arch/x86/include/asm/io.h

   1 #ifndef _ASM_X86_IO_H
   2 #define _ASM_X86_IO_H
   3
   4 /*
   5  * This file contains the definitions for the x86 IO instructions
   6  * inb/inw/inl/outb/outw/outl and the "string versions" of the same
   7  * (insb/insw/insl/outsb/outsw/outsl). You can also use "pausing"
   8  * versions of the single-IO instructions (inb_p/inw_p/..).
   9  *
  10  * This file is not meant to be obfuscating: it's just complicated
  11  * to (a) handle it all in a way that makes gcc able to optimize it
  12  * as well as possible and (b) trying to avoid writing the same thing
  13  * over and over again with slight variations and possibly making a
  14  * mistake somewhere.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * Thanks to James van Artsdalen for a better timing-fix than
  19  * the two short jumps: using outb's to a nonexistent port seems
  20  * to guarantee better timings even on fast machines.
  21  *
  22  * On the other hand, I'd like to be sure of a non-existent port:
  23  * I feel a bit unsafe about using 0x80 (should be safe, though)
  24  *
  25  *              Linus
  26  */
  27
  28  /*
  29   *  Bit simplified and optimized by Jan Hubicka
  30   *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999.
  31   *
  32   *  isa_memset_io, isa_memcpy_fromio, isa_memcpy_toio added,
  33   *  isa_read[wl] and isa_write[wl] fixed
  34   *  - Arnaldo Carvalho de Melo <acme@conectiva.com.br>
  35   */
  36
  37 #define ARCH_HAS_IOREMAP_WC
  38
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/compiler.h>
  41 #include <asm-generic/int-ll64.h>
  42 #include <asm/page.h>
  43
  44 #define build_mmio_read(name, size, type, reg, barrier) \
  45 static inline type name(const volatile void __iomem *addr) \
  46 { type ret; asm volatile("mov" size " %1,%0":reg (ret) \
  47 :"m" (*(volatile type __force *)addr) barrier); return ret; }
  48
  49 #define build_mmio_write(name, size, type, reg, barrier) \
  50 static inline void name(type val, volatile void __iomem *addr) \
  51 { asm volatile("mov" size " %0,%1": :reg (val), \
  52 "m" (*(volatile type __force *)addr) barrier); }
  53
  54 build_mmio_read(readb, "b", unsigned char, "=q", :"memory")
  55 build_mmio_read(readw, "w", unsigned short, "=r", :"memory")
  56 build_mmio_read(readl, "l", unsigned int, "=r", :"memory")
  57
  58 build_mmio_read(__readb, "b", unsigned char, "=q", )
  59 build_mmio_read(__readw, "w", unsigned short, "=r", )
  60 build_mmio_read(__readl, "l", unsigned int, "=r", )
  61
  62 build_mmio_write(writeb, "b", unsigned char, "q", :"memory")
  63 build_mmio_write(writew, "w", unsigned short, "r", :"memory")
  64 build_mmio_write(writel, "l", unsigned int, "r", :"memory")
  65
  66 build_mmio_write(__writeb, "b", unsigned char, "q", )
  67 build_mmio_write(__writew, "w", unsigned short, "r", )
  68 build_mmio_write(__writel, "l", unsigned int, "r", )
  69
  70 #define readb_relaxed(a) __readb(a)
  71 #define readw_relaxed(a) __readw(a)
  72 #define readl_relaxed(a) __readl(a)
  73 #define __raw_readb __readb
  74 #define __raw_readw __readw
  75 #define __raw_readl __readl
  76
  77 #define __raw_writeb __writeb
  78 #define __raw_writew __writew
  79 #define __raw_writel __writel
  80
  81 #define mmiowb() barrier()
  82
  83 #ifdef CONFIG_X86_64
  84
  85 build_mmio_read(readq, "q", unsigned long, "=r", :"memory")
  86 build_mmio_write(writeq, "q", unsigned long, "r", :"memory")
  87
  88 #else
  89
  90 static inline __u64 readq(const volatile void __iomem *addr)
  91 {
  92         const volatile u32 __iomem *p = addr;
  93         u32 low, high;
  94
  95         low = readl(p);
  96         high = readl(p + 1);
  97
  98         return low + ((u64)high << 32);
  99 }
 100
 101 static inline void writeq(__u64 val, volatile void __iomem *addr)
 102 {
 103         writel(val, addr);
 104         writel(val >> 32, addr+4);
 105 }
 106
 107 #endif
 108
 109 #define readq_relaxed(a)        readq(a)
 110
 111 #define __raw_readq(a)          readq(a)
 112 #define __raw_writeq(val, addr) writeq(val, addr)
 113
 114 /* Let people know that we have them */
 115 #define readq                   readq
 116 #define writeq                  writeq
 117
 118 /**
 119  *      virt_to_phys    -       map virtual addresses to physical
 120  *      @address: address to remap
 121  *
 122  *      The returned physical address is the physical (CPU) mapping for
 123  *      the memory address given. It is only valid to use this function on
 124  *      addresses directly mapped or allocated via kmalloc.
