drivers/parisc/sba_iommu.c

   1 /*
   2 **  System Bus Adapter (SBA) I/O MMU manager
   3 **
   4 **      (c) Copyright 2000-2004 Grant Grundler <grundler @ parisc-linux x org>
   5 **      (c) Copyright 2004 Naresh Kumar Inna <knaresh at india x hp x com>
   6 **      (c) Copyright 2000-2004 Hewlett-Packard Company
   7 **
   8 **      Portions (c) 1999 Dave S. Miller (from sparc64 I/O MMU code)
   9 **
  10 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13 **      (at your option) any later version.
  14 **
  15 **
  16 ** This module initializes the IOC (I/O Controller) found on B1000/C3000/
  17 ** J5000/J7000/N-class/L-class machines and their successors.
  18 **
  19 ** FIXME: add DMA hint support programming in both sba and lba modules.
  20 */
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/spinlock.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/scatterlist.h>
  32 #include <linux/iommu-helper.h>
  33
  34 #include <asm/byteorder.h>
  35 #include <asm/io.h>
  36 #include <asm/dma.h>            /* for DMA_CHUNK_SIZE */
  37
  38 #include <asm/hardware.h>       /* for register_parisc_driver() stuff */
  39
  40 #include <linux/proc_fs.h>
  41 #include <linux/seq_file.h>
  42
  43 #include <asm/ropes.h>
  44 #include <asm/mckinley.h>       /* for proc_mckinley_root */
  45 #include <asm/runway.h>         /* for proc_runway_root */
  46 #include <asm/pdc.h>            /* for PDC_MODEL_* */
  47 #include <asm/pdcpat.h>         /* for is_pdc_pat() */
  48 #include <asm/parisc-device.h>
  49
  50 #define MODULE_NAME "SBA"
  51
  52 /*
  53 ** The number of debug flags is a clue - this code is fragile.
  54 ** Don't even think about messing with it unless you have
  55 ** plenty of 710's to sacrifice to the computer gods. :^)
  56 */
  57 #undef DEBUG_SBA_INIT
  58 #undef DEBUG_SBA_RUN
  59 #undef DEBUG_SBA_RUN_SG
  60 #undef DEBUG_SBA_RESOURCE
  61 #undef ASSERT_PDIR_SANITY
  62 #undef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
  63 #undef DEBUG_DMB_TRAP
  64
  65 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
  66 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
  67 #else
  68 #define DBG_INIT(x...)
  69 #endif
  70
  71 #ifdef DEBUG_SBA_RUN
  72 #define DBG_RUN(x...)   printk(x)
  73 #else
  74 #define DBG_RUN(x...)
  75 #endif
  76
  77 #ifdef DEBUG_SBA_RUN_SG
  78 #define DBG_RUN_SG(x...)        printk(x)
  79 #else
  80 #define DBG_RUN_SG(x...)
  81 #endif
  82
  83
  84 #ifdef DEBUG_SBA_RESOURCE
  85 #define DBG_RES(x...)   printk(x)
  86 #else
  87 #define DBG_RES(x...)
  88 #endif
  89
  90 #define SBA_INLINE      __inline__
  91
  92 #define DEFAULT_DMA_HINT_REG    0
  93
  94 struct sba_device *sba_list;
  95 EXPORT_SYMBOL_GPL(sba_list);
  96
  97 static unsigned long ioc_needs_fdc = 0;
  98
  99 /* global count of IOMMUs in the system */
 100 static unsigned int global_ioc_cnt = 0;
 101
 102 /* PA8700 (Piranha 2.2) bug workaround */
 103 static unsigned long piranha_bad_128k = 0;
 104
 105 /* Looks nice and keeps the compiler happy */
 106 #define SBA_DEV(d) ((struct sba_device *) (d))
 107
 108 #ifdef CONFIG_AGP_PARISC
 109 #define SBA_AGP_SUPPORT
 110 #endif /*CONFIG_AGP_PARISC*/
 111
 112 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
 113 static int sba_reserve_agpgart = 1;
 114 module_param(sba_reserve_agpgart, int, 0444);
 115 MODULE_PARM_DESC(sba_reserve_agpgart, "Reserve half of IO pdir as AGPGART");
 116 #endif
 117
 118
 119 /************************************
 120 ** SBA register read and write support
 121 **
 122 ** BE WARNED: register writes are posted.
 123 **  (ie follow writes which must reach HW with a read)
 124 **
 125 ** Superdome (in particular, REO) allows only 64-bit CSR accesses.
 126 */
 127 #define READ_REG32(addr)        readl(addr)
 128 #define READ_REG64(addr)        readq(addr)
 129 #define WRITE_REG32(val, addr)  writel((val), (addr))
 130 #define WRITE_REG64(val, addr)  writeq((val), (addr))
 131
 132 #ifdef CONFIG_64BIT
 133 #define READ_REG(addr)          READ_REG64(addr)
 134 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG64(value, addr)
 135 #else
 136 #define READ_REG(addr)          READ_REG32(addr)
 137 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG32(value, addr)
 138 #endif
 139
 140 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
 141
 142 /* NOTE: When CONFIG_64BIT isn't defined, READ_REG64() is two 32-bit reads */
 143
 144 /**
 145  * sba_dump_ranges - debugging only - print ranges assigned to this IOA
 146  * @hpa: base address of the sba
 147  *
 148  * Print the MMIO and IO Port address ranges forwarded by an Astro/Ike/RIO
 149  * IO Adapter (aka Bus Converter).
 150  */
 151 static void
 152 sba_dump_ranges(void __iomem *hpa)
 153 {
 154         DBG_INIT("SBA at 0x%p\n", hpa);
 155         DBG_INIT("IOS_DIST_BASE   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_BASE));
 156         DBG_INIT("IOS_DIST_MASK   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_MASK));
 157         DBG_INIT("IOS_DIST_ROUTE  : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_ROUTE));
 158         DBG_INIT("\n");
 159         DBG_INIT("IOS_DIRECT_BASE : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_BASE));
 160         DBG_INIT("IOS_DIRECT_MASK : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_MASK));
 161         DBG_INIT("IOS_DIRECT_ROUTE: %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_ROUTE));
 162 }
 163
 164 /**
 165  * sba_dump_tlb - debugging only - print IOMMU operating parameters
 166  * @hpa: base address of the IOMMU
 167  *
 168  * Print the size/location of the IO MMU PDIR.
 169  */
 170 static void sba_dump_tlb(void __iomem *hpa)
 171 {
 172         DBG_INIT("IO TLB at 0x%p\n", hpa);
 173         DBG_INIT("IOC_IBASE    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IBASE));
 174         DBG_INIT("IOC_IMASK    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IMASK));
 175         DBG_INIT("IOC_TCNFG    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_TCNFG));
 176         DBG_INIT("IOC_PDIR_BASE: 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_PDIR_BASE));
 177         DBG_INIT("\n");
 178 }
 179 #else
 180 #define sba_dump_ranges(x)
 181 #define sba_dump_tlb(x)
 182 #endif  /* DEBUG_SBA_INIT */
 183
 184
 185 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 186
 187 /**
 188  * sba_dump_pdir_entry - debugging only - print one IOMMU PDIR entry
 189  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 190  * @msg: text to print ont the output line.
 191  * @pide: pdir index.
 192  *
 193  * Print one entry of the IO MMU PDIR in human readable form.
 194  */
 195 static void
 196 sba_dump_pdir_entry(struct ioc *ioc, char *msg, uint pide)
 197 {
 198         /* start printing from lowest pde in rval */
 199         u64 *ptr = &(ioc->pdir_base[pide & (~0U * BITS_PER_LONG)]);
 200         unsigned long *rptr = (unsigned long *) &(ioc->res_map[(pide >>3) & ~(sizeof(unsigned long) - 1)]);
 201         uint rcnt;
 202
 203         printk(KERN_DEBUG "SBA: %s rp %p bit %d rval 0x%lx\n",
 204                  msg,
 205                  rptr, pide & (BITS_PER_LONG - 1), *rptr);
 206
 207         rcnt = 0;
 208         while (rcnt < BITS_PER_LONG) {
 209                 printk(KERN_DEBUG "%s %2d %p %016Lx\n",
 210                         (rcnt == (pide & (BITS_PER_LONG - 1)))
 211                                 ? "    -->" : "       ",
 212                         rcnt, ptr, *ptr );
 213                 rcnt++;
 214                 ptr++;
 215         }
 216         printk(KERN_DEBUG "%s", msg);
 217 }
 218
 219
 220 /**
 221  * sba_check_pdir - debugging only - consistency checker
 222  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 223  * @msg: text to print ont the output line.
