]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/arm/mm/dma-mapping.c
Merge tag 'please-pull-getrandom' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[karo-tx-linux.git] / arch / arm / mm / dma-mapping.c
1 /*
2  *  linux/arch/arm/mm/dma-mapping.c
3  *
4  *  Copyright (C) 2000-2004 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  *  DMA uncached mapping support.
11  */
12 #include <linux/bootmem.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/gfp.h>
16 #include <linux/errno.h>
17 #include <linux/list.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/device.h>
20 #include <linux/dma-mapping.h>
21 #include <linux/dma-contiguous.h>
22 #include <linux/highmem.h>
23 #include <linux/memblock.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/iommu.h>
26 #include <linux/io.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/sizes.h>
29 #include <linux/cma.h>
30
31 #include <asm/memory.h>
32 #include <asm/highmem.h>
33 #include <asm/cacheflush.h>
34 #include <asm/tlbflush.h>
35 #include <asm/mach/arch.h>
36 #include <asm/dma-iommu.h>
37 #include <asm/mach/map.h>
38 #include <asm/system_info.h>
39 #include <asm/dma-contiguous.h>
40
41 #include "mm.h"
42
43 /*
44  * The DMA API is built upon the notion of "buffer ownership".  A buffer
45  * is either exclusively owned by the CPU (and therefore may be accessed
46  * by it) or exclusively owned by the DMA device.  These helper functions
47  * represent the transitions between these two ownership states.
48  *
49  * Note, however, that on later ARMs, this notion does not work due to
50  * speculative prefetches.  We model our approach on the assumption that
51  * the CPU does do speculative prefetches, which means we clean caches
52  * before transfers and delay cache invalidation until transfer completion.
53  *
54  */
55 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *, unsigned long,
56                 size_t, enum dma_data_direction);
57 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *, unsigned long,
58                 size_t, enum dma_data_direction);
59
60 /**
61  * arm_dma_map_page - map a portion of a page for streaming DMA
62  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
63  * @page: page that buffer resides in
64  * @offset: offset into page for start of buffer
65  * @size: size of buffer to map
66  * @dir: DMA transfer direction
67  *
68  * Ensure that any data held in the cache is appropriately discarded
69  * or written back.
70  *
71  * The device owns this memory once this call has completed.  The CPU
72  * can regain ownership by calling dma_unmap_page().
73  */
74 static dma_addr_t arm_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
75              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
76              struct dma_attrs *attrs)
77 {
78         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
79                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
80         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
81 }
82
83 static dma_addr_t arm_coherent_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
84              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
85              struct dma_attrs *attrs)
86 {
87         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
88 }
89
90 /**
91  * arm_dma_unmap_page - unmap a buffer previously mapped through dma_map_page()
92  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
93  * @handle: DMA address of buffer
94  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
95  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
96  *
97  * Unmap a page streaming mode DMA translation.  The handle and size
98  * must match what was provided in the previous dma_map_page() call.
99  * All other usages are undefined.
100  *
101  * After this call, reads by the CPU to the buffer are guaranteed to see
102  * whatever the device wrote there.
103  */
104 static void arm_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
105                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
106                 struct dma_attrs *attrs)
107 {
108         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
109                 __dma_page_dev_to_cpu(pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle)),
110                                       handle & ~PAGE_MASK, size, dir);
111 }
112
113 static void arm_dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
114                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
115 {
116         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
117         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
118         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
119 }
120
121 static void arm_dma_sync_single_for_device(struct device *dev,
122                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
123 {
124         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
125         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
126         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
127 }
128
129 struct dma_map_ops arm_dma_ops = {
130         .alloc                  = arm_dma_alloc,
131         .free                   = arm_dma_free,
132         .mmap                   = arm_dma_mmap,
133         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
134         .map_page               = arm_dma_map_page,
135         .unmap_page             = arm_dma_unmap_page,
136         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
137         .unmap_sg               = arm_dma_unmap_sg,
138         .sync_single_for_cpu    = arm_dma_sync_single_for_cpu,
139         .sync_single_for_device = arm_dma_sync_single_for_device,
140         .sync_sg_for_cpu        = arm_dma_sync_sg_for_cpu,
141         .sync_sg_for_device     = arm_dma_sync_sg_for_device,
142         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
143 };
144 EXPORT_SYMBOL(arm_dma_ops);
145
146 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
147         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs);
148 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
149                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs);
150
151 struct dma_map_ops arm_coherent_dma_ops = {
152         .alloc                  = arm_coherent_dma_alloc,
153         .free                   = arm_coherent_dma_free,
154         .mmap                   = arm_dma_mmap,
155         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
156         .map_page               = arm_coherent_dma_map_page,
157         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
158         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
159 };
160 EXPORT_SYMBOL(arm_coherent_dma_ops);
161
162 static int __dma_supported(struct device *dev, u64 mask, bool warn)
163 {
164         unsigned long max_dma_pfn;
165
166         /*
167          * If the mask allows for more memory than we can address,
168          * and we actually have that much memory, then we must
169          * indicate that DMA to this device is not supported.
170          */
171         if (sizeof(mask) != sizeof(dma_addr_t) &&
172             mask > (dma_addr_t)~0 &&
173             dma_to_pfn(dev, ~0) < max_pfn) {
174                 if (warn) {
175                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx is larger than dma_addr_t allows\n",
176                                  mask);
177                         dev_warn(dev, "Driver did not use or check the return value from dma_set_coherent_mask()?\n");
178                 }
179                 return 0;
180         }
181
182         max_dma_pfn = min(max_pfn, arm_dma_pfn_limit);
183
184         /*
185          * Translate the device's DMA mask to a PFN limit.  This
186          * PFN number includes the page which we can DMA to.
187          */
188         if (dma_to_pfn(dev, mask) < max_dma_pfn) {
189                 if (warn)
190                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx (pfn %#lx-%#lx) covers a smaller range of system memory than the DMA zone pfn 0x0-%#lx\n",
191                                  mask,
192                                  dma_to_pfn(dev, 0), dma_to_pfn(dev, mask) + 1,
193                                  max_dma_pfn + 1);
194                 return 0;
195         }
196
197         return 1;
198 }
199
200 static u64 get_coherent_dma_mask(struct device *dev)
201 {
202         u64 mask = (u64)DMA_BIT_MASK(32);
203
204         if (dev) {
205                 mask = dev->coherent_dma_mask;
206
207                 /*
208                  * Sanity check the DMA mask - it must be non-zero, and
209                  * must be able to be satisfied by a DMA allocation.
210                  */
211                 if (mask == 0) {
212                         dev_warn(dev, "coherent DMA mask is unset\n");
213                         return 0;
214                 }
215
216                 if (!__dma_supported(dev, mask, true))
217                         return 0;
218         }
219
220         return mask;
221 }
222
223 static void __dma_clear_buffer(struct page *page, size_t size)
224 {
225         /*
226          * Ensure that the allocated pages are zeroed, and that any data
227          * lurking in the kernel direct-mapped region is invalidated.
