lib/swiotlb-xen.c

   1 /*
   2  * Dynamic DMA mapping support.
   3  *
   4  * This implementation is a fallback for platforms that do not support
   5  * I/O TLBs (aka DMA address translation hardware).
   6  * Copyright (C) 2000 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
   7  * Copyright (C) 2000 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com>
   8  * Copyright (C) 2000, 2003 Hewlett-Packard Co
   9  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  10  * Copyright (C) 2005 Keir Fraser <keir@xensource.com>
  11  * 08/12/11 beckyb      Add highmem support
  12  */
  13
  14 #include <linux/cache.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/pci.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/string.h>
  20 #include <linux/swiotlb.h>
  21 #include <linux/pfn.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/ctype.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/bootmem.h>
  26 #include <linux/iommu-helper.h>
  27 #include <linux/highmem.h>
  28 #include <linux/gfp.h>
  29
  30 #include <asm/io.h>
  31 #include <asm/pci.h>
  32 #include <asm/dma.h>
  33 #include <asm/uaccess.h>
  34 #include <xen/gnttab.h>
  35 #include <xen/interface/memory.h>
  36 #include <asm/gnttab_dma.h>
  37
  38 #define OFFSET(val,align) ((unsigned long)((val) & ( (align) - 1)))
  39
  40 int swiotlb;
  41 int swiotlb_force;
  42
  43 /*
  44  * Used to do a quick range check in swiotlb_tbl_unmap_single and
  45  * swiotlb_tbl_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  46  * API.
  47  */
  48 static char *io_tlb_start, *io_tlb_end;
  49
  50 /*
  51  * The number of IO TLB blocks (in groups of 64) between io_tlb_start and
  52  * io_tlb_end.  This is command line adjustable via setup_io_tlb_npages.
  53  */
  54 static unsigned long io_tlb_nslabs;
  55
  56 /*
  57  * When the IOMMU overflows we return a fallback buffer. This sets the size.
  58  */
  59 static unsigned long io_tlb_overflow = 32*1024;
  60
  61 static void *io_tlb_overflow_buffer;
  62
  63 /*
  64  * This is a free list describing the number of free entries available from
  65  * each index
  66  */
  67 static unsigned int *io_tlb_list;
  68 static unsigned int io_tlb_index;
  69
  70 /*
  71  * We need to save away the original address corresponding to a mapped entry
  72  * for the sync operations.
  73  */
  74 static phys_addr_t *io_tlb_orig_addr;
  75
  76 /*
  77  * Protect the above data structures in the map and unmap calls
  78  */
  79 static DEFINE_SPINLOCK(io_tlb_lock);
  80
  81 static unsigned int dma_bits;
  82 static unsigned int __initdata max_dma_bits = 32;
  83 static int __init
  84 setup_dma_bits(char *str)
  85 {
  86         max_dma_bits = simple_strtoul(str, NULL, 0);
  87         return 0;
  88 }
  89 __setup("dma_bits=", setup_dma_bits);
  90
  91 static int __init
  92 setup_io_tlb_npages(char *str)
  93 {
  94         /* Unlike ia64, the size is aperture in megabytes, not 'slabs'! */
  95         if (isdigit(*str)) {
  96                 io_tlb_nslabs = simple_strtoul(str, &str, 0) <<
  97                         (20 - IO_TLB_SHIFT);
  98                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
  99         }
 100         if (*str == ',')
 101                 ++str;
 102         /*
 103          * NB. 'force' enables the swiotlb, but doesn't force its use for
 104          * every DMA like it does on native Linux. 'off' forcibly disables
 105          * use of the swiotlb.