 224  *
 225  * Verify the resource map and pdir state is consistent
 226  */
 227 static int
 228 sba_check_pdir(struct ioc *ioc, char *msg)
 229 {
 230         u32 *rptr_end = (u32 *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 231         u32 *rptr = (u32 *) ioc->res_map;       /* resource map ptr */
 232         u64 *pptr = ioc->pdir_base;     /* pdir ptr */
 233         uint pide = 0;
 234
 235         while (rptr < rptr_end) {
 236                 u32 rval = *rptr;
 237                 int rcnt = 32;  /* number of bits we might check */
 238
 239                 while (rcnt) {
 240                         /* Get last byte and highest bit from that */
 241                         u32 pde = ((u32) (((char *)pptr)[7])) << 24;
 242                         if ((rval ^ pde) & 0x80000000)
 243                         {
 244                                 /*
 245                                 ** BUMMER!  -- res_map != pdir --
 246                                 ** Dump rval and matching pdir entries
 247                                 */
 248                                 sba_dump_pdir_entry(ioc, msg, pide);
 249                                 return(1);
 250                         }
 251                         rcnt--;
 252                         rval <<= 1;     /* try the next bit */
 253                         pptr++;
 254                         pide++;
 255                 }
 256                 rptr++; /* look at next word of res_map */
 257         }
 258         /* It'd be nice if we always got here :^) */
 259         return 0;
 260 }
 261
 262
 263 /**
 264  * sba_dump_sg - debugging only - print Scatter-Gather list
 265  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 266  * @startsg: head of the SG list
 267  * @nents: number of entries in SG list
 268  *
 269  * print the SG list so we can verify it's correct by hand.
 270  */
 271 static void
 272 sba_dump_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
 273 {
 274         while (nents-- > 0) {
 275                 printk(KERN_DEBUG " %d : %08lx/%05x %p/%05x\n",
 276                                 nents,
 277                                 (unsigned long) sg_dma_address(startsg),
 278                                 sg_dma_len(startsg),
 279                                 sg_virt_addr(startsg), startsg->length);
 280                 startsg++;
 281         }
 282 }
 283
 284 #endif /* ASSERT_PDIR_SANITY */
 285
 286
 287
 288
 289 /**************************************************************
 290 *
 291 *   I/O Pdir Resource Management
 292 *
 293 *   Bits set in the resource map are in use.
 294 *   Each bit can represent a number of pages.
 295 *   LSbs represent lower addresses (IOVA's).
 296 *
 297 ***************************************************************/
 298 #define PAGES_PER_RANGE 1       /* could increase this to 4 or 8 if needed */
 299
 300 /* Convert from IOVP to IOVA and vice versa. */
 301
 302 #ifdef ZX1_SUPPORT
 303 /* Pluto (aka ZX1) boxes need to set or clear the ibase bits appropriately */
 304 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((ioc->ibase) | (iovp) | (offset))
 305 #define SBA_IOVP(ioc,iova) ((iova) & (ioc)->iovp_mask)
 306 #else
 307 /* only support Astro and ancestors. Saves a few cycles in key places */
 308 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((iovp) | (offset))
 309 #define SBA_IOVP(ioc,iova) (iova)
 310 #endif
 311
 312 #define PDIR_INDEX(iovp)   ((iovp)>>IOVP_SHIFT)
 313
 314 #define RESMAP_MASK(n)    (~0UL << (BITS_PER_LONG - (n)))
 315 #define RESMAP_IDX_MASK   (sizeof(unsigned long) - 1)
 316
 317 static unsigned long ptr_to_pide(struct ioc *ioc, unsigned long *res_ptr,
 318                                  unsigned int bitshiftcnt)
 319 {
 320         return (((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map) << 3)
 321                 + bitshiftcnt;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * sba_search_bitmap - find free space in IO PDIR resource bitmap
 326  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 327  * @bits_wanted: number of entries we need.
 328  *
 329  * Find consecutive free bits in resource bitmap.
 330  * Each bit represents one entry in the IO Pdir.
 331  * Cool perf optimization: search for log2(size) bits at a time.
 332  */
 333 static SBA_INLINE unsigned long
 334 sba_search_bitmap(struct ioc *ioc, struct device *dev,
 335                   unsigned long bits_wanted)
 336 {
 337         unsigned long *res_ptr = ioc->res_hint;
 338         unsigned long *res_end = (unsigned long *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 339         unsigned long pide = ~0UL, tpide;
 340         unsigned long boundary_size;
 341         unsigned long shift;
 342         int ret;
 343
 344         boundary_size = ALIGN((unsigned long long)dma_get_seg_boundary(dev) + 1,
 345                               1ULL << IOVP_SHIFT) >> IOVP_SHIFT;
 346
 347 #if defined(ZX1_SUPPORT)
 348         BUG_ON(ioc->ibase & ~IOVP_MASK);
 349         shift = ioc->ibase >> IOVP_SHIFT;
 350 #else
 351         shift = 0;
 352 #endif
 353
 354         if (bits_wanted > (BITS_PER_LONG/2)) {
 355                 /* Search word at a time - no mask needed */
 356                 for(; res_ptr < res_end; ++res_ptr) {
 357                         tpide = ptr_to_pide(ioc, res_ptr, 0);
 358                         ret = iommu_is_span_boundary(tpide, bits_wanted,
 359                                                      shift,
 360                                                      boundary_size);
 361                         if ((*res_ptr == 0) && !ret) {
 362                                 *res_ptr = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 363                                 pide = tpide;
 364                                 break;
 365                         }
 366                 }
 367                 /* point to the next word on next pass */
 368                 res_ptr++;
 369                 ioc->res_bitshift = 0;
 370         } else {
 371                 /*
 372                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
 373                 ** "o" is the alignment.
 374                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
 375                 ** SBA HW features in the unmap path.
 376                 */
 377                 unsigned long o = 1 << get_order(bits_wanted << PAGE_SHIFT);
 378                 uint bitshiftcnt = ALIGN(ioc->res_bitshift, o);
 379                 unsigned long mask;
 380
 381                 if (bitshiftcnt >= BITS_PER_LONG) {
 382                         bitshiftcnt = 0;
 383                         res_ptr++;
 384                 }
 385                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted) >> bitshiftcnt;
 386
 387                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __func__, o, res_ptr);
 388                 while(res_ptr < res_end)
 389                 {
 390                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
 391                         WARN_ON(mask == 0);
 392                         tpide = ptr_to_pide(ioc, res_ptr, bitshiftcnt);
 393                         ret = iommu_is_span_boundary(tpide, bits_wanted,
 394                                                      shift,
 395                                                      boundary_size);
 396                         if ((((*res_ptr) & mask) == 0) && !ret) {
 397                                 *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
 398                                 pide = tpide;
 399                                 break;
 400                         }
 401                         mask >>= o;
 402                         bitshiftcnt += o;
 403                         if (mask == 0) {
 404                                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 405                                 bitshiftcnt=0;
 406                                 res_ptr++;
 407                         }
 408                 }
 409                 /* look in the same word on the next pass */
 410                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
 411         }
 412
 413         /* wrapped ? */
 414         if (res_end <= res_ptr) {
 415                 ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
 416                 ioc->res_bitshift = 0;
 417         } else {
 418                 ioc->res_hint = res_ptr;
 419         }
 420         return (pide);
 421 }
 422
 423
 424 /**
 425  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
 426  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 427  * @size: number of bytes to create a mapping for
 428  *
 429  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
 430  * resource bit map.
 431  */
 432 static int
 433 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, struct device *dev, size_t size)
 434 {
 435         unsigned int pages_needed = size >> IOVP_SHIFT;
 436 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 437         unsigned long cr_start = mfctl(16);
 438 #endif
 439         unsigned long pide;
 440
 441         pide = sba_search_bitmap(ioc, dev, pages_needed);
 442         if (pide >= (ioc->res_size << 3)) {
 443                 pide = sba_search_bitmap(ioc, dev, pages_needed);
 444                 if (pide >= (ioc->res_size << 3))
 445                         panic("%s: I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
 446                               __FILE__, ioc->ioc_hpa);
 447         }
 448
 449 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 450         /* verify the first enable bit is clear */
 451         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*sizeof(u64) + 7]) {
 452                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
 453         }
 454 #endif
 455
 456         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
 457                 __func__, size, pages_needed, pide,
 458                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
 459                 ioc->res_bitshift );
 460
 461 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 462         {
 463                 unsigned long cr_end = mfctl(16);
 464                 unsigned long tmp = cr_end - cr_start;
 465                 /* check for roll over */
 466                 cr_start = (cr_end < cr_start) ?  -(tmp) : (tmp);
 467         }
 468         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = cr_start;
 469         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
 470
 471         ioc->used_pages += pages_needed;
 472 #endif
 473
 474         return (pide);
 475 }
 476
 477
 478 /**
 479  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
 480  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 481  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
 482  * @size: number of bytes to create a mapping for
 483  *
 484  * clear bits in the ioc's resource map
 485  */
 486 static SBA_INLINE void
 487 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
 488 {
 489         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
 490         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
 491         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
 492         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
 493
 494         int bits_not_wanted = size >> IOVP_SHIFT;
 495
 496         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
 497         unsigned long m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) >> (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
 498
 499         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n",
 500                 __func__, (uint) iova, size,
 501                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
 502
 503 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 504         ioc->used_pages -= bits_not_wanted;
 505 #endif
 506
 507         *res_ptr &= ~m;
 508 }
 509
 510
 511 /**************************************************************
 512 *
 513 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
 514 *
 515 ***************************************************************/
 516
 517 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
 518 #define SBA_DMA_HINT(ioc, val) ((val) << (ioc)->hint_shift_pdir)
 519 #endif
 520
 521 typedef unsigned long space_t;
 522 #define KERNEL_SPACE 0
 523
 524 /**
 525  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
 526  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
 527  * @sid: process Space ID - currently only support KERNEL_SPACE
 528  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
 529  * @hint: DMA hint set to use for this mapping
 530  *
 531  * SBA Mapping Routine
 532  *
 533  * Given a virtual address (vba, arg2) and space id, (sid, arg1)
 534  * sba_io_pdir_entry() loads the I/O PDIR entry pointed to by
 535  * pdir_ptr (arg0).