228          */
229         if (PageHighMem(page)) {
230                 phys_addr_t base = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
231                 phys_addr_t end = base + size;
232                 while (size > 0) {
233                         void *ptr = kmap_atomic(page);
234                         memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
235                         dmac_flush_range(ptr, ptr + PAGE_SIZE);
236                         kunmap_atomic(ptr);
237                         page++;
238                         size -= PAGE_SIZE;
239                 }
240                 outer_flush_range(base, end);
241         } else {
242                 void *ptr = page_address(page);
243                 memset(ptr, 0, size);
244                 dmac_flush_range(ptr, ptr + size);
245                 outer_flush_range(__pa(ptr), __pa(ptr) + size);
246         }
247 }
248
249 /*
250  * Allocate a DMA buffer for 'dev' of size 'size' using the
251  * specified gfp mask.  Note that 'size' must be page aligned.
252  */
253 static struct page *__dma_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp)
254 {
255         unsigned long order = get_order(size);
256         struct page *page, *p, *e;
257
258         page = alloc_pages(gfp, order);
259         if (!page)
260                 return NULL;
261
262         /*
263          * Now split the huge page and free the excess pages
264          */
265         split_page(page, order);
266         for (p = page + (size >> PAGE_SHIFT), e = page + (1 << order); p < e; p++)
267                 __free_page(p);
268
269         __dma_clear_buffer(page, size);
270
271         return page;
272 }
273
274 /*
275  * Free a DMA buffer.  'size' must be page aligned.
276  */
277 static void __dma_free_buffer(struct page *page, size_t size)
278 {
279         struct page *e = page + (size >> PAGE_SHIFT);
280
281         while (page < e) {
282                 __free_page(page);
283                 page++;
284         }
285 }
286
287 #ifdef CONFIG_MMU
288
289 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
290                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
291                                      const void *caller);
292
293 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
294                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
295                                  const void *caller);
296
297 static void *
298 __dma_alloc_remap(struct page *page, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
299         const void *caller)
300 {
301         struct vm_struct *area;
302         unsigned long addr;
303
304         /*
305          * DMA allocation can be mapped to user space, so lets
306          * set VM_USERMAP flags too.
307          */
308         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
309                                   caller);
310         if (!area)
311                 return NULL;
312         addr = (unsigned long)area->addr;
313         area->phys_addr = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
314
315         if (ioremap_page_range(addr, addr + size, area->phys_addr, prot)) {
316                 vunmap((void *)addr);
317                 return NULL;
318         }
319         return (void *)addr;
320 }
321
322 static void __dma_free_remap(void *cpu_addr, size_t size)
323 {
324         unsigned int flags = VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP;
325         struct vm_struct *area = find_vm_area(cpu_addr);
326         if (!area || (area->flags & flags) != flags) {
327                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
328                 return;
329         }
330         unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
331         vunmap(cpu_addr);
332 }
333
334 #define DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE  SZ_256K
335
336 struct dma_pool {
337         size_t size;
338         spinlock_t lock;
339         unsigned long *bitmap;
340         unsigned long nr_pages;
341         void *vaddr;
342         struct page **pages;
343 };
344
345 static struct dma_pool atomic_pool = {
346         .size = DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE,
347 };
348
349 static int __init early_coherent_pool(char *p)
350 {
351         atomic_pool.size = memparse(p, &p);
352         return 0;
353 }
354 early_param("coherent_pool", early_coherent_pool);
355
356 void __init init_dma_coherent_pool_size(unsigned long size)
357 {
358         /*
359          * Catch any attempt to set the pool size too late.
360          */
361         BUG_ON(atomic_pool.vaddr);
362
363         /*
364          * Set architecture specific coherent pool size only if
365          * it has not been changed by kernel command line parameter.
366          */
367         if (atomic_pool.size == DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE)
368                 atomic_pool.size = size;
369 }
370
371 /*
372  * Initialise the coherent pool for atomic allocations.
373  */
374 static int __init atomic_pool_init(void)
375 {
376         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
377         pgprot_t prot = pgprot_dmacoherent(PAGE_KERNEL);
378         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | GFP_DMA;
379         unsigned long nr_pages = pool->size >> PAGE_SHIFT;
380         unsigned long *bitmap;
381         struct page *page;
382         struct page **pages;
383         void *ptr;
384         int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(nr_pages) * sizeof(long);
385
386         bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
387         if (!bitmap)
388                 goto no_bitmap;
389
390         pages = kzalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
391         if (!pages)
392                 goto no_pages;
393
394         if (dev_get_cma_area(NULL))
395                 ptr = __alloc_from_contiguous(NULL, pool->size, prot, &page,
396                                               atomic_pool_init);
397         else
398                 ptr = __alloc_remap_buffer(NULL, pool->size, gfp, prot, &page,
399                                            atomic_pool_init);
400         if (ptr) {
401                 int i;
402
403                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
404                         pages[i] = page + i;
405
406                 spin_lock_init(&pool->lock);
407                 pool->vaddr = ptr;
408                 pool->pages = pages;
409                 pool->bitmap = bitmap;
410                 pool->nr_pages = nr_pages;
411                 pr_info("DMA: preallocated %u KiB pool for atomic coherent allocations\n",
412                        (unsigned)pool->size / 1024);
413                 return 0;
414         }
415
416         kfree(pages);
417 no_pages:
418         kfree(bitmap);
419 no_bitmap:
420         pr_err("DMA: failed to allocate %u KiB pool for atomic coherent allocation\n",
421                (unsigned)pool->size / 1024);
422         return -ENOMEM;
423 }
424 /*
425  * CMA is activated by core_initcall, so we must be called after it.
426  */
427 postcore_initcall(atomic_pool_init);
428
429 struct dma_contig_early_reserve {
430         phys_addr_t base;
431         unsigned long size;
432 };
433
434 static struct dma_contig_early_reserve dma_mmu_remap[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
435
436 static int dma_mmu_remap_num __initdata;
437
438 void __init dma_contiguous_early_fixup(phys_addr_t base, unsigned long size)
439 {
440         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].base = base;
441         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].size = size;
442         dma_mmu_remap_num++;
443 }
444
445 void __init dma_contiguous_remap(void)
446 {
447         int i;
448         for (i = 0; i < dma_mmu_remap_num; i++) {
449                 phys_addr_t start = dma_mmu_remap[i].base;
450                 phys_addr_t end = start + dma_mmu_remap[i].size;
451                 struct map_desc map;
452                 unsigned long addr;
453
454                 if (end > arm_lowmem_limit)
455                         end = arm_lowmem_limit;
456                 if (start >= end)
457                         continue;
458
459                 map.pfn = __phys_to_pfn(start);
460                 map.virtual = __phys_to_virt(start);
461                 map.length = end - start;
462                 map.type = MT_MEMORY_DMA_READY;
463
464                 /*
465                  * Clear previous low-memory mapping to ensure that the
466                  * TLB does not see any conflicting entries, then flush
467                  * the TLB of the old entries before creating new mappings.
468                  *
469                  * This ensures that any speculatively loaded TLB entries
470                  * (even though they may be rare) can not cause any problems,
471                  * and ensures that this code is architecturally compliant.