 106          */
 107         if (!strcmp(str, "force"))
 108                 swiotlb_force = 1;
 109         else if (!strcmp(str, "off"))
 110                 swiotlb_force = -1;
 111
 112         return 1;
 113 }
 114 __setup("swiotlb=", setup_io_tlb_npages);
 115 /* make io_tlb_overflow tunable too? */
 116
 117 /* Note that this doesn't work with highmem page */
 118 static dma_addr_t swiotlb_virt_to_bus(struct device *hwdev,
 119                                       volatile void *address)
 120 {
 121         return phys_to_dma(hwdev, virt_to_phys(address));
 122 }
 123
 124 void swiotlb_print_info(void)
 125 {
 126         unsigned long bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 127
 128         printk(KERN_INFO "Software IO TLB enabled: \n"
 129                " Aperture:     %lu megabytes\n"
 130                " Address size: %u bits\n"
 131                " Kernel range: %p - %p\n",
 132                bytes >> 20, dma_bits,
 133                io_tlb_start, io_tlb_end);
 134 }
 135
 136 void __init swiotlb_init_with_tbl(char *tlb, unsigned long nslabs, int verbose)
 137 {
 138         unsigned long i, bytes;
 139         int rc;
 140
 141         bytes = nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 142
 143         io_tlb_nslabs = nslabs;
 144         io_tlb_start = tlb;
 145         dma_bits = get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) + PAGE_SHIFT;
 146         for (nslabs = 0; nslabs < io_tlb_nslabs; nslabs += IO_TLB_SEGSIZE) {
 147                 do {
 148                         rc = xen_create_contiguous_region(
 149                                 (unsigned long)io_tlb_start + (nslabs << IO_TLB_SHIFT),
 150                                 get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT),
 151                                 dma_bits);
 152                 } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 153                 if (rc) {
 154                         if (nslabs == 0)
 155                                 panic("No suitable physical memory available for SWIOTLB buffer!\n"
 156                                       "Use dom0_mem Xen boot parameter to reserve\n"
 157                                       "some DMA memory (e.g., dom0_mem=-128M).\n");
 158                         io_tlb_nslabs = nslabs;
 159                         i = nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 160                         free_bootmem(__pa(io_tlb_start + i), bytes - i);
 161                         bytes = i;
 162                         for (dma_bits = 0; i > 0; i -= IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) {
 163                                 unsigned int bits = fls64(virt_to_bus(io_tlb_start + i - 1));
 164
 165                                 if (bits > dma_bits)
 166                                         dma_bits = bits;
 167                         }
 168                         break;
 169                 }
 170         }
 171         io_tlb_end = io_tlb_start + bytes;
 172
 173         /*
 174          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
 175          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE.
 176          */
 177         io_tlb_list = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(int)));
 178         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
 179                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
 180         io_tlb_index = 0;
 181         io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t)));
 182
 183         /*
 184          * Get the overflow emergency buffer
 185          */
 186         io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(io_tlb_overflow));
 187         if (!io_tlb_overflow_buffer)
 188                 panic("Cannot allocate SWIOTLB overflow buffer!\n");
 189
 190         do {
 191                 rc = xen_create_contiguous_region(
 192                         (unsigned long)io_tlb_overflow_buffer,
 193                         get_order(io_tlb_overflow),
 194                         dma_bits);
 195         } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 196         if (rc)
 197                 panic("No suitable physical memory available for SWIOTLB overflow buffer!\n");
 198         if (verbose)
 199                 swiotlb_print_info();
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
 204  * structures for the software IO TLB used to implement the DMA API.