 536  * Using the bass-ackwards HP bit numbering, Each IO Pdir entry
 537  * for Astro/Ike looks like:
 538  *
 539  *
 540  *  0                    19                                 51   55       63
 541  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 542  * |V|        U            |            PPN[43:12]            | U  |   VI   |
 543  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 544  *
 545  * Pluto is basically identical, supports fewer physical address bits:
 546  *
 547  *  0                       23                              51   55       63
 548  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 549  * |V|        U               |         PPN[39:12]            | U  |   VI   |
 550  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 551  *
 552  *  V  == Valid Bit  (Most Significant Bit is bit 0)
 553  *  U  == Unused
 554  * PPN == Physical Page Number
 555  * VI  == Virtual Index (aka Coherent Index)
 556  *
 557  * LPA instruction output is put into PPN field.
 558  * LCI (Load Coherence Index) instruction provides the "VI" bits.
 559  *
 560  * We pre-swap the bytes since PCX-W is Big Endian and the
 561  * IOMMU uses little endian for the pdir.
 562  */
 563
 564 static void SBA_INLINE
 565 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, space_t sid, unsigned long vba,
 566                   unsigned long hint)
 567 {
 568         u64 pa; /* physical address */
 569         register unsigned ci; /* coherent index */
 570
 571         pa = virt_to_phys(vba);
 572         pa &= IOVP_MASK;
 573
 574         mtsp(sid,1);
 575         asm("lci 0(%%sr1, %1), %0" : "=r" (ci) : "r" (vba));
 576         pa |= (ci >> 12) & 0xff;  /* move CI (8 bits) into lowest byte */
 577
 578         pa |= SBA_PDIR_VALID_BIT;       /* set "valid" bit */
 579         *pdir_ptr = cpu_to_le64(pa);    /* swap and store into I/O Pdir */
 580
 581         /*
 582          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
 583          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
 584          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
 585          */
 586         if (ioc_needs_fdc)
 587                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 588 }
 589
 590
 591 /**
 592  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
 593  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 594  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
 595  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
 596  *
 597  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
 598  * corresponding IO TLB entry. The Ike PCOM (Purge Command Register)
 599  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
 600  *
 601  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
 602  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
 603  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
 604  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
 605  * allocation routine helps keep that true.
 606  */
 607 static SBA_INLINE void
 608 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
 609 {
 610         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
 611         u64 *pdir_ptr = &ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iovp)];
 612
 613 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 614         /* Assert first pdir entry is set.
 615         **
 616         ** Even though this is a big-endian machine, the entries
 617         ** in the iopdir are little endian. That's why we look at
 618         ** the byte at +7 instead of at +0.
 619         */
 620         if (0x80 != (((u8 *) pdir_ptr)[7])) {
 621                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
 622         }
 623 #endif
 624
 625         if (byte_cnt > IOVP_SIZE)
 626         {
 627 #if 0
 628                 unsigned long entries_per_cacheline = ioc_needs_fdc ?
 629                                 L1_CACHE_ALIGN(((unsigned long) pdir_ptr))
 630                                         - (unsigned long) pdir_ptr;
 631                                 : 262144;
 632 #endif
 633
 634                 /* set "size" field for PCOM */
 635                 iovp |= get_order(byte_cnt) + PAGE_SHIFT;
 636
 637                 do {
 638                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
 639                         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 640                         if (ioc_needs_fdc) {
 641                                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 642 #if 0
 643                                 entries_per_cacheline = L1_CACHE_SHIFT - 3;
 644 #endif
 645                         }
 646                         pdir_ptr++;
 647                         byte_cnt -= IOVP_SIZE;
 648                 } while (byte_cnt > IOVP_SIZE);
 649         } else
 650                 iovp |= IOVP_SHIFT;     /* set "size" field for PCOM */
 651
 652         /*
 653         ** clear I/O PDIR entry "valid" bit.
 654         ** We have to R/M/W the cacheline regardless how much of the
 655         ** pdir entry that we clobber.
 656         ** The rest of the entry would be useful for debugging if we
 657         ** could dump core on HPMC.
 658         */
 659         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 660         if (ioc_needs_fdc)
 661                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 662
 663         WRITE_REG( SBA_IOVA(ioc, iovp, 0, 0), ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
 664 }
 665
 666 /**
 667  * sba_dma_supported - PCI driver can query DMA support
 668  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking
 669  * @mask:  number of address bits this PCI device can handle
 670  *
 671  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 672  */
 673 static int sba_dma_supported( struct device *dev, u64 mask)
 674 {
 675         struct ioc *ioc;
 676
 677         if (dev == NULL) {
 678                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME ": EISA/ISA/et al not supported\n");
 679                 BUG();
 680                 return(0);
 681         }
 682
 683         /* Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt tells drivers to try 64-bit
 684          * first, then fall back to 32-bit if that fails.
 685          * We are just "encouraging" 32-bit DMA masks here since we can
 686          * never allow IOMMU bypass unless we add special support for ZX1.
 687          */
 688         if (mask > ~0U)
 689                 return 0;
 690
 691         ioc = GET_IOC(dev);
 692
 693         /*
 694          * check if mask is >= than the current max IO Virt Address
 695          * The max IO Virt address will *always* < 30 bits.
 696          */
 697         return((int)(mask >= (ioc->ibase - 1 +
 698                         (ioc->pdir_size / sizeof(u64) * IOVP_SIZE) )));
 699 }
 700
 701
 702 /**
 703  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
 704  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 705  * @addr:  driver buffer to map.
 706  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
 707  * @direction:  R/W or both.
 708  *
 709  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 710  */
 711 static dma_addr_t
 712 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size,
 713                enum dma_data_direction direction)
 714 {
 715         struct ioc *ioc;
 716         unsigned long flags;
 717         dma_addr_t iovp;
 718         dma_addr_t offset;
 719         u64 *pdir_start;
 720         int pide;
 721
 722         ioc = GET_IOC(dev);
 723
 724         /* save offset bits */
 725         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~IOVP_MASK;
 726
 727         /* round up to nearest IOVP_SIZE */
 728         size = (size + offset + ~IOVP_MASK) & IOVP_MASK;
 729
 730         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 731 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 732         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()");
 733 #endif
 734
 735 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 736         ioc->msingle_calls++;
 737         ioc->msingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 738 #endif
 739         pide = sba_alloc_range(ioc, dev, size);
 740         iovp = (dma_addr_t) pide << IOVP_SHIFT;
 741
 742         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
 743                 __func__, addr, (long) iovp | offset);
 744
 745         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
 746
 747         while (size > 0) {
 748                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, KERNEL_SPACE, (unsigned long) addr, 0);
 749
 750                 DBG_RUN("       pdir 0x%p %02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 751                         pdir_start,
 752                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[7]),
 753                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[6]),
 754                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[5]),
 755                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[4]),
 756                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[3]),
 757                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[2]),
 758                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[1]),
 759                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[0])
 760                         );
 761
 762                 addr += IOVP_SIZE;
 763                 size -= IOVP_SIZE;
 764                 pdir_start++;
 765         }
 766
 767         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 768         if (ioc_needs_fdc)
 769                 asm volatile("sync" : : );
 770
 771 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 772         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
 773 #endif
 774         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 775
 776         /* form complete address */
 777         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset, DEFAULT_DMA_HINT_REG);
 778 }
 779
 780
 781 /**
 782  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
 783  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 784  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
 785  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 786  * @direction:  R/W or both.
