation of the
 109  * TCE table data.
 110  * The Hardware Tce table comes in three flavors.
 111  * 1. TCE table shared between Buses.
 112  * 2. TCE table per Bus.
 113  * 3. TCE Table per IOA.
 114  */
 115 void iommu_table_getparms_iSeries(unsigned long busno,
 116                                   unsigned char slotno,
 117                                   unsigned char virtbus,
 118                                   struct iommu_table* tbl)
 119 {
 120         struct iommu_table_cb *parms;
 121
 122         parms = kzalloc(sizeof(*parms), GFP_KERNEL);
 123         if (parms == NULL)
 124                 panic("PCI_DMA: TCE Table Allocation failed.");
 125
 126         parms->itc_busno = busno;
 127         parms->itc_slotno = slotno;
 128         parms->itc_virtbus = virtbus;
 129
 130         HvCallXm_getTceTableParms(iseries_hv_addr(parms));
 131
 132         if (parms->itc_size == 0)
 133                 panic("PCI_DMA: parms->size is zero, parms is 0x%p", parms);
 134
 135         /* itc_size is in pages worth of table, it_size is in # of entries */
 136         tbl->it_size = (parms->itc_size * TCE_PAGE_SIZE) / TCE_ENTRY_SIZE;
 137         tbl->it_busno = parms->itc_busno;
 138         tbl->it_offset = parms->itc_offset;
 139         tbl->it_index = parms->itc_index;
 140         tbl->it_blocksize = 1;
 141         tbl->it_type = virtbus ? TCE_VB : TCE_PCI;
 142
 143         kfree(parms);
 144 }
 145
 146
 147 #ifdef CONFIG_PCI
 148 /*
 149  * This function compares the known tables to find an iommu_table
 150  * that has already been built for hardware TCEs.
 151  */
 152 static struct iommu_table *iommu_table_find(struct iommu_table * tbl)
 153 {
 154         struct device_node *node;
 155
 156         for (node = NULL; (node = of_find_all_nodes(node)); ) {
 157                 struct pci_dn *pdn = PCI_DN(node);
 158                 struct iommu_table *it;
 159
 160                 if (pdn == NULL)
 161                         continue;
 162                 it = pdn->iommu_table;
 163                 if ((it != NULL) &&
 164                     (it->it_type == TCE_PCI) &&
 165                     (it->it_offset == tbl->it_offset) &&
 166                     (it->it_index == tbl->it_index) &&
 167                     (it->it_size == tbl->it_size)) {
 168                         of_node_put(node);
 169                         return it;
 170                 }
 171         }
 172         return NULL;
 173 }
 174
 175
 176 void iommu_devnode_init_iSeries(struct pci_dev *pdev, struct device_node *dn)
 177 {
 178         struct iommu_table *tbl;
 179         struct pci_dn *pdn = PCI_DN(dn);
 180         const u32 *lsn = of_get_property(dn, "linux,logical-slot-number", NULL);
 181
 182         BUG_ON(lsn == NULL);
 183
 184         tbl = kmalloc(sizeof(struct iommu_table), GFP_KERNEL);
 185
 186         iommu_table_getparms_iSeries(pdn->busno, *lsn, 0, tbl);
 187
 188         /* Look for existing tce table */
 189         pdn->iommu_table = iommu_table_find(tbl);
 190         if (pdn->iommu_table == NULL)
 191                 pdn->iommu_table = iommu_init_table(tbl, -1);
 192         else
 193                 kfree(tbl);
 194         pdev->dev.archdata.dma_data = pdn->iommu_table;
 195 }
 196 #endif
 197
 198 static struct iommu_table veth_iommu_table;
 199 static struct iommu_table vio_iommu_table;
 200
 201 void *iseries_hv_alloc(size_t size, dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flag)
 202 {
 203         return iommu_alloc_coherent(NULL, &vio_iommu_table, size, dma_handle,
 204                                 DMA_32BIT_MASK, flag, -1);
 205 }
 206 EXPORT_SYMBOL_GPL(iseries_hv_alloc);
 207
 208 void iseries_hv_free(size_t size, void *vaddr, dma_addr_t dma_handle)
 209 {
 210         iommu_free_coherent(&vio_iommu_table, size, vaddr, dma_handle);
 211 }
 212 EXPORT_SYMBOL_GPL(iseries_hv_free);
 213
 214 dma_addr_t iseries_hv_map(void *vaddr, size_t size,
 215                         enum dma_data_direction direction)
 216 {
 217         return iommu_map_single(NULL, &vio_iommu_table, vaddr, size,
 218                                 DMA_32BIT_MASK, direction, NULL);
 219 }
 220
 221 void iseries_hv_unmap(dma_addr_t dma_handle, size_t size,
 222                         enum dma_data_direction direction)
 223 {
 224         iommu_unmap_single(&vio_iommu_table, dma_handle, size, direction, NULL);
 225 }
 226
 227 void __init iommu_vio_init(void)
 228 {
 229         iommu_table_getparms_iSeries(255, 0, 0xff, &veth_iommu_table);
 230         veth_iommu_table.it_size /= 2;
 231         vio_iommu_table = veth_iommu_table;
 232         vio_iommu_table.it_offset += veth_iommu_table.it_size;
 233
 234         if (!iommu_init_table(&veth_iommu_table, -1))
 235                 printk("Virtual Bus VETH TCE table failed.\n");
 236         if (!iommu_init_table(&vio_iommu_table, -1))
 237                 printk("Virtual Bus VIO TCE table failed.\n");
 238 }
 239
 240 struct iommu_table *vio_build_iommu_table_iseries(struct vio_dev *dev)
 241 {
 242         if (strcmp(dev->type, "network") == 0)
 243                 return &veth_iommu_table;
 244         return &vio_iommu_table;
 245 }
 246
 247 void iommu_init_early_iSeries(void)
 248 {
 249         ppc_md.tce_build = tce_build_iSeries;
 250         ppc_md.tce_free  = tce_free_iSeries;
 251
 252         set_pci_dma_ops(&dma_iommu_ops);
 253 }