 205  */
 206 void __init
 207 swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size, int verbose)
 208 {
 209         unsigned long bytes;
 210
 211         if (!io_tlb_nslabs) {
 212                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
 213                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 214         }
 215
 216         bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 217
 218         /*
 219          * Get IO TLB memory from the low pages
 220          */
 221         io_tlb_start = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(bytes));
 222         if (!io_tlb_start)
 223                 panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 224
 225         swiotlb_init_with_tbl(io_tlb_start, io_tlb_nslabs, verbose);
 226 }
 227
 228 void __init
 229 swiotlb_init(int verbose)
 230 {
 231         unsigned long ram_end;
 232         size_t defsz = 64 << 20; /* 64MB default size */
 233
 234         if (swiotlb_force == 1) {
 235                 swiotlb = 1;
 236         } else if ((swiotlb_force != -1) &&
 237                    is_running_on_xen() &&
 238                    is_initial_xendomain()) {
 239                 /* Domain 0 always has a swiotlb. */
 240                 ram_end = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_ram_page, NULL);
 241                 if (ram_end <= 0x1ffff)
 242                         defsz = 2 << 20; /* 2MB on <512MB systems. */
 243                 else if (ram_end <= 0x3ffff)
 244                         defsz = 4 << 20; /* 4MB on <1GB systems. */
 245                 else if (ram_end <= 0x7ffff)
 246                         defsz = 8 << 20; /* 8MB on <2GB systems. */
 247                 swiotlb = 1;
 248         }
 249
 250         if (swiotlb)
 251                 swiotlb_init_with_default_size(defsz, verbose);
 252         else
 253                 printk(KERN_INFO "Software IO TLB disabled\n");
 254 }
 255
 256 static inline int range_needs_mapping(phys_addr_t pa, size_t size)
 257 {
 258         return range_straddles_page_boundary(pa, size);
 259 }
 260
 261 static int is_swiotlb_buffer(dma_addr_t addr)
 262 {
 263         unsigned long pfn = mfn_to_local_pfn(PFN_DOWN(addr));
 264         phys_addr_t paddr = (phys_addr_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 265
 266         return paddr >= virt_to_phys(io_tlb_start) &&
 267                 paddr < virt_to_phys(io_tlb_end);
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Bounce: copy the swiotlb buffer back to the original dma location
 272  *
 273  * We use __copy_to_user_inatomic to transfer to the host buffer because the
 274  * buffer may be mapped read-only (e.g, in blkback driver) but lower-level
 275  * drivers map the buffer for DMA_BIDIRECTIONAL access. This causes an
 276  * unnecessary copy from the aperture to the host buffer, and a page fault.
 277  */
 278 void swiotlb_bounce(phys_addr_t phys, char *dma_addr, size_t size,
 279                     enum dma_data_direction dir)
 280 {
 281         unsigned long pfn = PFN_DOWN(phys);
 282
 283         if (PageHighMem(pfn_to_page(pfn))) {
 284                 /* The buffer does not have a mapping.  Map it in and copy */
 285                 unsigned int offset = phys & ~PAGE_MASK;
 286                 char *buffer;
 287                 unsigned int sz = 0;
 288                 unsigned long flags;
 289
 290                 while (size) {
 291                         sz = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 292
 293                         local_irq_save(flags);
 294                         buffer = kmap_atomic(pfn_to_page(pfn),
 295                                              KM_BOUNCE_READ);
 296                         if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 297                                 memcpy(dma_addr, buffer + offset, sz);
 298                         else if (__copy_to_user_inatomic(buffer + offset,
 299                                                          dma_addr, sz))
 300                                 /* inaccessible */;
 301                         kunmap_atomic(buffer, KM_BOUNCE_READ);
 302                         local_irq_restore(flags);
 303
 304                         size -= sz;
 305                         pfn++;
 306                         dma_addr += sz;
 307                         offset = 0;
 308                 }
 309         } else {
 310                 if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 311                         memcpy(dma_addr, phys_to_virt(phys), size);
 312                 else if (__copy_to_user_inatomic(phys_to_virt(phys),
 313                                                  dma_addr, size))
 314                         /* inaccessible */;
 315         }
 316 }
 317 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_bounce);
 318
 319 void *swiotlb_tbl_map_single(struct device *hwdev, dma_addr_t tbl_dma_addr,
 320                              phys_addr_t phys, size_t size,
 321                              enum dma_data_direction dir)
 322 {
 323         unsigned long flags;
 324         char *dma_addr;
 325         unsigned int nslots, stride, index, wrap;
 326         int i;
 327         unsigned long mask;
 328         unsigned long offset_slots;
 329         unsigned long max_slots;
 330
 331         mask = dma_get_seg_boundary(hwdev);
 332         offset_slots = -IO_TLB_SEGSIZE;
 333
 334         /*
 335          * Carefully handle integer overflow which can occur when mask == ~0UL.
 336          */
 337         max_slots = mask + 1
 338                     ? ALIGN(mask + 1, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT
 339                     : 1UL << (BITS_PER_LONG - IO_TLB_SHIFT);
 340
 341         /*
 342          * For mappings greater than a page, we limit the stride (and
 343          * hence alignment) to a page size.