 787  *
 788  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 789  */
 790 static void
 791 sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size,
 792                  enum dma_data_direction direction)
 793 {
 794         struct ioc *ioc;
 795 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 796         struct sba_dma_pair *d;
 797 #endif
 798         unsigned long flags;
 799         dma_addr_t offset;
 800
 801         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n", __func__, (long) iova, size);
 802
 803         ioc = GET_IOC(dev);
 804         offset = iova & ~IOVP_MASK;
 805         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
 806         size += offset;
 807         size = ALIGN(size, IOVP_SIZE);
 808
 809         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 810
 811 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 812         ioc->usingle_calls++;
 813         ioc->usingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 814 #endif
 815
 816         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
 817
 818 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 819         /* Delaying when we re-use a IO Pdir entry reduces the number
 820          * of MMIO reads needed to flush writes to the PCOM register.
 821          */
 822         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
 823         d->iova = iova;
 824         d->size = size;
 825         if (++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT) {
 826                 int cnt = ioc->saved_cnt;
 827                 while (cnt--) {
 828                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
 829                         d--;
 830                 }
 831                 ioc->saved_cnt = 0;
 832
 833                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 834         }
 835 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 836         sba_free_range(ioc, iova, size);
 837
 838         /* If fdc's were issued, force fdc's to be visible now */
 839         if (ioc_needs_fdc)
 840                 asm volatile("sync" : : );
 841
 842         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 843 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 844
 845         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 846
 847         /* XXX REVISIT for 2.5 Linux - need syncdma for zero-copy support.
 848         ** For Astro based systems this isn't a big deal WRT performance.
 849         ** As long as 2.4 kernels copyin/copyout data from/to userspace,
 850         ** we don't need the syncdma. The issue here is I/O MMU cachelines
 851         ** are *not* coherent in all cases.  May be hwrev dependent.
 852         ** Need to investigate more.
 853         asm volatile("syncdma");
 854         */
 855 }
 856
 857
 858 /**
 859  * sba_alloc_consistent - allocate/map shared mem for DMA
 860  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 861  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 862  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
 863  *
 864  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 865  */
 866 static void *sba_alloc_consistent(struct device *hwdev, size_t size,
 867                                         dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
 868 {
 869         void *ret;
 870
 871         if (!hwdev) {
 872                 /* only support PCI */
 873                 *dma_handle = 0;
 874                 return NULL;
 875         }
 876
 877         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
 878
 879         if (ret) {
 880                 memset(ret, 0, size);
 881                 *dma_handle = sba_map_single(hwdev, ret, size, 0);
 882         }
 883
 884         return ret;
 885 }
 886
 887
 888 /**
 889  * sba_free_consistent - free/unmap shared mem for DMA
 890  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 891  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 892  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
 893  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
 894  *
 895  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 896  */
 897 static void
 898 sba_free_consistent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 899                     dma_addr_t dma_handle)
 900 {
 901         sba_unmap_single(hwdev, dma_handle, size, 0);
 902         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
 903 }
 904
 905
 906 /*
 907 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
 908 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
 909 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
 910 */
 911 #define PIDE_FLAG 0x80000000UL
 912
 913 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 914 #define IOMMU_MAP_STATS
 915 #endif
 916 #include "iommu-helpers.h"
 917
 918 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
 919 int dump_run_sg = 0;
 920 #endif
 921
 922
 923 /**
 924  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
 925  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 926  * @sglist:  array of buffer/length pairs
 927  * @nents:  number of entries in list
 928  * @direction:  R/W or both.
 929  *
 930  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
 931  */
 932 static int
 933 sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
 934            enum dma_data_direction direction)
 935 {
 936         struct ioc *ioc;
 937         int coalesced, filled = 0;
 938         unsigned long flags;
 939
 940         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __func__, nents);
 941
 942         ioc = GET_IOC(dev);
 943
 944         /* Fast path single entry scatterlists. */
 945         if (nents == 1) {
 946                 sg_dma_address(sglist) = sba_map_single(dev,
 947                                                 (void *)sg_virt_addr(sglist),
 948                                                 sglist->length, direction);
 949                 sg_dma_len(sglist)     = sglist->length;
 950                 return 1;
 951         }
 952
 953         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 954
 955 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 956         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
 957         {
 958                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 959                 panic("Check before sba_map_sg()");
 960         }
 961 #endif
 962
 963 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 964         ioc->msg_calls++;
 965 #endif
 966
 967         /*
 968         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
 969         **
 970         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
 971         ** correct virtual address associated with each DMA page.
 972         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
 973         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
 974         */
 975         coalesced = iommu_coalesce_chunks(ioc, dev, sglist, nents, sba_alloc_range);
 976
 977         /*
 978         ** Program the I/O Pdir
 979         **
 980         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
 981         ** o dma_address will contain the pdir index
 982         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
 983         ** o address contains the virtual address.
 984         */
 985         filled = iommu_fill_pdir(ioc, sglist, nents, 0, sba_io_pdir_entry);
 986
 987         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 988         if (ioc_needs_fdc)
 989                 asm volatile("sync" : : );
 990
 991 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 992         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
 993         {
 994                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 995                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
 996         }
 997 #endif
 998
 999         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1000
1001         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __func__, filled);
1002
1003         return filled;
1004 }
1005
1006
1007 /**
1008  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
1009  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1010  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1011  * @nents:  number of entries in list
1012  * @direction:  R/W or both.
1013  *
1014  * See Documentation/PCI/PCI-DMA-mapping.txt
1015  */
1016 static void
1017 sba_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
1018              enum dma_data_direction direction)
1019 {
1020         struct ioc *ioc;
1021 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1022         unsigned long flags;
1023 #endif
1024
1025         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1026                 __func__, nents, sg_virt_addr(sglist), sglist->length);
1027
1028         ioc = GET_IOC(dev);
1029
1030 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1031         ioc->usg_calls++;
1032 #endif
1033
1034 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1035         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1036         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1037         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1038 #endif
1039
1040         while (sg_dma_len(sglist) && nents--) {
1041
1042                 sba_unmap_single(dev, sg_dma_address(sglist), sg_dma_len(sglist), direction);
1043 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1044                 ioc->usg_pages += ((sg_dma_address(sglist) & ~IOVP_MASK) + sg_dma_len(sglist) + IOVP_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1045                 ioc->usingle_calls--;   /* kluge since call is unmap_sg() */
1046 #endif
1047                 ++sglist;
1048         }
1049
1050         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __func__,  nents);
1051
1052 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1053         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1054         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1055         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1056 #endif
1057
1058 }
1059
1060 static struct hppa_dma_ops sba_ops = {
1061         .dma_supported =        sba_dma_supported,
1062         .alloc_consistent =     sba_alloc_consistent,
1063         .alloc_noncoherent =    sba_alloc_consistent,
1064         .free_consistent =      sba_free_consistent,
1065         .map_single =           sba_map_single,
1066         .unmap_single =         sba_unmap_single,
1067         .map_sg =               sba_map_sg,
1068         .unmap_sg =             sba_unmap_sg,
1069         .dma_sync_single_for_cpu =      NULL,
1070         .dma_sync_single_for_device =   NULL,
1071         .dma_sync_sg_for_cpu =          NULL,
1072         .dma_sync_sg_for_device =       NULL,
1073 };
1074
1075
1076 /**************************************************************************
1077 **
1078 **   SBA PAT PDC support
1079 **
1080 **   o call pdc_pat_cell_module()
1081 **   o store ranges in PCI "resource" structures
1082 **
1083 **************************************************************************/
1084
1085 static void
1086 sba_get_pat_resources(struct sba_device *sba_dev)
1087 {
1088 #if 0
1089 /*
1090 ** TODO/REVISIT/FIXME: support for directed ranges requires calls to
1091 **      PAT PDC to program the SBA/LBA directed range registers...this
1092 **      burden may fall on the LBA code since it directly supports the
1093 **      PCI subsystem. It's not clear yet. - ggg
1094 */
1095 PAT_MOD(mod)->mod_info.mod_pages   = PAT_GET_MOD_PAGES(temp);
1096         FIXME : ???
1097 PAT_MOD(mod)->mod_info.dvi         = PAT_GET_DVI(temp);
1098         Tells where the dvi bits are located in the address.
1099 PAT_MOD(mod)->mod_info.ioc         = PAT_GET_IOC(temp);
1100         FIXME : ???
1101 #endif
1102 }
1103
1104
1105 /**************************************************************
1106 *
1107 *   Initialization and claim
1108 *
1109 ***************************************************************/
1110 #define PIRANHA_ADDR_MASK       0x00160000UL /* bit 17,18,20 */
1111 #define PIRANHA_ADDR_VAL        0x00060000UL /* bit 17,18 on */
1112 static void *
1113 sba_alloc_pdir(unsigned int pdir_size)
1114 {
1115         unsigned long pdir_base;
1116         unsigned long pdir_order = get_order(pdir_size);
1117
1118         pdir_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order);
1119         if (NULL == (void *) pdir_base) {
1120                 panic("%s() could not allocate I/O Page Table\n",
1121                         __func__);
1122         }
1123
1124         /* If this is not PA8700 (PCX-W2)
1125         **      OR newer than ver 2.2
1126         **      OR in a system that doesn't need VINDEX bits from SBA,
1127         **
1128         ** then we aren't exposed to the HW bug.