472                  */
473                 for (addr = __phys_to_virt(start); addr < __phys_to_virt(end);
474                      addr += PMD_SIZE)
475                         pmd_clear(pmd_off_k(addr));
476
477                 flush_tlb_kernel_range(__phys_to_virt(start),
478                                        __phys_to_virt(end));
479
480                 iotable_init(&map, 1);
481         }
482 }
483
484 static int __dma_update_pte(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
485                             void *data)
486 {
487         struct page *page = virt_to_page(addr);
488         pgprot_t prot = *(pgprot_t *)data;
489
490         set_pte_ext(pte, mk_pte(page, prot), 0);
491         return 0;
492 }
493
494 static void __dma_remap(struct page *page, size_t size, pgprot_t prot)
495 {
496         unsigned long start = (unsigned long) page_address(page);
497         unsigned end = start + size;
498
499         apply_to_page_range(&init_mm, start, size, __dma_update_pte, &prot);
500         flush_tlb_kernel_range(start, end);
501 }
502
503 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
504                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
505                                  const void *caller)
506 {
507         struct page *page;
508         void *ptr;
509         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
510         if (!page)
511                 return NULL;
512
513         ptr = __dma_alloc_remap(page, size, gfp, prot, caller);
514         if (!ptr) {
515                 __dma_free_buffer(page, size);
516                 return NULL;
517         }
518
519         *ret_page = page;
520         return ptr;
521 }
522
523 static void *__alloc_from_pool(size_t size, struct page **ret_page)
524 {
525         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
526         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
527         unsigned int pageno;
528         unsigned long flags;
529         void *ptr = NULL;
530         unsigned long align_mask;
531
532         if (!pool->vaddr) {
533                 WARN(1, "coherent pool not initialised!\n");
534                 return NULL;
535         }
536
537         /*
538          * Align the region allocation - allocations from pool are rather
539          * small, so align them to their order in pages, minimum is a page
540          * size. This helps reduce fragmentation of the DMA space.
541          */
542         align_mask = (1 << get_order(size)) - 1;
543
544         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
545         pageno = bitmap_find_next_zero_area(pool->bitmap, pool->nr_pages,
546                                             0, count, align_mask);
547         if (pageno < pool->nr_pages) {
548                 bitmap_set(pool->bitmap, pageno, count);
549                 ptr = pool->vaddr + PAGE_SIZE * pageno;
550                 *ret_page = pool->pages[pageno];
551         } else {
552                 pr_err_once("ERROR: %u KiB atomic DMA coherent pool is too small!\n"
553                             "Please increase it with coherent_pool= kernel parameter!\n",
554                             (unsigned)pool->size / 1024);
555         }
556         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
557
558         return ptr;
559 }
560
561 static bool __in_atomic_pool(void *start, size_t size)
562 {
563         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
564         void *end = start + size;
565         void *pool_start = pool->vaddr;
566         void *pool_end = pool->vaddr + pool->size;
567
568         if (start < pool_start || start >= pool_end)
569                 return false;
570
571         if (end <= pool_end)
572                 return true;
573
574         WARN(1, "Wrong coherent size(%p-%p) from atomic pool(%p-%p)\n",
575              start, end - 1, pool_start, pool_end - 1);
576
577         return false;
578 }
579
580 static int __free_from_pool(void *start, size_t size)
581 {
582         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
583         unsigned long pageno, count;
584         unsigned long flags;
585
586         if (!__in_atomic_pool(start, size))
587                 return 0;
588
589         pageno = (start - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
590         count = size >> PAGE_SHIFT;
591
592         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
593         bitmap_clear(pool->bitmap, pageno, count);
594         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
595
596         return 1;
597 }
598
599 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
600                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
601                                      const void *caller)
602 {
603         unsigned long order = get_order(size);
604         size_t count = size >> PAGE_SHIFT;
605         struct page *page;
606         void *ptr;
607
608         page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
609         if (!page)
610                 return NULL;
611
612         __dma_clear_buffer(page, size);
613
614         if (PageHighMem(page)) {
615                 ptr = __dma_alloc_remap(page, size, GFP_KERNEL, prot, caller);
616                 if (!ptr) {
617                         dma_release_from_contiguous(dev, page, count);
618                         return NULL;
619                 }
620         } else {
621                 __dma_remap(page, size, prot);
622                 ptr = page_address(page);
623         }
624         *ret_page = page;
625         return ptr;
626 }
627
628 static void __free_from_contiguous(struct device *dev, struct page *page,
629                                    void *cpu_addr, size_t size)
630 {
631         if (PageHighMem(page))
632                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
633         else
634                 __dma_remap(page, size, PAGE_KERNEL);
635         dma_release_from_contiguous(dev, page, size >> PAGE_SHIFT);
636 }
637
638 static inline pgprot_t __get_dma_pgprot(struct dma_attrs *attrs, pgprot_t prot)
639 {
640         prot = dma_get_attr(DMA_ATTR_WRITE_COMBINE, attrs) ?
641                             pgprot_writecombine(prot) :
642                             pgprot_dmacoherent(prot);
643         return prot;
644 }
645
646 #define nommu() 0
647
648 #else   /* !CONFIG_MMU */
649
650 #define nommu() 1
651
652 #define __get_dma_pgprot(attrs, prot)   __pgprot(0)
653 #define __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, ret, c)      NULL
654 #define __alloc_from_pool(size, ret_page)                       NULL
655 #define __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, ret, c)        NULL
656 #define __free_from_pool(cpu_addr, size)                        0
657 #define __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size)       do { } while (0)
658 #define __dma_free_remap(cpu_addr, size)                        do { } while (0)
659
660 #endif  /* CONFIG_MMU */
661
662 static void *__alloc_simple_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
663                                    struct page **ret_page)
664 {
665         struct page *page;
666         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
667         if (!page)
668                 return NULL;
669
670         *ret_page = page;
671         return page_address(page);
672 }
673
674
675
676 static void *__dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
677                          gfp_t gfp, pgprot_t prot, bool is_coherent, const void *caller)
678 {
679         u64 mask = get_coherent_dma_mask(dev);
680         struct page *page = NULL;
681         void *addr;
682
683 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
684         u64 limit = (mask + 1) & ~mask;
685         if (limit && size >= limit) {
686                 dev_warn(dev, "coherent allocation too big (requested %#x mask %#llx)\n",
687                         size, mask);
688                 return NULL;
689         }
690 #endif
691
692         if (!mask)
693                 return NULL;
694
695         if (mask < 0xffffffffULL)
696                 gfp |= GFP_DMA;
697
698         /*
699          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
700          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
701          * handle them.  The real problem is that this flag probably
702          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
703          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
704          */
705         gfp &= ~(__GFP_COMP);
706
707         *handle = DMA_ERROR_CODE;
708         size = PAGE_ALIGN(size);
709
710         if (is_coherent || nommu())
711                 addr = __alloc_simple_buffer(dev, size, gfp, &page);
712         else if (!(gfp & __GFP_WAIT))
713                 addr = __alloc_from_pool(size, &page);
714         else if (!dev_get_cma_area(dev))
715                 addr = __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, &page, caller);
716         else
717                 addr = __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, &page, caller);
718
719         if (addr)
720                 *handle = pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page));
721
722         return addr;
723 }
724
725 /*
726  * Allocate DMA-coherent memory space and return both the kernel remapped
727  * virtual and bus address for that space.