 344          */
 345         nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 346         if (size > PAGE_SIZE)
 347                 stride = (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT));
 348         else
 349                 stride = 1;
 350
 351         BUG_ON(!nslots);
 352
 353         /*
 354          * Find suitable number of IO TLB entries size that will fit this
 355          * request and allocate a buffer from that IO TLB pool.
 356          */
 357         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 358         index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
 359         if (index >= io_tlb_nslabs)
 360                 index = 0;
 361         wrap = index;
 362
 363         do {
 364                 while (iommu_is_span_boundary(index, nslots, offset_slots,
 365                                               max_slots)) {
 366                         index += stride;
 367                         if (index >= io_tlb_nslabs)
 368                                 index = 0;
 369                         if (index == wrap)
 370                                 goto not_found;
 371                 }
 372
 373                 /*
 374                  * If we find a slot that indicates we have 'nslots' number of
 375                  * contiguous buffers, we allocate the buffers from that slot
 376                  * and mark the entries as '0' indicating unavailable.
 377                  */
 378                 if (io_tlb_list[index] >= nslots) {
 379                         int count = 0;
 380
 381                         for (i = index; i < (int) (index + nslots); i++)
 382                                 io_tlb_list[i] = 0;
 383                         for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE - 1) && io_tlb_list[i]; i--)
 384                                 io_tlb_list[i] = ++count;
 385                         dma_addr = io_tlb_start + (index << IO_TLB_SHIFT);
 386
 387                         /*
 388                          * Update the indices to avoid searching in the next
 389                          * round.
 390                          */
 391                         io_tlb_index = ((index + nslots) < io_tlb_nslabs
 392                                         ? (index + nslots) : 0);
 393
 394                         goto found;
 395                 }
 396                 index += stride;
 397                 if (index >= io_tlb_nslabs)
 398                         index = 0;
 399         } while (index != wrap);
 400
 401 not_found:
 402         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 403         return NULL;
 404 found:
 405         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 406
 407         /*
 408          * Save away the mapping from the original address to the DMA address.
 409          * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
 410          * needed.
 411          */
 412         for (i = 0; i < nslots; i++)
 413                 io_tlb_orig_addr[index+i] = phys + (i << IO_TLB_SHIFT);
 414         if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 415                 swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
 416
 417         return dma_addr;
 418 }
 419 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_map_single);
 420
 421 /*
 422  * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
 423  */
 424
 425 static void *
 426 map_single(struct device *hwdev, phys_addr_t phys, size_t size,
 427            enum dma_data_direction dir)
 428 {
 429         dma_addr_t start_dma_addr = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_start);
 430
 431         return swiotlb_tbl_map_single(hwdev, start_dma_addr, phys, size, dir);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * dma_addr is the kernel virtual address of the bounce buffer to unmap.
 436  */
 437 void
 438 swiotlb_tbl_unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
 439                         enum dma_data_direction dir)
 440 {
 441         unsigned long flags;
 442         int i, count, nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 443         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 444         phys_addr_t phys = io_tlb_orig_addr[index];
 445
 446         /*
 447          * First, sync the memory before unmapping the entry
 448          */
 449         if (phys && ((dir == DMA_FROM_DEVICE) || (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)))
 450                 swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
 451
 452         /*
 453          * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
 454          * entries to indicate the number of contiguous entries available.
 455          * While returning the entries to the free list, we merge the entries
 456          * with slots below and above the pool being returned.
 457          */
 458         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 459         {
 460                 count = ((index + nslots) < ALIGN(index + 1, IO_TLB_SEGSIZE) ?