 125  *
 126  *      This function does not give bus mappings for DMA transfers. In
 127  *      almost all conceivable cases a device driver should not be using
 128  *      this function
 129  */
 130
 131 static inline phys_addr_t virt_to_phys(volatile void *address)
 132 {
 133         return __pa(address);
 134 }
 135
 136 /**
 137  *      phys_to_virt    -       map physical address to virtual
 138  *      @address: address to remap
 139  *
 140  *      The returned virtual address is a current CPU mapping for
 141  *      the memory address given. It is only valid to use this function on
 142  *      addresses that have a kernel mapping
 143  *
 144  *      This function does not handle bus mappings for DMA transfers. In
 145  *      almost all conceivable cases a device driver should not be using
 146  *      this function
 147  */
 148
 149 static inline void *phys_to_virt(phys_addr_t address)
 150 {
 151         return __va(address);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Change "struct page" to physical address.
 156  */
 157 #define page_to_phys(page)    ((dma_addr_t)page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT)
 158
 159 /*
 160  * ISA I/O bus memory addresses are 1:1 with the physical address.
 161  * However, we truncate the address to unsigned int to avoid undesirable
 162  * promitions in legacy drivers.
 163  */
 164 static inline unsigned int isa_virt_to_bus(volatile void *address)
 165 {
 166         return (unsigned int)virt_to_phys(address);
 167 }
 168 #define isa_page_to_bus(page)   ((unsigned int)page_to_phys(page))
 169 #define isa_bus_to_virt         phys_to_virt
 170
 171 /*
 172  * However PCI ones are not necessarily 1:1 and therefore these interfaces
 173  * are forbidden in portable PCI drivers.
 174  *
 175  * Allow them on x86 for legacy drivers, though.
 176  */
 177 #define virt_to_bus virt_to_phys
 178 #define bus_to_virt phys_to_virt
 179
 180 /**
 181  * ioremap     -   map bus memory into CPU space
 182  * @offset:    bus address of the memory
 183  * @size:      size of the resource to map
 184  *
 185  * ioremap performs a platform specific sequence of operations to
 186  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
 187  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
 188  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
 189  * address.
 190  *
 191  * If the area you are trying to map is a PCI BAR you should have a
 192  * look at pci_iomap().
 193  */
 194 extern void __iomem *ioremap_nocache(resource_size_t offset, unsigned long size);
 195 extern void __iomem *ioremap_cache(resource_size_t offset, unsigned long size);
 196 extern void __iomem *ioremap_prot(resource_size_t offset, unsigned long size,
 197                                 unsigned long prot_val);
 198
 199 /*
 200  * The default ioremap() behavior is non-cached:
 201  */
 202 static inline void __iomem *ioremap(resource_size_t offset, unsigned long size)
 203 {
 204         return ioremap_nocache(offset, size);
 205 }
 206
 207 extern void iounmap(volatile void __iomem *addr);
 208
 209
 210 #ifdef __KERNEL__
 211
 212 #include <asm-generic/iomap.h>
 213
 214 #include <linux/vmalloc.h>
 215
 216 /*
 217  * Convert a virtual cached pointer to an uncached pointer
 218  */
 219 #define xlate_dev_kmem_ptr(p)   p
 220
 221 static inline void
 222 memset_io(volatile void __iomem *addr, unsigned char val, size_t count)
 223 {
 224         memset((void __force *)addr, val, count);
 225 }
 226
 227 static inline void
 228 memcpy_fromio(void *dst, const volatile void __iomem *src, size_t count)
 229 {
 230         memcpy(dst, (const void __force *)src, count);
 231 }
 232
 233 static inline void
 234 memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src, size_t count)
 235 {
 236         memcpy((void __force *)dst, src, count);
 237 }
 238
 239 /*
 240  * ISA space is 'always mapped' on a typical x86 system, no need to
 241  * explicitly ioremap() it. The fact that the ISA IO space is mapped
 242  * to PAGE_OFFSET is pure coincidence - it does not mean ISA values
 243  * are physical addresses. The following constant pointer can be
 244  * used as the IO-area pointer (it can be iounmapped as well, so the
 245  * analogy with PCI is quite large):
 246  */
 247 #define __ISA_IO_base ((char __iomem *)(PAGE_OFFSET))
 248
 249 /*
 250  *      Cache management
 251  *
 252  *      This needed for two cases
 253  *      1. Out of order aware processors
 254  *      2. Accidentally out of order processors (PPro errata #51)
 255  */
 256
 257 static inline void flush_write_buffers(void)
 258 {
 259 #if defined(CONFIG_X86_OOSTORE) || defined(CONFIG_X86_PPRO_FENCE)
 260         asm volatile("lock; addl $0,0(%%esp)": : :"memory");