728  */
729 void *arm_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
730                     gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
731 {
732         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
733         void *memory;
734
735         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
736                 return memory;
737
738         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, false,
739                            __builtin_return_address(0));
740 }
741
742 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
743         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
744 {
745         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
746         void *memory;
747
748         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
749                 return memory;
750
751         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, true,
752                            __builtin_return_address(0));
753 }
754
755 /*
756  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
757  */
758 int arm_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
759                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
760                  struct dma_attrs *attrs)
761 {
762         int ret = -ENXIO;
763 #ifdef CONFIG_MMU
764         unsigned long nr_vma_pages = (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
765         unsigned long nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
766         unsigned long pfn = dma_to_pfn(dev, dma_addr);
767         unsigned long off = vma->vm_pgoff;
768
769         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
770
771         if (dma_mmap_from_coherent(dev, vma, cpu_addr, size, &ret))
772                 return ret;
773
774         if (off < nr_pages && nr_vma_pages <= (nr_pages - off)) {
775                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
776                                       pfn + off,
777                                       vma->vm_end - vma->vm_start,
778                                       vma->vm_page_prot);
779         }
780 #endif  /* CONFIG_MMU */
781
782         return ret;
783 }
784
785 /*
786  * Free a buffer as defined by the above mapping.
787  */
788 static void __arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
789                            dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs,
790                            bool is_coherent)
791 {
792         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
793
794         if (dma_release_from_coherent(dev, get_order(size), cpu_addr))
795                 return;
796
797         size = PAGE_ALIGN(size);
798
799         if (is_coherent || nommu()) {
800                 __dma_free_buffer(page, size);
801         } else if (__free_from_pool(cpu_addr, size)) {
802                 return;
803         } else if (!dev_get_cma_area(dev)) {
804                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
805                 __dma_free_buffer(page, size);
806         } else {
807                 /*
808                  * Non-atomic allocations cannot be freed with IRQs disabled
809                  */
810                 WARN_ON(irqs_disabled());
811                 __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size);
812         }
813 }
814
815 void arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
816                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
817 {
818         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, false);
819 }
820
821 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
822                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
823 {
824         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, true);
825 }
826
827 int arm_dma_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
828                  void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
829                  struct dma_attrs *attrs)
830 {
831         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
832         int ret;
833
834         ret = sg_alloc_table(sgt, 1, GFP_KERNEL);
835         if (unlikely(ret))
836                 return ret;
837
838         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
839         return 0;
840 }
841
842 static void dma_cache_maint_page(struct page *page, unsigned long offset,
843         size_t size, enum dma_data_direction dir,
844         void (*op)(const void *, size_t, int))
845 {
846         unsigned long pfn;
847         size_t left = size;
848
849         pfn = page_to_pfn(page) + offset / PAGE_SIZE;
850         offset %= PAGE_SIZE;
851
852         /*
853          * A single sg entry may refer to multiple physically contiguous
854          * pages.  But we still need to process highmem pages individually.
855          * If highmem is not configured then the bulk of this loop gets
856          * optimized out.
857          */
858         do {
859                 size_t len = left;
860                 void *vaddr;
861
862                 page = pfn_to_page(pfn);
863
864                 if (PageHighMem(page)) {
865                         if (len + offset > PAGE_SIZE)
866                                 len = PAGE_SIZE - offset;
867
868                         if (cache_is_vipt_nonaliasing()) {
869                                 vaddr = kmap_atomic(page);
870                                 op(vaddr + offset, len, dir);
871                                 kunmap_atomic(vaddr);
872                         } else {
873                                 vaddr = kmap_high_get(page);
874                                 if (vaddr) {
875                                         op(vaddr + offset, len, dir);
876                                         kunmap_high(page);
877                                 }
878                         }
879                 } else {
880                         vaddr = page_address(page) + offset;
881                         op(vaddr, len, dir);
882                 }
883                 offset = 0;
884                 pfn++;
885                 left -= len;
886         } while (left);
887 }
888
889 /*
890  * Make an area consistent for devices.
891  * Note: Drivers should NOT use this function directly, as it will break
892  * platforms with CONFIG_DMABOUNCE.
893  * Use the driver DMA support - see dma-mapping.h (dma_sync_*)
894  */
895 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *page, unsigned long off,
896         size_t size, enum dma_data_direction dir)
897 {
898         phys_addr_t paddr;
899
900         dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_map_area);
901
902         paddr = page_to_phys(page) + off;
903         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
904                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
905         } else {
906                 outer_clean_range(paddr, paddr + size);
907         }
908         /* FIXME: non-speculating: flush on bidirectional mappings? */
909 }
910
911 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *page, unsigned long off,
912         size_t size, enum dma_data_direction dir)
913 {
914         phys_addr_t paddr = page_to_phys(page) + off;
915
916         /* FIXME: non-speculating: not required */
917         /* in any case, don't bother invalidating if DMA to device */
918         if (dir != DMA_TO_DEVICE) {
919                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
920
921                 dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_unmap_area);
922         }
923
924         /*
925          * Mark the D-cache clean for these pages to avoid extra flushing.
926          */
927         if (dir != DMA_TO_DEVICE && size >= PAGE_SIZE) {
928                 unsigned long pfn;
929                 size_t left = size;
930
931                 pfn = page_to_pfn(page) + off / PAGE_SIZE;
932                 off %= PAGE_SIZE;
933                 if (off) {
934                         pfn++;
935                         left -= PAGE_SIZE - off;
936                 }
937                 while (left >= PAGE_SIZE) {
938                         page = pfn_to_page(pfn++);
939                         set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
940                         left -= PAGE_SIZE;
941                 }
942         }
943 }
944
945 /**
946  * arm_dma_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
947  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
948  * @sg: list of buffers
949  * @nents: number of buffers to map
950  * @dir: DMA transfer direction
951  *
952  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
953  * This is the scatter-gather version of the dma_map_single interface.
954  * Here the scatter gather list elements are each tagged with the
955  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
956  * sg_dma_{address,length}.
957  *
958  * Device ownership issues as mentioned for dma_map_single are the same
959  * here.
960  */
961 int arm_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
962                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
963 {
964         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
965         struct scatterlist *s;
966         int i, j;
967
968         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
969 #ifdef CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTH
970                 s->dma_length = s->length;
971 #endif
972                 s->dma_address = ops->map_page(dev, sg_page(s), s->offset,
973                                                 s->length, dir, attrs);
974                 if (dma_mapping_error(dev, s->dma_address))
975                         goto bad_mapping;
976         }
977         return nents;
978
979  bad_mapping:
980         for_each_sg(sg, s, i, j)
981                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
982         return 0;
983 }
984
985 /**
986  * arm_dma_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
987  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
988  * @sg: list of buffers
989  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
990  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
991  *
992  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
993  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
994  */
995 void arm_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
996                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
997 {
998         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
999         struct scatterlist *s;
1000
1001         int i;
1002
1003         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1004                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
1005 }
1006
1007 /**
1008  * arm_dma_sync_sg_for_cpu
1009  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
1010  * @sg: list of buffers
1011  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1012  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1013  */
1014 void arm_dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1015                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1016 {
1017         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1018         struct scatterlist *s;
1019         int i;
1020
1021         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1022                 ops->sync_single_for_cpu(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1023                                          dir);
1024 }
1025
1026 /**
1027  * arm_dma_sync_sg_for_device
1028  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
1029  * @sg: list of buffers
1030  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1031  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1032  */
1033 void arm_dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1034                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1035 {
1036         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1037         struct scatterlist *s;
1038         int i;
1039
1040         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1041                 ops->sync_single_for_device(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1042                                             dir);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
1047  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
1048  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask
1049  * to this function.