1129         */
1130         if ( ((boot_cpu_data.pdc.cpuid >> 5) & 0x7f) != 0x13
1131                         || (boot_cpu_data.pdc.versions > 0x202)
1132                         || (boot_cpu_data.pdc.capabilities & 0x08L) )
1133                 return (void *) pdir_base;
1134
1135         /*
1136          * PA8700 (PCX-W2, aka piranha) silent data corruption fix
1137          *
1138          * An interaction between PA8700 CPU (Ver 2.2 or older) and
1139          * Ike/Astro can cause silent data corruption. This is only
1140          * a problem if the I/O PDIR is located in memory such that
1141          * (little-endian)  bits 17 and 18 are on and bit 20 is off.
1142          *
1143          * Since the max IO Pdir size is 2MB, by cleverly allocating the
1144          * right physical address, we can either avoid (IOPDIR <= 1MB)
1145          * or minimize (2MB IO Pdir) the problem if we restrict the
1146          * IO Pdir to a maximum size of 2MB-128K (1902K).
1147          *
1148          * Because we always allocate 2^N sized IO pdirs, either of the
1149          * "bad" regions will be the last 128K if at all. That's easy
1150          * to test for.
1151          *
1152          */
1153         if (pdir_order <= (19-12)) {
1154                 if (((virt_to_phys(pdir_base)+pdir_size-1) & PIRANHA_ADDR_MASK) == PIRANHA_ADDR_VAL) {
1155                         /* allocate a new one on 512k alignment */
1156                         unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, (19-12));
1157                         /* release original */
1158                         free_pages(pdir_base, pdir_order);
1159
1160                         pdir_base = new_pdir;
1161
1162                         /* release excess */
1163                         while (pdir_order < (19-12)) {
1164                                 new_pdir += pdir_size;
1165                                 free_pages(new_pdir, pdir_order);
1166                                 pdir_order +=1;
1167                                 pdir_size <<=1;
1168                         }
1169                 }
1170         } else {
1171                 /*
1172                 ** 1MB or 2MB Pdir
1173                 ** Needs to be aligned on an "odd" 1MB boundary.
1174                 */
1175                 unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order+1); /* 2 or 4MB */
1176
1177                 /* release original */
1178                 free_pages( pdir_base, pdir_order);
1179
1180                 /* release first 1MB */
1181                 free_pages(new_pdir, 20-12);
1182
1183                 pdir_base = new_pdir + 1024*1024;
1184
1185                 if (pdir_order > (20-12)) {
1186                         /*
1187                         ** 2MB Pdir.
1188                         **
1189                         ** Flag tells init_bitmap() to mark bad 128k as used
1190                         ** and to reduce the size by 128k.
1191                         */
1192                         piranha_bad_128k = 1;
1193
1194                         new_pdir += 3*1024*1024;
1195                         /* release last 1MB */
1196                         free_pages(new_pdir, 20-12);
1197
1198                         /* release unusable 128KB */
1199                         free_pages(new_pdir - 128*1024 , 17-12);
1200
1201                         pdir_size -= 128*1024;
1202                 }
1203         }
1204
1205         memset((void *) pdir_base, 0, pdir_size);
1206         return (void *) pdir_base;
1207 }
1208
1209 struct ibase_data_struct {
1210         struct ioc *ioc;
1211         int ioc_num;
1212 };
1213
1214 static int setup_ibase_imask_callback(struct device *dev, void *data)
1215 {
1216         /* lba_set_iregs() is in drivers/parisc/lba_pci.c */
1217         extern void lba_set_iregs(struct parisc_device *, u32, u32);
1218         struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1219         struct ibase_data_struct *ibd = data;
1220         int rope_num = (lba->hpa.start >> 13) & 0xf;
1221         if (rope_num >> 3 == ibd->ioc_num)
1222                 lba_set_iregs(lba, ibd->ioc->ibase, ibd->ioc->imask);
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 /* setup Mercury or Elroy IBASE/IMASK registers. */
1227 static void
1228 setup_ibase_imask(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1229 {
1230         struct ibase_data_struct ibase_data = {
1231                 .ioc            = ioc,
1232                 .ioc_num        = ioc_num,
1233         };
1234
1235         device_for_each_child(&sba->dev, &ibase_data,
1236                               setup_ibase_imask_callback);
1237 }
1238
1239 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1240 static int
1241 sba_ioc_find_quicksilver(struct device *dev, void *data)
1242 {
1243         int *agp_found = data;
1244         struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1245
1246         if (IS_QUICKSILVER(lba))
1247                 *agp_found = 1;
1248         return 0;
1249 }
1250 #endif
1251
1252 static void
1253 sba_ioc_init_pluto(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1254 {
1255         u32 iova_space_mask;
1256         u32 iova_space_size;
1257         int iov_order, tcnfg;
1258 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1259         int agp_found = 0;
1260 #endif
1261         /*
1262         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1263         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1264         ** IBASE and IMASK registers.
1265         */
1266         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1267         iova_space_size = ~(READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) & 0xFFFFFFFFUL) + 1;
1268
1269         if ((ioc->ibase < 0xfed00000UL) && ((ioc->ibase + iova_space_size) > 0xfee00000UL)) {
1270                 printk("WARNING: IOV space overlaps local config and interrupt message, truncating\n");
1271                 iova_space_size /= 2;
1272         }
1273
1274         /*
1275         ** iov_order is always based on a 1GB IOVA space since we want to
1276         ** turn on the other half for AGP GART.
1277         */
1278         iov_order = get_order(iova_space_size >> (IOVP_SHIFT - PAGE_SHIFT));
1279         ioc->pdir_size = (iova_space_size / IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1280
1281         DBG_INIT("%s() hpa 0x%p IOV %dMB (%d bits)\n",
1282                 __func__, ioc->ioc_hpa, iova_space_size >> 20,
1283                 iov_order + PAGE_SHIFT);
1284
1285         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1286                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1287         if (!ioc->pdir_base)
1288                 panic("Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1289
1290         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1291
1292         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1293                         __func__, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1294
1295 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1296         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1297         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1298
1299         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1300                 ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1301 #endif
1302
1303         WARN_ON((((unsigned long) ioc->pdir_base) & PAGE_MASK) != (unsigned long) ioc->pdir_base);
1304         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1305
1306         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1307         iova_space_mask =  0xffffffff;
1308         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1309         ioc->imask = iova_space_mask;
1310 #ifdef ZX1_SUPPORT
1311         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1312 #endif
1313         sba_dump_tlb(ioc->ioc_hpa);
1314
1315         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1316
1317         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK);
1318
1319 #ifdef CONFIG_64BIT
1320         /*
1321         ** Setting the upper bits makes checking for bypass addresses
1322         ** a little faster later on.
1323         */
1324         ioc->imask |= 0xFFFFFFFF00000000UL;
1325 #endif
1326
1327         /* Set I/O PDIR Page size to system page size */
1328         switch (PAGE_SHIFT) {
1329                 case 12: tcnfg = 0; break;      /*  4K */
1330                 case 13: tcnfg = 1; break;      /*  8K */
1331                 case 14: tcnfg = 2; break;      /* 16K */
1332                 case 16: tcnfg = 3; break;      /* 64K */
1333                 default:
1334                         panic(__FILE__ "Unsupported system page size %d",
1335                                 1 << PAGE_SHIFT);
1336                         break;
1337         }
1338         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1339
1340         /*
1341         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1342         ** Bit zero == enable bit.
1343         */
1344         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1345
1346         /*
1347         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1348         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1349         */
1350         WRITE_REG(ioc->ibase | 31, ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1351
1352 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1353
1354         /*
1355         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1356         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1357         ** whether GART support will actually be used, for now we
1358         ** can just key on any AGP device found in the system.
1359         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1360         ** the GART code to handshake on.
