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