1050  */
1051 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
1052 {
1053         return __dma_supported(dev, mask, false);
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
1056
1057 int arm_dma_set_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
1058 {
1059         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, dma_mask))
1060                 return -EIO;
1061
1062         *dev->dma_mask = dma_mask;
1063
1064         return 0;
1065 }
1066
1067 #define PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES      4096
1068
1069 static int __init dma_debug_do_init(void)
1070 {
1071         dma_debug_init(PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES);
1072         return 0;
1073 }
1074 fs_initcall(dma_debug_do_init);
1075
1076 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_USE_IOMMU
1077
1078 /* IOMMU */
1079
1080 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping);
1081
1082 static inline dma_addr_t __alloc_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1083                                       size_t size)
1084 {
1085         unsigned int order = get_order(size);
1086         unsigned int align = 0;
1087         unsigned int count, start;
1088         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1089         unsigned long flags;
1090         dma_addr_t iova;
1091         int i;
1092
1093         if (order > CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT)
1094                 order = CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT;
1095
1096         count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1097         align = (1 << order) - 1;
1098
1099         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1100         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++) {
1101                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1102                                 mapping->bits, 0, count, align);
1103
1104                 if (start > mapping->bits)
1105                         continue;
1106
1107                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1108                 break;
1109         }
1110
1111         /*
1112          * No unused range found. Try to extend the existing mapping
1113          * and perform a second attempt to reserve an IO virtual
1114          * address range of size bytes.
1115          */
1116         if (i == mapping->nr_bitmaps) {
1117                 if (extend_iommu_mapping(mapping)) {
1118                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1119                         return DMA_ERROR_CODE;
1120                 }
1121
1122                 start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmaps[i],
1123                                 mapping->bits, 0, count, align);
1124
1125                 if (start > mapping->bits) {
1126                         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1127                         return DMA_ERROR_CODE;
1128                 }
1129
1130                 bitmap_set(mapping->bitmaps[i], start, count);
1131         }
1132         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1133
1134         iova = mapping->base + (mapping_size * i);
1135         iova += start << PAGE_SHIFT;
1136
1137         return iova;
1138 }
1139
1140 static inline void __free_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1141                                dma_addr_t addr, size_t size)
1142 {
1143         unsigned int start, count;
1144         size_t mapping_size = mapping->bits << PAGE_SHIFT;
1145         unsigned long flags;
1146         dma_addr_t bitmap_base;
1147         u32 bitmap_index;
1148
1149         if (!size)
1150                 return;
1151
1152         bitmap_index = (u32) (addr - mapping->base) / (u32) mapping_size;
1153         BUG_ON(addr < mapping->base || bitmap_index > mapping->extensions);
1154
1155         bitmap_base = mapping->base + mapping_size * bitmap_index;
1156
1157         start = (addr - bitmap_base) >> PAGE_SHIFT;
1158
1159         if (addr + size > bitmap_base + mapping_size) {
1160                 /*
1161                  * The address range to be freed reaches into the iova
1162                  * range of the next bitmap. This should not happen as
1163                  * we don't allow this in __alloc_iova (at the
1164                  * moment).
1165                  */
1166                 BUG();
1167         } else
1168                 count = size >> PAGE_SHIFT;
1169
1170         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1171         bitmap_clear(mapping->bitmaps[bitmap_index], start, count);
1172         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1173 }
1174
1175 static struct page **__iommu_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size,
1176                                           gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1177 {
1178         struct page **pages;
1179         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1180         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1181         int i = 0;
1182
1183         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1184                 pages = kzalloc(array_size, gfp);
1185         else
1186                 pages = vzalloc(array_size);
1187         if (!pages)
1188                 return NULL;
1189
1190         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs))
1191         {
1192                 unsigned long order = get_order(size);
1193                 struct page *page;
1194
1195                 page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
1196                 if (!page)
1197                         goto error;
1198
1199                 __dma_clear_buffer(page, size);
1200
1201                 for (i = 0; i < count; i++)
1202                         pages[i] = page + i;
1203
1204                 return pages;
1205         }
1206
1207         /*
1208          * IOMMU can map any pages, so himem can also be used here
1209          */
1210         gfp |= __GFP_NOWARN | __GFP_HIGHMEM;
1211
1212         while (count) {
1213                 int j, order = __fls(count);
1214
1215                 pages[i] = alloc_pages(gfp, order);
1216                 while (!pages[i] && order)
1217                         pages[i] = alloc_pages(gfp, --order);
1218                 if (!pages[i])
1219                         goto error;
1220
1221                 if (order) {
1222                         split_page(pages[i], order);
1223                         j = 1 << order;
1224                         while (--j)
1225                                 pages[i + j] = pages[i] + j;
1226                 }
1227
1228                 __dma_clear_buffer(pages[i], PAGE_SIZE << order);
1229                 i += 1 << order;
1230                 count -= 1 << order;
1231         }
1232
1233         return pages;
1234 error:
1235         while (i--)
1236                 if (pages[i])
1237                         __free_pages(pages[i], 0);
1238         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1239                 kfree(pages);
1240         else
1241                 vfree(pages);
1242         return NULL;
1243 }
1244
1245 static int __iommu_free_buffer(struct device *dev, struct page **pages,
1246                                size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1247 {
1248         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1249         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1250         int i;
1251
1252         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs)) {
1253                 dma_release_from_contiguous(dev, pages[0], count);
1254         } else {
1255                 for (i = 0; i < count; i++)
1256                         if (pages[i])
1257                                 __free_pages(pages[i], 0);
1258         }
1259
1260         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1261                 kfree(pages);
1262         else
1263                 vfree(pages);