1361         */
1362         device_for_each_child(&sba->dev, &agp_found, sba_ioc_find_quicksilver);
1363
1364         if (agp_found && sba_reserve_agpgart) {
1365                 printk(KERN_INFO "%s: reserving %dMb of IOVA space for agpgart\n",
1366                        __func__, (iova_space_size/2) >> 20);
1367                 ioc->pdir_size /= 2;
1368                 ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iova_space_size/2)] = SBA_AGPGART_COOKIE;
1369         }
1370 #endif /*SBA_AGP_SUPPORT*/
1371 }
1372
1373 static void
1374 sba_ioc_init(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1375 {
1376         u32 iova_space_size, iova_space_mask;
1377         unsigned int pdir_size, iov_order;
1378
1379         /*
1380         ** Determine IOVA Space size from memory size.
1381         **
1382         ** Ideally, PCI drivers would register the maximum number
1383         ** of DMA they can have outstanding for each device they
1384         ** own.  Next best thing would be to guess how much DMA
1385         ** can be outstanding based on PCI Class/sub-class. Both
1386         ** methods still require some "extra" to support PCI
1387         ** Hot-Plug/Removal of PCI cards. (aka PCI OLARD).
1388         **
1389         ** While we have 32-bits "IOVA" space, top two 2 bits are used
1390         ** for DMA hints - ergo only 30 bits max.
1391         */
1392
1393         iova_space_size = (u32) (totalram_pages/global_ioc_cnt);
1394
1395         /* limit IOVA space size to 1MB-1GB */
1396         if (iova_space_size < (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
1397                 iova_space_size = 1 << (20 - PAGE_SHIFT);
1398         }
1399         else if (iova_space_size > (1 << (30 - PAGE_SHIFT))) {
1400                 iova_space_size = 1 << (30 - PAGE_SHIFT);
1401         }
1402
1403         /*
1404         ** iova space must be log2() in size.
1405         ** thus, pdir/res_map will also be log2().
1406         ** PIRANHA BUG: Exception is when IO Pdir is 2MB (gets reduced)
1407         */
1408         iov_order = get_order(iova_space_size << PAGE_SHIFT);
1409
1410         /* iova_space_size is now bytes, not pages */
1411         iova_space_size = 1 << (iov_order + PAGE_SHIFT);
1412
1413         ioc->pdir_size = pdir_size = (iova_space_size/IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1414
1415         DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx mem %ldMB IOV %dMB (%d bits)\n",
1416                         __func__,
1417                         ioc->ioc_hpa,
1418                         (unsigned long) totalram_pages >> (20 - PAGE_SHIFT),
1419                         iova_space_size>>20,
1420                         iov_order + PAGE_SHIFT);
1421
1422         ioc->pdir_base = sba_alloc_pdir(pdir_size);
1423
1424         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1425                         __func__, ioc->pdir_base, pdir_size);
1426
1427 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1428         /* FIXME : DMA HINTs not used */
1429         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1430         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1431
1432         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1433                         ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1434 #endif
1435
1436         WRITE_REG64(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1437
1438         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1439         iova_space_mask =  0xffffffff;
1440         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1441
1442         /*
1443         ** On C3000 w/512MB mem, HP-UX 10.20 reports:
1444         **     ibase=0, imask=0xFE000000, size=0x2000000.
1445         */
1446         ioc->ibase = 0;
1447         ioc->imask = iova_space_mask;   /* save it */
1448 #ifdef ZX1_SUPPORT
1449         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1450 #endif
1451
1452         DBG_INIT("%s() IOV base 0x%lx mask 0x%0lx\n",
1453                 __func__, ioc->ibase, ioc->imask);
1454
1455         /*
1456         ** FIXME: Hint registers are programmed with default hint
1457         ** values during boot, so hints should be sane even if we
1458         ** can't reprogram them the way drivers want.
1459         */
1460
1461         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1462
1463         /*
1464         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1465         */
1466         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa+IOC_IBASE);
1467         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa+IOC_IMASK);
1468
1469         /* Set I/O PDIR Page size to 4K */
1470         WRITE_REG(0, ioc->ioc_hpa+IOC_TCNFG);
1471
1472         /*
1473         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1474         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1475         */
1476         WRITE_REG(0 | 31, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
1477
1478         ioc->ibase = 0; /* used by SBA_IOVA and related macros */
1479
1480         DBG_INIT("%s() DONE\n", __func__);
1481 }
1482
1483
1484
1485 /**************************************************************************
1486 **
1487 **   SBA initialization code (HW and SW)
1488 **
1489 **   o identify SBA chip itself
1490 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1491 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1492 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1493 **
1494 **************************************************************************/
1495
1496 static void __iomem *ioc_remap(struct sba_device *sba_dev, unsigned int offset)
1497 {
1498         return ioremap_nocache(sba_dev->dev->hpa.start + offset, SBA_FUNC_SIZE);
1499 }
1500
1501 static void sba_hw_init(struct sba_device *sba_dev)
1502 {
1503         int i;
1504         int num_ioc;
1505         u64 ioc_ctl;
1506
1507         if (!is_pdc_pat()) {
1508                 /* Shutdown the USB controller on Astro-based workstations.
1509                 ** Once we reprogram the IOMMU, the next DMA performed by
1510                 ** USB will HPMC the box. USB is only enabled if a
1511                 ** keyboard is present and found.
1512                 **
1513                 ** With serial console, j6k v5.0 firmware says:
1514                 **   mem_kbd hpa 0xfee003f8 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x7
1515                 **
1516                 ** FIXME: Using GFX+USB console at power up but direct
1517                 **      linux to serial console is still broken.
1518                 **      USB could generate DMA so we must reset USB.
1519                 **      The proper sequence would be:
1520                 **      o block console output
1521                 **      o reset USB device
1522                 **      o reprogram serial port
1523                 **      o unblock console output
1524                 */
1525                 if (PAGE0->mem_kbd.cl_class == CL_KEYBD) {
1526                         pdc_io_reset_devices();
1527                 }
1528
1529         }
1530
1531
1532 #if 0
1533 printk("sba_hw_init(): mem_boot 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\n", PAGE0->mem_boot.hpa,
1534         PAGE0->mem_boot.spa, PAGE0->mem_boot.pad, PAGE0->mem_boot.cl_class);
1535
1536         /*
1537         ** Need to deal with DMA from LAN.
1538         **      Maybe use page zero boot device as a handle to talk
1539         **      to PDC about which device to shutdown.
1540         **
1541         ** Netbooting, j6k v5.0 firmware says:
1542         **      mem_boot hpa 0xf4008000 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x1002
1543         ** ARGH! invalid class.
1544         */
1545         if ((PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_RANDOM)
1546                 && (PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_SEQU)) {
1547                         pdc_io_reset();
1548         }
1549 #endif
1550
1551         if (!IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1552                 ioc_ctl = READ_REG(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1553                 DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx ioc_ctl 0x%Lx ->",
1554                         __func__, sba_dev->sba_hpa, ioc_ctl);
1555                 ioc_ctl &= ~(IOC_CTRL_RM | IOC_CTRL_NC | IOC_CTRL_CE);
1556                 ioc_ctl |= IOC_CTRL_DD | IOC_CTRL_D4 | IOC_CTRL_TC;
1557                         /* j6700 v1.6 firmware sets 0x294f */
1558                         /* A500 firmware sets 0x4d */
1559
1560                 WRITE_REG(ioc_ctl, sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1561
1562 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1563                 ioc_ctl = READ_REG64(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1564                 DBG_INIT(" 0x%Lx\n", ioc_ctl);
1565 #endif
1566         } /* if !PLUTO */
1567
1568         if (IS_ASTRO(sba_dev->dev)) {
1569                 int err;
1570                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, ASTRO_IOC_OFFSET);
1571                 num_ioc = 1;
1572
1573                 sba_dev->chip_resv.name = "Astro Intr Ack";
1574                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfef00000UL;
1575                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff000000UL - 1) ;
1576                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1577                 BUG_ON(err < 0);
1578
1579         } else if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1580                 int err;
1581
1582                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, PLUTO_IOC_OFFSET);
1583                 num_ioc = 1;
1584
1585                 sba_dev->chip_resv.name = "Pluto Intr/PIOP/VGA";
1586                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfee00000UL;
1587                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff200000UL - 1);
1588                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1589                 WARN_ON(err < 0);
1590
1591                 sba_dev->iommu_resv.name = "IOVA Space";
1592                 sba_dev->iommu_resv.start = 0x40000000UL;
1593                 sba_dev->iommu_resv.end   = 0x50000000UL - 1;
1594                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->iommu_resv));
1595                 WARN_ON(err < 0);
1596         } else {
1597                 /* IKE, REO */
1598                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(0));
1599                 sba_dev->ioc[1].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(1));
1600                 num_ioc = 2;
1601
1602                 /* TODO - LOOKUP Ike/Stretch chipset mem map */
1603         }
1604         /* XXX: What about Reo Grande? */
1605
1606         sba_dev->num_ioc = num_ioc;
1607         for (i = 0; i < num_ioc; i++) {
1608                 void __iomem *ioc_hpa = sba_dev->ioc[i].ioc_hpa;
1609                 unsigned int j;
1610
1611                 for (j=0; j < sizeof(u64) * ROPES_PER_IOC; j+=sizeof(u64)) {
1612
1613                         /*
1614                          * Clear ROPE(N)_CONFIG AO bit.