 261 #endif
 262 }
 263
 264 #endif /* __KERNEL__ */
 265
 266 extern void native_io_delay(void);
 267
 268 extern int io_delay_type;
 269 extern void io_delay_init(void);
 270
 271 #if defined(CONFIG_PARAVIRT)
 272 #include <asm/paravirt.h>
 273 #else
 274
 275 static inline void slow_down_io(void)
 276 {
 277         native_io_delay();
 278 #ifdef REALLY_SLOW_IO
 279         native_io_delay();
 280         native_io_delay();
 281         native_io_delay();
 282 #endif
 283 }
 284
 285 #endif
 286
 287 #define BUILDIO(bwl, bw, type)                                          \
 288 static inline void out##bwl(unsigned type value, int port)              \
 289 {                                                                       \
 290         asm volatile("out" #bwl " %" #bw "0, %w1"                       \
 291                      : : "a"(value), "Nd"(port));                       \
 292 }                                                                       \
 293                                                                         \
 294 static inline unsigned type in##bwl(int port)                           \
 295 {                                                                       \
 296         unsigned type value;                                            \
 297         asm volatile("in" #bwl " %w1, %" #bw "0"                        \
 298                      : "=a"(value) : "Nd"(port));                       \
 299         return value;                                                   \
 300 }                                                                       \
 301                                                                         \
 302 static inline void out##bwl##_p(unsigned type value, int port)          \
 303 {                                                                       \
 304         out##bwl(value, port);                                          \
 305         slow_down_io();                                                 \
 306 }                                                                       \
 307                                                                         \
 308 static inline unsigned type in##bwl##_p(int port)                       \
 309 {                                                                       \
 310         unsigned type value = in##bwl(port);                            \
 311         slow_down_io();                                                 \
 312         return value;                                                   \
 313 }                                                                       \
 314                                                                         \
 315 static inline void outs##bwl(int port, const void *addr, unsigned long count) \
 316 {                                                                       \
 317         asm volatile("rep; outs" #bwl                                   \
 318                      : "+S"(addr), "+c"(count) : "d"(port));            \
 319 }                                                                       \
 320                                                                         \
 321 static inline void ins##bwl(int port, void *addr, unsigned long count)  \
 322 {                                                                       \
 323         asm volatile("rep; ins" #bwl                                    \
 324                      : "+D"(addr), "+c"(count) : "d"(port));            \
 325 }
 326
 327 BUILDIO(b, b, char)
 328 BUILDIO(w, w, short)
 329 BUILDIO(l, , int)
 330
 331 extern void *xlate_dev_mem_ptr(unsigned long phys);
 332 extern void unxlate_dev_mem_ptr(unsigned long phys, void *addr);
 333
 334 extern int ioremap_change_attr(unsigned long vaddr, unsigned long size,
 335                                 unsigned long prot_val);
 336 extern void __iomem *ioremap_wc(resource_size_t offset, unsigned long size);
 337
 338 /*
 339  * early_ioremap() and early_iounmap() are for temporary early boot-time
 340  * mappings, before the real ioremap() is functional.
 341  * A boot-time mapping is currently limited to at most 16 pages.
 342  */
 343 extern void early_ioremap_init(void);
 344 extern void early_ioremap_reset(void);
 345 extern void __iomem *early_ioremap(resource_size_t phys_addr,
 346                                    unsigned long size);
 347 extern void __iomem *early_memremap(resource_size_t phys_addr,
 348                                     unsigned long size);
 349 extern void early_iounmap(void __iomem *addr, unsigned long size);
 350 extern void fixup_early_ioremap(void);
 351
 352 #define IO_SPACE_LIMIT 0xffff
 353
 354 #endif /* _ASM_X86_IO_H */