1264         return 0;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Create a CPU mapping for a specified pages
1269  */
1270 static void *
1271 __iommu_alloc_remap(struct page **pages, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
1272                     const void *caller)
1273 {
1274         unsigned int i, nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1275         struct vm_struct *area;
1276         unsigned long p;
1277
1278         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
1279                                   caller);
1280         if (!area)
1281                 return NULL;
1282
1283         area->pages = pages;
1284         area->nr_pages = nr_pages;
1285         p = (unsigned long)area->addr;
1286
1287         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1288                 phys_addr_t phys = __pfn_to_phys(page_to_pfn(pages[i]));
1289                 if (ioremap_page_range(p, p + PAGE_SIZE, phys, prot))
1290                         goto err;
1291                 p += PAGE_SIZE;
1292         }
1293         return area->addr;
1294 err:
1295         unmap_kernel_range((unsigned long)area->addr, size);
1296         vunmap(area->addr);
1297         return NULL;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Create a mapping in device IO address space for specified pages
1302  */
1303 static dma_addr_t
1304 __iommu_create_mapping(struct device *dev, struct page **pages, size_t size)
1305 {
1306         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1307         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1308         dma_addr_t dma_addr, iova;
1309         int i, ret = DMA_ERROR_CODE;
1310
1311         dma_addr = __alloc_iova(mapping, size);
1312         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1313                 return dma_addr;
1314
1315         iova = dma_addr;
1316         for (i = 0; i < count; ) {
1317                 unsigned int next_pfn = page_to_pfn(pages[i]) + 1;
1318                 phys_addr_t phys = page_to_phys(pages[i]);
1319                 unsigned int len, j;
1320
1321                 for (j = i + 1; j < count; j++, next_pfn++)
1322                         if (page_to_pfn(pages[j]) != next_pfn)
1323                                 break;
1324
1325                 len = (j - i) << PAGE_SHIFT;
1326                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len,
1327                                 IOMMU_READ|IOMMU_WRITE);
1328                 if (ret < 0)
1329                         goto fail;
1330                 iova += len;
1331                 i = j;
1332         }
1333         return dma_addr;
1334 fail:
1335         iommu_unmap(mapping->domain, dma_addr, iova-dma_addr);
1336         __free_iova(mapping, dma_addr, size);
1337         return DMA_ERROR_CODE;
1338 }
1339
1340 static int __iommu_remove_mapping(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size)
1341 {
1342         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1343
1344         /*
1345          * add optional in-page offset from iova to size and align
1346          * result to page size
1347          */
1348         size = PAGE_ALIGN((iova & ~PAGE_MASK) + size);
1349         iova &= PAGE_MASK;
1350
1351         iommu_unmap(mapping->domain, iova, size);
1352         __free_iova(mapping, iova, size);
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static struct page **__atomic_get_pages(void *addr)
1357 {
1358         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
1359         struct page **pages = pool->pages;
1360         int offs = (addr - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
1361
1362         return pages + offs;
1363 }
1364
1365 static struct page **__iommu_get_pages(void *cpu_addr, struct dma_attrs *attrs)
1366 {
1367         struct vm_struct *area;
1368
1369         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, PAGE_SIZE))
1370                 return __atomic_get_pages(cpu_addr);
1371
1372         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1373                 return cpu_addr;
1374
1375         area = find_vm_area(cpu_addr);
1376         if (area && (area->flags & VM_ARM_DMA_CONSISTENT))
1377                 return area->pages;
1378         return NULL;
1379 }
1380
1381 static void *__iommu_alloc_atomic(struct device *dev, size_t size,
1382                                   dma_addr_t *handle)
1383 {
1384         struct page *page;
1385         void *addr;
1386
1387         addr = __alloc_from_pool(size, &page);
1388         if (!addr)
1389                 return NULL;
1390
1391         *handle = __iommu_create_mapping(dev, &page, size);
1392         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1393                 goto err_mapping;
1394
1395         return addr;
1396
1397 err_mapping:
1398         __free_from_pool(addr, size);
1399         return NULL;
1400 }
1401
1402 static void __iommu_free_atomic(struct device *dev, void *cpu_addr,
1403                                 dma_addr_t handle, size_t size)
1404 {
1405         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1406         __free_from_pool(cpu_addr, size);
1407 }
1408
1409 static void *arm_iommu_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size,
1410             dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1411 {
1412         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
1413         struct page **pages;
1414         void *addr = NULL;
1415
1416         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1417         size = PAGE_ALIGN(size);
1418
1419         if (!(gfp & __GFP_WAIT))
1420                 return __iommu_alloc_atomic(dev, size, handle);
1421
1422         /*
1423          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
1424          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
1425          * handle them.  The real problem is that this flag probably
1426          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
1427          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
1428          */
1429         gfp &= ~(__GFP_COMP);
1430
1431         pages = __iommu_alloc_buffer(dev, size, gfp, attrs);
1432         if (!pages)
1433                 return NULL;
1434
1435         *handle = __iommu_create_mapping(dev, pages, size);
1436         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1437                 goto err_buffer;
1438
1439         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1440                 return pages;
1441
1442         addr = __iommu_alloc_remap(pages, size, gfp, prot,
1443                                    __builtin_return_address(0));
1444         if (!addr)
1445                 goto err_mapping;
1446
1447         return addr;
1448
1449 err_mapping:
1450         __iommu_remove_mapping(dev, *handle, size);
1451 err_buffer:
1452         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1453         return NULL;
1454 }
1455
1456 static int arm_iommu_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
1457                     void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
1458                     struct dma_attrs *attrs)
1459 {
1460         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1461         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1462         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1463
1464         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
1465
1466         if (!pages)
1467                 return -ENXIO;
1468
1469         do {
1470                 int ret = vm_insert_page(vma, uaddr, *pages++);
1471                 if (ret) {
1472                         pr_err("Remapping memory failed: %d\n", ret);
1473                         return ret;
1474                 }
1475                 uaddr += PAGE_SIZE;
1476                 usize -= PAGE_SIZE;
1477         } while (usize > 0);
1478
1479         return 0;
1480 }
1481
1482 /*
1483  * free a page as defined by the above mapping.
1484  * Must not be called with IRQs disabled.