1615                          * Disables "NT Ordering" (~= !"Relaxed Ordering")
1616                          * Overrides bit 1 in DMA Hint Sets.
1617                          * Improves netperf UDP_STREAM by ~10% for bcm5701.
1618                          */
1619                         if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1620                                 void __iomem *rope_cfg;
1621                                 unsigned long cfg_val;
1622
1623                                 rope_cfg = ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + j;
1624                                 cfg_val = READ_REG(rope_cfg);
1625                                 cfg_val &= ~IOC_ROPE_AO;
1626                                 WRITE_REG(cfg_val, rope_cfg);
1627                         }
1628
1629                         /*
1630                         ** Make sure the box crashes on rope errors.
1631                         */
1632                         WRITE_REG(HF_ENABLE, ioc_hpa + ROPE0_CTL + j);
1633                 }
1634
1635                 /* flush out the last writes */
1636                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE7_CTL);
1637
1638                 DBG_INIT("      ioc[%d] ROPE_CFG 0x%Lx  ROPE_DBG 0x%Lx\n",
1639                                 i,
1640                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x40),
1641                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x50)
1642                         );
1643                 DBG_INIT("      STATUS_CONTROL 0x%Lx  FLUSH_CTRL 0x%Lx\n",
1644                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x108),
1645                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x400)
1646                         );
1647
1648                 if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1649                         sba_ioc_init_pluto(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1650                 } else {
1651                         sba_ioc_init(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1652                 }
1653         }
1654 }
1655
1656 static void
1657 sba_common_init(struct sba_device *sba_dev)
1658 {
1659         int i;
1660
1661         /* add this one to the head of the list (order doesn't matter)
1662         ** This will be useful for debugging - especially if we get coredumps
1663         */
1664         sba_dev->next = sba_list;
1665         sba_list = sba_dev;
1666
1667         for(i=0; i< sba_dev->num_ioc; i++) {
1668                 int res_size;
1669 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1670                 extern void iterate_pages(unsigned long , unsigned long ,
1671                                           void (*)(pte_t * , unsigned long),
1672                                           unsigned long );
1673                 void set_data_memory_break(pte_t * , unsigned long);
1674 #endif
1675                 /* resource map size dictated by pdir_size */
1676                 res_size = sba_dev->ioc[i].pdir_size/sizeof(u64); /* entries */
1677
1678                 /* Second part of PIRANHA BUG */
1679                 if (piranha_bad_128k) {
1680                         res_size -= (128*1024)/sizeof(u64);
1681                 }
1682
1683                 res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1684                 DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n",
1685                         __func__, res_size);
1686
1687                 sba_dev->ioc[i].res_size = res_size;
1688                 sba_dev->ioc[i].res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(res_size));
1689
1690 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1691                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1692                                 set_data_memory_break, 0);
1693 #endif
1694
1695                 if (NULL == sba_dev->ioc[i].res_map)
1696                 {
1697                         panic("%s:%s() could not allocate resource map\n",
1698                               __FILE__, __func__ );
1699                 }
1700
1701                 memset(sba_dev->ioc[i].res_map, 0, res_size);
1702                 /* next available IOVP - circular search */
1703                 sba_dev->ioc[i].res_hint = (unsigned long *)
1704                                 &(sba_dev->ioc[i].res_map[L1_CACHE_BYTES]);
1705
1706 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1707                 /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1708                 sba_dev->ioc[i].res_map[0] = 0x80;
1709                 sba_dev->ioc[i].pdir_base[0] = 0xeeffc0addbba0080ULL;
1710 #endif
1711
1712                 /* Third (and last) part of PIRANHA BUG */
1713                 if (piranha_bad_128k) {
1714                         /* region from +1408K to +1536 is un-usable. */
1715
1716                         int idx_start = (1408*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1717                         int idx_end   = (1536*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1718                         long *p_start = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_start]);
1719                         long *p_end   = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_end]);
1720
1721                         /* mark that part of the io pdir busy */
1722                         while (p_start < p_end)
1723                                 *p_start++ = -1;
1724
1725                 }
1726
1727 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1728                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1729                                 set_data_memory_break, 0);
1730                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].pdir_base, sba_dev->ioc[i].pdir_size,
1731                                 set_data_memory_break, 0);
1732 #endif
1733
1734                 DBG_INIT("%s() %d res_map %x %p\n",
1735                         __func__, i, res_size, sba_dev->ioc[i].res_map);
1736         }
1737
1738         spin_lock_init(&sba_dev->sba_lock);
1739         ioc_needs_fdc = boot_cpu_data.pdc.capabilities & PDC_MODEL_IOPDIR_FDC;
1740
1741 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1742         /*
1743          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
1744          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
1745          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
1746          */
1747         if (ioc_needs_fdc) {
1748                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " FDC/SYNC required.\n");
1749         } else {
1750                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " IOC has cache coherent PDIR.\n");
1751         }
1752 #endif
1753 }
1754
1755 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1756 static int sba_proc_info(struct seq_file *m, void *p)
1757 {
1758         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1759         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1760         int total_pages = (int) (ioc->res_size << 3); /* 8 bits per byte */
1761 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1762         unsigned long avg = 0, min, max;
1763 #endif
1764         int i, len = 0;
1765
1766         len += seq_printf(m, "%s rev %d.%d\n",
1767                 sba_dev->name,
1768                 (sba_dev->hw_rev & 0x7) + 1,
1769                 (sba_dev->hw_rev & 0x18) >> 3
1770                 );
1771         len += seq_printf(m, "IO PDIR size    : %d bytes (%d entries)\n",
1772                 (int) ((ioc->res_size << 3) * sizeof(u64)), /* 8 bits/byte */
1773                 total_pages);
1774
1775         len += seq_printf(m, "Resource bitmap : %d bytes (%d pages)\n",
1776                 ioc->res_size, ioc->res_size << 3);   /* 8 bits per byte */
1777
1778         len += seq_printf(m, "LMMIO_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n",
1779                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE),
1780                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK),
1781                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_ROUTE)
1782                 );
1783
1784         for (i=0; i<4; i++)
1785                 len += seq_printf(m, "DIR%d_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n", i,
1786                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_BASE  + i*0x18),
1787                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_MASK  + i*0x18),
1788                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_ROUTE + i*0x18)
1789                 );
1790
1791 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1792         len += seq_printf(m, "IO PDIR entries : %ld free  %ld used (%d%%)\n",
1793                 total_pages - ioc->used_pages, ioc->used_pages,
1794                 (int) (ioc->used_pages * 100 / total_pages));
1795
1796         min = max = ioc->avg_search[0];
1797         for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1798                 avg += ioc->avg_search[i];
1799                 if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1800                 if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1801         }
1802         avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1803         len += seq_printf(m, "  Bitmap search : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles)\n",
1804                 min, avg, max);
1805
1806         len += seq_printf(m, "pci_map_single(): %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1807                 ioc->msingle_calls, ioc->msingle_pages,
1808                 (int) ((ioc->msingle_pages * 1000)/ioc->msingle_calls));
1809
1810         /* KLUGE - unmap_sg calls unmap_single for each mapped page */
1811         min = ioc->usingle_calls;
1812         max = ioc->usingle_pages - ioc->usg_pages;
1813         len += seq_printf(m, "pci_unmap_single: %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1814                 min, max, (int) ((max * 1000)/min));
1815
1816         len += seq_printf(m, "pci_map_sg()    : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1817                 ioc->msg_calls, ioc->msg_pages,
1818                 (int) ((ioc->msg_pages * 1000)/ioc->msg_calls));
1819
1820         len += seq_printf(m, "pci_unmap_sg()  : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1821                 ioc->usg_calls, ioc->usg_pages,
1822                 (int) ((ioc->usg_pages * 1000)/ioc->usg_calls));
1823 #endif
1824
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static int
1829 sba_proc_open(struct inode *i, struct file *f)
1830 {
1831         return single_open(f, &sba_proc_info, NULL);
1832 }
1833
1834 static const struct file_operations sba_proc_fops = {
1835         .owner = THIS_MODULE,
1836         .open = sba_proc_open,
1837         .read = seq_read,
1838         .llseek = seq_lseek,
1839         .release = single_release,
1840 };
1841
1842 static int
1843 sba_proc_bitmap_info(struct seq_file *m, void *p)
1844 {
1845         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1846         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1847         unsigned int *res_ptr = (unsigned int *)ioc->res_map;
1848         int i, len = 0;
1849
1850         for (i = 0; i < (ioc->res_size/sizeof(unsigned int)); ++i, ++res_ptr) {
1851                 if ((i & 7) == 0)
1852                         len += seq_printf(m, "\n   ");
1853                 len += seq_printf(m, " %08x", *res_ptr);
1854         }
1855         len += seq_printf(m, "\n");
1856
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 static int
1861 sba_proc_bitmap_open(struct inode *i, struct file *f)
1862 {
1863         return single_open(f, &sba_proc_bitmap_info, NULL);
1864 }
1865
1866 static const struct file_operations sba_proc_bitmap_fops = {
1867         .owner = THIS_MODULE,
1868         .open = sba_proc_bitmap_open,
1869         .read = seq_read,
1870         .llseek = seq_lseek,
1871         .release = single_release,
1872 };
1873 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1874
1875 static struct parisc_device_id sba_tbl[] = {
1876         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, ASTRO_RUNWAY_PORT, 0xb },
1877         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, IKE_MERCED_PORT, 0xc },
1878         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REO_MERCED_PORT, 0xc },
1879         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REOG_MERCED_PORT, 0xc },
1880         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, PLUTO_MCKINLEY_PORT, 0xc },
1881         { 0, }
1882 };
1883
1884 static int sba_driver_callback(struct parisc_device *);
1885
1886 static struct parisc_driver sba_driver = {
1887         .name =         MODULE_NAME,
1888         .id_table =     sba_tbl,
1889         .probe =        sba_driver_callback,
1890 };
1891
1892 /*
1893 ** Determine if sba should claim this chip (return 0) or not (return 1).