 461                          io_tlb_list[index + nslots] : 0);
 462                 /*
 463                  * Step 1: return the slots to the free list, merging the
 464                  * slots with superceeding slots
 465                  */
 466                 for (i = index + nslots - 1; i >= index; i--)
 467                         io_tlb_list[i] = ++count;
 468                 /*
 469                  * Step 2: merge the returned slots with the preceding slots,
 470                  * if available (non zero)
 471                  */
 472                 for (i = index - 1;
 473                      (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) !=
 474                       IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i];
 475                      i--)
 476                         io_tlb_list[i] = ++count;
 477         }
 478         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 479 }
 480 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_unmap_single);
 481
 482 void
 483 swiotlb_tbl_sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
 484                         enum dma_data_direction dir,
 485                         enum dma_sync_target target)
 486 {
 487         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 488         phys_addr_t phys = io_tlb_orig_addr[index];
 489
 490         phys += ((unsigned long)dma_addr & ((1 << IO_TLB_SHIFT) - 1));
 491
 492         switch (target) {
 493         case SYNC_FOR_CPU:
 494                 if (likely(dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
 495                         swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
 496                 else
 497                         BUG_ON(dir != DMA_TO_DEVICE);
 498                 break;
 499         case SYNC_FOR_DEVICE:
 500                 if (likely(dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
 501                         swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
 502                 else
 503                         BUG_ON(dir != DMA_FROM_DEVICE);
 504                 break;
 505         default:
 506                 BUG();
 507         }
 508 }
 509 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_tbl_sync_single);
 510
 511 static void
 512 swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, enum dma_data_direction dir,
 513              int do_panic)
 514 {
 515         /*
 516          * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
 517          * Unfortunately the drivers cannot handle this operation properly.
 518          * unless they check for pci_dma_mapping_error (most don't)
 519          * When the mapping is small enough return a static buffer to limit
 520          * the damage, or panic when the transfer is too big.
 521          */
 522         printk(KERN_ERR "PCI-DMA: Out of SW-IOMMU space for %zu bytes at "
 523                "device %s\n", size, dev ? dev_name(dev) : "?");
 524
 525         if (size <= io_tlb_overflow || !do_panic)
 526                 return;
 527
 528         if (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 529                 panic("DMA: Random memory could be DMA accessed\n");
 530         if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 531                 panic("DMA: Random memory could be DMA written\n");
 532         if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 533                 panic("DMA: Random memory could be DMA read\n");
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 538  * PCI address to use is returned.
 539  *
 540  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 541  * either swiotlb_unmap_page or swiotlb_dma_sync_single is performed.
 542  */
 543 dma_addr_t swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 544                             unsigned long offset, size_t size,
 545                             enum dma_data_direction dir,
 546                             struct dma_attrs *attrs)
 547 {
 548         phys_addr_t phys = page_to_pseudophys(page) + offset;
 549         dma_addr_t dev_addr = gnttab_dma_map_page(page) + offset;
 550         void *map;
 551
 552         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 553
 554         /*
 555          * If the address happens to be in the device's DMA window,
 556          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 557          * buffering it.
 558          */
 559         if (dma_capable(dev, dev_addr, size) &&
 560             !range_needs_mapping(phys, size))
 561                 return dev_addr;
 562
 563         /*
 564          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 565          */
 566         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 567         map = map_single(dev, phys, size, dir);
 568         if (!map) {
 569                 swiotlb_full(dev, size, dir, 1);
 570                 map = io_tlb_overflow_buffer;
 571         }
 572
 573         dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(dev, map);
 574         return dev_addr;
 575 }
 576 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_map_page);
 577
 578 /*
 579  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 580  * match what was provided for in a previous swiotlb_map_page call.  All
 581  * other usages are undefined.
 582  *
 583  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 584  * whatever the device wrote there.
 585  */
 586 static void unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 587                          size_t size, enum dma_data_direction dir)
 588 {
 589         phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 590
 591         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 592
 593         if (is_swiotlb_buffer(dev_addr)) {
 594                 swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir);
 595                 return;
 596         }
 597
 598         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 599 }
 600
 601 void swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 602                         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 603                         struct dma_attrs *attrs)
 604 {
 605         unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir);
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_unmap_page);
 608
 609 /*
 610  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 611  * after a transfer.