1485  */
1486 void arm_iommu_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
1487                           dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
1488 {
1489         struct page **pages;
1490         size = PAGE_ALIGN(size);
1491
1492         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, size)) {
1493                 __iommu_free_atomic(dev, cpu_addr, handle, size);
1494                 return;
1495         }
1496
1497         pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1498         if (!pages) {
1499                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
1500                 return;
1501         }
1502
1503         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs)) {
1504                 unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
1505                 vunmap(cpu_addr);
1506         }
1507
1508         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1509         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1510 }
1511
1512 static int arm_iommu_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
1513                                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr,
1514                                  size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1515 {
1516         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1517         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1518
1519         if (!pages)
1520                 return -ENXIO;
1521
1522         return sg_alloc_table_from_pages(sgt, pages, count, 0, size,
1523                                          GFP_KERNEL);
1524 }
1525
1526 static int __dma_direction_to_prot(enum dma_data_direction dir)
1527 {
1528         int prot;
1529
1530         switch (dir) {
1531         case DMA_BIDIRECTIONAL:
1532                 prot = IOMMU_READ | IOMMU_WRITE;
1533                 break;
1534         case DMA_TO_DEVICE:
1535                 prot = IOMMU_READ;
1536                 break;
1537         case DMA_FROM_DEVICE:
1538                 prot = IOMMU_WRITE;
1539                 break;
1540         default:
1541                 prot = 0;
1542         }
1543
1544         return prot;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Map a part of the scatter-gather list into contiguous io address space
1549  */
1550 static int __map_sg_chunk(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1551                           size_t size, dma_addr_t *handle,
1552                           enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1553                           bool is_coherent)
1554 {
1555         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1556         dma_addr_t iova, iova_base;
1557         int ret = 0;
1558         unsigned int count;
1559         struct scatterlist *s;
1560         int prot;
1561
1562         size = PAGE_ALIGN(size);
1563         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1564
1565         iova_base = iova = __alloc_iova(mapping, size);
1566         if (iova == DMA_ERROR_CODE)
1567                 return -ENOMEM;
1568
1569         for (count = 0, s = sg; count < (size >> PAGE_SHIFT); s = sg_next(s)) {
1570                 phys_addr_t phys = page_to_phys(sg_page(s));
1571                 unsigned int len = PAGE_ALIGN(s->offset + s->length);
1572
1573                 if (!is_coherent &&
1574                         !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1575                         __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1576
1577                 prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1578
1579                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len, prot);
1580                 if (ret < 0)
1581                         goto fail;
1582                 count += len >> PAGE_SHIFT;
1583                 iova += len;
1584         }
1585         *handle = iova_base;
1586
1587         return 0;
1588 fail:
1589         iommu_unmap(mapping->domain, iova_base, count * PAGE_SIZE);
1590         __free_iova(mapping, iova_base, size);
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 static int __iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1595                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1596                      bool is_coherent)
1597 {
1598         struct scatterlist *s = sg, *dma = sg, *start = sg;
1599         int i, count = 0;
1600         unsigned int offset = s->offset;
1601         unsigned int size = s->offset + s->length;
1602         unsigned int max = dma_get_max_seg_size(dev);
1603
1604         for (i = 1; i < nents; i++) {
1605                 s = sg_next(s);
1606
1607                 s->dma_address = DMA_ERROR_CODE;
1608                 s->dma_length = 0;
1609
1610                 if (s->offset || (size & ~PAGE_MASK) || size + s->length > max) {
1611                         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address,
1612                             dir, attrs, is_coherent) < 0)
1613                                 goto bad_mapping;
1614
1615                         dma->dma_address += offset;
1616                         dma->dma_length = size - offset;
1617
1618                         size = offset = s->offset;
1619                         start = s;
1620                         dma = sg_next(dma);
1621                         count += 1;
1622                 }
1623                 size += s->length;
1624         }
1625         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address, dir, attrs,
1626                 is_coherent) < 0)
1627                 goto bad_mapping;
1628
1629         dma->dma_address += offset;
1630         dma->dma_length = size - offset;
1631
1632         return count+1;
1633
1634 bad_mapping:
1635         for_each_sg(sg, s, count, i)
1636                 __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s));
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 /**
1641  * arm_coherent_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1642  * @dev: valid struct device pointer
1643  * @sg: list of buffers
1644  * @nents: number of buffers to map
1645  * @dir: DMA transfer direction
1646  *
1647  * Map a set of i/o coherent buffers described by scatterlist in streaming
1648  * mode for DMA. The scatter gather list elements are merged together (if
1649  * possible) and tagged with the appropriate dma address and length. They are
1650  * obtained via sg_dma_{address,length}.
1651  */
1652 int arm_coherent_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1653                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1654 {
1655         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1656 }
1657
1658 /**
1659  * arm_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1660  * @dev: valid struct device pointer
1661  * @sg: list of buffers
1662  * @nents: number of buffers to map
1663  * @dir: DMA transfer direction
1664  *
1665  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
1666  * The scatter gather list elements are merged together (if possible) and
1667  * tagged with the appropriate dma address and length. They are obtained via
1668  * sg_dma_{address,length}.
1669  */
1670 int arm_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1671                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1672 {
1673         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1674 }
1675
1676 static void __iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1677                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1678                 bool is_coherent)
1679 {
1680         struct scatterlist *s;
1681         int i;
1682
1683         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1684                 if (sg_dma_len(s))
1685                         __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s),
1686                                                sg_dma_len(s));
1687                 if (!is_coherent &&
1688                     !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1689                         __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset,
1690                                               s->length, dir);
1691         }
1692 }
1693
1694 /**
1695  * arm_coherent_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1696  * @dev: valid struct device pointer
1697  * @sg: list of buffers
1698  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1699  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1700  *
1701  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1702  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1703  */
1704 void arm_coherent_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1705                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1706 {
1707         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1708 }
1709
1710 /**
1711  * arm_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1712  * @dev: valid struct device pointer
1713  * @sg: list of buffers
1714  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1715  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1716  *
1717  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1718  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1719  */
1720 void arm_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1721                         enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1722 {
1723         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1724 }
1725
1726 /**
1727  * arm_iommu_sync_sg_for_cpu
1728  * @dev: valid struct device pointer
1729  * @sg: list of buffers
1730  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1731  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1732  */
1733 void arm_iommu_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1734                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1735 {
1736         struct scatterlist *s;
1737         int i;
1738
1739         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1740                 __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1741
1742 }
1743
1744 /**
1745  * arm_iommu_sync_sg_for_device
1746  * @dev: valid struct device pointer
1747  * @sg: list of buffers
1748  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1749  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1750  */
1751 void arm_iommu_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1752                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1753 {
1754         struct scatterlist *s;
1755         int i;
1756
1757         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1758                 __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1759 }
1760
1761
1762 /**
1763  * arm_coherent_iommu_map_page
1764  * @dev: valid struct device pointer
1765  * @page: page that buffer resides in
1766  * @offset: offset into page for start of buffer
1767  * @size: size of buffer to map
1768  * @dir: DMA transfer direction
1769  *
1770  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1771  */
1772 static dma_addr_t arm_coherent_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1773              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1774              struct dma_attrs *attrs)
1775 {
1776         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1777         dma_addr_t dma_addr;
1778         int ret, prot, len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1779
1780         dma_addr = __alloc_iova(mapping, len);
1781         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1782                 return dma_addr;
1783
1784         prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1785
1786         ret = iommu_map(mapping->domain, dma_addr, page_to_phys(page), len, prot);
1787         if (ret < 0)
1788                 goto fail;
1789
1790         return dma_addr + offset;
1791 fail:
1792         __free_iova(mapping, dma_addr, len);
1793         return DMA_ERROR_CODE;
1794 }
1795
1796 /**
1797  * arm_iommu_map_page
1798  * @dev: valid struct device pointer
1799  * @page: page that buffer resides in
1800  * @offset: offset into page for start of buffer
1801  * @size: size of buffer to map
1802  * @dir: DMA transfer direction
1803  *
1804  * IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1805  */
1806 static dma_addr_t arm_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1807              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1808              struct dma_attrs *attrs)
1809 {
1810         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1811                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1812
1813         return arm_coherent_iommu_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * arm_coherent_iommu_unmap_page
1818  * @dev: valid struct device pointer
1819  * @handle: DMA address of buffer
1820  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1821  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1822  *
1823  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1824  */
1825 static void arm_coherent_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1826                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1827                 struct dma_attrs *attrs)
1828 {
1829         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1830         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1831         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1832         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1833
1834         if (!iova)
1835                 return;
1836
1837         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1838         __free_iova(mapping, iova, len);
1839 }
1840
1841 /**
1842  * arm_iommu_unmap_page
1843  * @dev: valid struct device pointer
1844  * @handle: DMA address of buffer
1845  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1846  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1847  *
1848  * IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1849  */
1850 static void arm_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1851                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1852                 struct dma_attrs *attrs)
1853 {
1854         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1855         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1856         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1857         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1858         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1859
1860         if (!iova)
1861                 return;
1862
1863         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1864                 __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1865
1866         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1867         __free_iova(mapping, iova, len);
1868 }
1869
1870 static void arm_iommu_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
1871                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1872 {
1873         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1874         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1875         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1876         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1877
1878         if (!iova)
1879                 return;
1880
1881         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1882 }
1883
1884 static void arm_iommu_sync_single_for_device(struct device *dev,
1885                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1886 {
1887         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1888         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1889         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1890         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1891
1892         if (!iova)
1893                 return;
1894
1895         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1896 }
1897
1898 struct dma_map_ops iommu_ops = {
1899         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1900         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1901         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1902         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1903
1904         .map_page               = arm_iommu_map_page,
1905         .unmap_page             = arm_iommu_unmap_page,
1906         .sync_single_for_cpu    = arm_iommu_sync_single_for_cpu,
1907         .sync_single_for_device = arm_iommu_sync_single_for_device,
1908
1909         .map_sg                 = arm_iommu_map_sg,
1910         .unmap_sg               = arm_iommu_unmap_sg,
1911         .sync_sg_for_cpu        = arm_iommu_sync_sg_for_cpu,
1912         .sync_sg_for_device     = arm_iommu_sync_sg_for_device,
1913
1914         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
1915 };
1916
1917 struct dma_map_ops iommu_coherent_ops = {
1918         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1919         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1920         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1921         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1922
1923         .map_page       = arm_coherent_iommu_map_page,
1924         .unmap_page     = arm_coherent_iommu_unmap_page,
1925
1926         .map_sg         = arm_coherent_iommu_map_sg,
1927         .unmap_sg       = arm_coherent_iommu_unmap_sg,
1928
1929         .set_dma_mask   = arm_dma_set_mask,
1930 };
1931
1932 /**
1933  * arm_iommu_create_mapping
1934  * @bus: pointer to the bus holding the client device (for IOMMU calls)
1935  * @base: start address of the valid IO address space
1936  * @size: maximum size of the valid IO address space
1937  *
1938  * Creates a mapping structure which holds information about used/unused
1939  * IO address ranges, which is required to perform memory allocation and
1940  * mapping with IOMMU aware functions.