1894 ** If so, initialize the chip and tell other partners in crime they
1895 ** have work to do.
1896 */
1897 static int sba_driver_callback(struct parisc_device *dev)
1898 {
1899         struct sba_device *sba_dev;
1900         u32 func_class;
1901         int i;
1902         char *version;
1903         void __iomem *sba_addr = ioremap_nocache(dev->hpa.start, SBA_FUNC_SIZE);
1904 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1905         struct proc_dir_entry *root;
1906 #endif
1907
1908         sba_dump_ranges(sba_addr);
1909
1910         /* Read HW Rev First */
1911         func_class = READ_REG(sba_addr + SBA_FCLASS);
1912
1913         if (IS_ASTRO(dev)) {
1914                 unsigned long fclass;
1915                 static char astro_rev[]="Astro ?.?";
1916
1917                 /* Astro is broken...Read HW Rev First */
1918                 fclass = READ_REG(sba_addr);
1919
1920                 astro_rev[6] = '1' + (char) (fclass & 0x7);
1921                 astro_rev[8] = '0' + (char) ((fclass & 0x18) >> 3);
1922                 version = astro_rev;
1923
1924         } else if (IS_IKE(dev)) {
1925                 static char ike_rev[] = "Ike rev ?";
1926                 ike_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1927                 version = ike_rev;
1928         } else if (IS_PLUTO(dev)) {
1929                 static char pluto_rev[]="Pluto ?.?";
1930                 pluto_rev[6] = '0' + (char) ((func_class & 0xf0) >> 4);
1931                 pluto_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0x0f);
1932                 version = pluto_rev;
1933         } else {
1934                 static char reo_rev[] = "REO rev ?";
1935                 reo_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1936                 version = reo_rev;
1937         }
1938
1939         if (!global_ioc_cnt) {
1940                 global_ioc_cnt = count_parisc_driver(&sba_driver);
1941
1942                 /* Astro and Pluto have one IOC per SBA */
1943                 if ((!IS_ASTRO(dev)) || (!IS_PLUTO(dev)))
1944                         global_ioc_cnt *= 2;
1945         }
1946
1947         printk(KERN_INFO "%s found %s at 0x%llx\n",
1948                 MODULE_NAME, version, (unsigned long long)dev->hpa.start);
1949
1950         sba_dev = kzalloc(sizeof(struct sba_device), GFP_KERNEL);
1951         if (!sba_dev) {
1952                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME " - couldn't alloc sba_device\n");
1953                 return -ENOMEM;
1954         }
1955
1956         parisc_set_drvdata(dev, sba_dev);
1957
1958         for(i=0; i<MAX_IOC; i++)
1959                 spin_lock_init(&(sba_dev->ioc[i].res_lock));
1960
1961         sba_dev->dev = dev;
1962         sba_dev->hw_rev = func_class;
1963         sba_dev->name = dev->name;
1964         sba_dev->sba_hpa = sba_addr;
1965
1966         sba_get_pat_resources(sba_dev);
1967         sba_hw_init(sba_dev);
1968         sba_common_init(sba_dev);
1969
1970         hppa_dma_ops = &sba_ops;
1971
1972 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1973         switch (dev->id.hversion) {
1974         case PLUTO_MCKINLEY_PORT:
1975                 root = proc_mckinley_root;
1976                 break;
1977         case ASTRO_RUNWAY_PORT:
1978         case IKE_MERCED_PORT:
1979         default:
1980                 root = proc_runway_root;
1981                 break;
1982         }
1983
1984         proc_create("sba_iommu", 0, root, &sba_proc_fops);
1985         proc_create("sba_iommu-bitmap", 0, root, &sba_proc_bitmap_fops);
1986 #endif
1987
1988         parisc_has_iommu();
1989         return 0;
1990 }
1991
1992 /*
1993 ** One time initialization to let the world know the SBA was found.
1994 ** This is the only routine which is NOT static.
1995 ** Must be called exactly once before pci_init().
1996 */
1997 void __init sba_init(void)
1998 {
1999         register_parisc_driver(&sba_driver);
2000 }
2001
2002
2003 /**
2004  * sba_get_iommu - Assign the iommu pointer for the pci bus controller.
2005  * @dev: The parisc device.
2006  *
2007  * Returns the appropriate IOMMU data for the given parisc PCI controller.
2008  * This is cached and used later for PCI DMA Mapping.
2009  */
2010 void * sba_get_iommu(struct parisc_device *pci_hba)
2011 {
2012         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2013         struct sba_device *sba = dev_get_drvdata(&sba_dev->dev);
2014         char t = sba_dev->id.hw_type;
2015         int iocnum = (pci_hba->hw_path >> 3);   /* rope # */
2016
2017         WARN_ON((t != HPHW_IOA) && (t != HPHW_BCPORT));
2018
2019         return &(sba->ioc[iocnum]);
2020 }
2021
2022
2023 /**
2024  * sba_directed_lmmio - return first directed LMMIO range routed to rope
2025  * @pa_dev: The parisc device.
2026  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2027  *
2028  * For the given parisc PCI controller, determine if any direct ranges
2029  * are routed down the corresponding rope.
2030  */
2031 void sba_directed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r)
2032 {
2033         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2034         struct sba_device *sba = dev_get_drvdata(&sba_dev->dev);
2035         char t = sba_dev->id.hw_type;
2036         int i;
2037         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2038
2039         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2040
2041         r->start = r->end = 0;
2042
2043         /* Astro has 4 directed ranges. Not sure about Ike/Pluto/et al */
2044         for (i=0; i<4; i++) {
2045                 int base, size;
2046                 void __iomem *reg = sba->sba_hpa + i*0x18;
2047
2048                 base = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_BASE);
2049                 if ((base & 1) == 0)
2050                         continue;       /* not enabled */
2051
2052                 size = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_ROUTE);
2053
2054                 if ((size & (ROPES_PER_IOC-1)) != rope)
2055                         continue;       /* directed down different rope */
2056
2057                 r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2058                 size = ~ READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_MASK);
2059                 r->end = r->start + size;
2060                 r->flags = IORESOURCE_MEM;
2061         }
2062 }
2063
2064
2065 /**
2066  * sba_distributed_lmmio - return portion of distributed LMMIO range
2067  * @pa_dev: The parisc device.
2068  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2069  *
2070  * For the given parisc PCI controller, return portion of distributed LMMIO
2071  * range. The distributed LMMIO is always present and it's just a question
2072  * of the base address and size of the range.
2073  */
2074 void sba_distributed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r )
2075 {
2076         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2077         struct sba_device *sba = dev_get_drvdata(&sba_dev->dev);
2078         char t = sba_dev->id.hw_type;
2079         int base, size;
2080         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2081
2082         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2083
2084         r->start = r->end = 0;
2085
2086         base = READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE);
2087         if ((base & 1) == 0) {
2088                 BUG();  /* Gah! Distr Range wasn't enabled! */
2089                 return;
2090         }
2091
2092         r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2093
2094         size = (~READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK)) / ROPES_PER_IOC;
2095         r->start += rope * (size + 1);  /* adjust base for this rope */
2096         r->end = r->start + size;
2097         r->flags = IORESOURCE_MEM;
2098 }