 612  *
 613  * If you perform a swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
 614  * using the cpu, yet do not wish to teardown the PCI dma mapping, you must
 615  * call this function before doing so.  At the next point you give the PCI dma
 616  * address back to the card, you must first perform a
 617  * swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 618  */
 619 static void
 620 swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 621                     size_t size, enum dma_data_direction dir,
 622                     enum dma_sync_target target)
 623 {
 624         phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 625
 626         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 627
 628         if (is_swiotlb_buffer(dev_addr))
 629                 swiotlb_tbl_sync_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir,
 630                                        target);
 631 }
 632
 633 void
 634 swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 635                             size_t size, enum dma_data_direction dir)
 636 {
 637         swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_CPU);
 638 }
 639 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
 640
 641 void
 642 swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 643                                size_t size, enum dma_data_direction dir)
 644 {
 645         swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
 648
 649 /*
 650  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 651  * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_page
 652  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 653  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 654  * sg_dma_{address,length}(SG).
 655  *
 656  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 657  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 658  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 659  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 660  *       used, at most nents.
 661  *
 662  * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_page are the
 663  * same here.
 664  */
 665 int
 666 swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 667                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 668 {
 669         struct scatterlist *sg;
 670         int i;
 671
 672         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 673
 674         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
 675                 dma_addr_t dev_addr = gnttab_dma_map_page(sg_page(sg))
 676                                       + sg->offset;
 677                 phys_addr_t paddr = page_to_pseudophys(sg_page(sg))
 678                                    + sg->offset;
 679
 680                 if (range_needs_mapping(paddr, sg->length) ||
 681                     !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length)) {
 682                         void *map;
 683
 684                         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 685                         map = map_single(hwdev, paddr,
 686                                          sg->length, dir);
 687                         if (!map) {
 688                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 689                                    to do proper error handling. */
 690                                 swiotlb_full(hwdev, sg->length, dir, 0);
 691                                 swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, i, dir,
 692                                                        attrs);
 693                                 sgl[0].dma_length = 0;
 694                                 return 0;
 695                         }
 696                         sg->dma_address = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, map);
 697                 } else
 698                         sg->dma_address = dev_addr;
 699                 sg->dma_length = sg->length;
 700         }
 701         return nelems;
 702 }
 703 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg_attrs);
 704
 705 int
 706 swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 707                enum dma_data_direction dir)
 708 {
 709         return swiotlb_map_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 710 }
 711 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
 712
 713 /*
 714  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 715  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
 716  */
 717 void
 718 swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 719                        int nelems, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 720 {
 721         struct scatterlist *sg;
 722         int i;
 723
 724         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 725
 726         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 727                 unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg->dma_length, dir);
 728
 729 }
 730 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg_attrs);
 731
 732 void
 733 swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 734                  enum dma_data_direction dir)
 735 {
 736         return swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
 739
 740 /*
 741  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 742  * after a transfer.
 743  *
 744  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 745  * and usage.
 746  */
 747 static void
 748 swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 749                 int nelems, enum dma_data_direction dir,
 750                 enum dma_sync_target target)
 751 {
 752         struct scatterlist *sg;
 753         int i;
 754
 755         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 756                 swiotlb_sync_single(hwdev, sg->dma_address,
 757                                     sg->dma_length, dir, target);
 758 }
 759
 760 void
 761 swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 762                         int nelems, enum dma_data_direction dir)
 763 {
 764         swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_CPU);
 765 }
 766 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
 767
 768 void
 769 swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 770                            int nelems, enum dma_data_direction dir)
 771 {
 772         swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 773 }
 774 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
 775
 776 int
 777 swiotlb_dma_mapping_error(struct device *hwdev, dma_addr_t dma_addr)
 778 {
 779         return (dma_addr == swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_overflow_buffer));
 780 }
 781 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
 782
 783 /*
 784  * Return whether the given PCI device DMA address mask can be supported
 785  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 786  * during PCI bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 787  * this function.
 788  */
 789 int
 790 swiotlb_dma_supported (struct device *hwdev, u64 mask)
 791 {
 792         return (mask >= ((1UL << dma_bits) - 1));
 793 }
 794 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_supported);