1941  *
1942  * The client device need to be attached to the mapping with
1943  * arm_iommu_attach_device function.
1944  */
1945 struct dma_iommu_mapping *
1946 arm_iommu_create_mapping(struct bus_type *bus, dma_addr_t base, size_t size)
1947 {
1948         unsigned int bits = size >> PAGE_SHIFT;
1949         unsigned int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(bits) * sizeof(long);
1950         struct dma_iommu_mapping *mapping;
1951         int extensions = 1;
1952         int err = -ENOMEM;
1953
1954         if (!bitmap_size)
1955                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1956
1957         if (bitmap_size > PAGE_SIZE) {
1958                 extensions = bitmap_size / PAGE_SIZE;
1959                 bitmap_size = PAGE_SIZE;
1960         }
1961
1962         mapping = kzalloc(sizeof(struct dma_iommu_mapping), GFP_KERNEL);
1963         if (!mapping)
1964                 goto err;
1965
1966         mapping->bitmap_size = bitmap_size;
1967         mapping->bitmaps = kzalloc(extensions * sizeof(unsigned long *),
1968                                 GFP_KERNEL);
1969         if (!mapping->bitmaps)
1970                 goto err2;
1971
1972         mapping->bitmaps[0] = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
1973         if (!mapping->bitmaps[0])
1974                 goto err3;
1975
1976         mapping->nr_bitmaps = 1;
1977         mapping->extensions = extensions;
1978         mapping->base = base;
1979         mapping->bits = BITS_PER_BYTE * bitmap_size;
1980
1981         spin_lock_init(&mapping->lock);
1982
1983         mapping->domain = iommu_domain_alloc(bus);
1984         if (!mapping->domain)
1985                 goto err4;
1986
1987         kref_init(&mapping->kref);
1988         return mapping;
1989 err4:
1990         kfree(mapping->bitmaps[0]);
1991 err3:
1992         kfree(mapping->bitmaps);
1993 err2:
1994         kfree(mapping);
1995 err:
1996         return ERR_PTR(err);
1997 }
1998 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_create_mapping);
1999
2000 static void release_iommu_mapping(struct kref *kref)
2001 {
2002         int i;
2003         struct dma_iommu_mapping *mapping =
2004                 container_of(kref, struct dma_iommu_mapping, kref);
2005
2006         iommu_domain_free(mapping->domain);
2007         for (i = 0; i < mapping->nr_bitmaps; i++)
2008                 kfree(mapping->bitmaps[i]);
2009         kfree(mapping->bitmaps);
2010         kfree(mapping);
2011 }
2012
2013 static int extend_iommu_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
2014 {
2015         int next_bitmap;
2016
2017         if (mapping->nr_bitmaps > mapping->extensions)
2018                 return -EINVAL;
2019
2020         next_bitmap = mapping->nr_bitmaps;
2021         mapping->bitmaps[next_bitmap] = kzalloc(mapping->bitmap_size,
2022                                                 GFP_ATOMIC);
2023         if (!mapping->bitmaps[next_bitmap])
2024                 return -ENOMEM;
2025
2026         mapping->nr_bitmaps++;
2027
2028         return 0;
2029 }
2030
2031 void arm_iommu_release_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
2032 {
2033         if (mapping)
2034                 kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_release_mapping);
2037
2038 /**
2039  * arm_iommu_attach_device
2040  * @dev: valid struct device pointer
2041  * @mapping: io address space mapping structure (returned from
2042  *      arm_iommu_create_mapping)
2043  *
2044  * Attaches specified io address space mapping to the provided device,
2045  * this replaces the dma operations (dma_map_ops pointer) with the
2046  * IOMMU aware version. More than one client might be attached to
2047  * the same io address space mapping.
2048  */
2049 int arm_iommu_attach_device(struct device *dev,
2050                             struct dma_iommu_mapping *mapping)
2051 {
2052         int err;
2053
2054         err = iommu_attach_device(mapping->domain, dev);
2055         if (err)
2056                 return err;
2057
2058         kref_get(&mapping->kref);
2059         dev->archdata.mapping = mapping;
2060         set_dma_ops(dev, &iommu_ops);
2061
2062         pr_debug("Attached IOMMU controller to %s device.\n", dev_name(dev));
2063         return 0;
2064 }
2065 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_attach_device);
2066
2067 /**
2068  * arm_iommu_detach_device
2069  * @dev: valid struct device pointer
2070  *
2071  * Detaches the provided device from a previously attached map.
2072  * This voids the dma operations (dma_map_ops pointer)
2073  */
2074 void arm_iommu_detach_device(struct device *dev)
2075 {
2076         struct dma_iommu_mapping *mapping;
2077
2078         mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
2079         if (!mapping) {
2080                 dev_warn(dev, "Not attached\n");
2081                 return;
2082         }
2083
2084         iommu_detach_device(mapping->domain, dev);
2085         kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
2086         dev->archdata.mapping = NULL;
2087         set_dma_ops(dev, NULL);
2088
2089         pr_debug("Detached IOMMU controller from %s device.\n", dev_name(dev));
2090 }
2091 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_detach_device);
2092
2093 #endif