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 unmap_single and
  45  * 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) betweeen 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 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 /*
 137  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
 138  * structures for the software IO TLB used to implement the PCI DMA API.
 139  */
 140 void __init
 141 swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size, int verbose)
 142 {
 143         unsigned long i, bytes;
 144         int rc;
 145
 146         if (!io_tlb_nslabs) {
 147                 io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
 148                 io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 149         }
 150
 151         bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 152
 153         /*
 154          * Get IO TLB memory from the low pages
 155          */
 156         io_tlb_start = alloc_bootmem_pages(bytes);
 157         if (!io_tlb_start)
 158                 panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer!\n");
 159         dma_bits = get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) + PAGE_SHIFT;
 160         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i += IO_TLB_SEGSIZE) {
 161                 do {
 162                         rc = xen_create_contiguous_region(
 163                                 (unsigned long)io_tlb_start + (i << IO_TLB_SHIFT),
 164                                 get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT),
 165                                 dma_bits);
 166                 } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 167                 if (rc) {
 168                         if (i == 0)
 169                                 panic("No suitable physical memory available for SWIOTLB buffer!\n"
 170                                       "Use dom0_mem Xen boot parameter to reserve\n"
 171                                       "some DMA memory (e.g., dom0_mem=-128M).\n");
 172                         io_tlb_nslabs = i;
 173                         i <<= IO_TLB_SHIFT;
 174                         free_bootmem(__pa(io_tlb_start + i), bytes - i);
 175                         bytes = i;
 176                         for (dma_bits = 0; i > 0; i -= IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) {
 177                                 unsigned int bits = fls64(virt_to_bus(io_tlb_start + i - 1));
 178
 179                                 if (bits > dma_bits)
 180                                         dma_bits = bits;
 181                         }
 182                         break;
 183                 }
 184         }
 185         io_tlb_end = io_tlb_start + bytes;
 186
 187         /*
 188          * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
 189          * to find contiguous free memory regions of size up to IO_TLB_SEGSIZE.
 190          */
 191         io_tlb_list = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(int));
 192         for (i = 0; i < io_tlb_nslabs; i++)
 193                 io_tlb_list[i] = IO_TLB_SEGSIZE - OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE);
 194         io_tlb_index = 0;
 195         io_tlb_orig_addr = alloc_bootmem(io_tlb_nslabs * sizeof(phys_addr_t));
 196
 197         /*
 198          * Get the overflow emergency buffer
 199          */
 200         io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem(io_tlb_overflow);
 201         if (!io_tlb_overflow_buffer)
 202                 panic("Cannot allocate SWIOTLB overflow buffer!\n");
 203
 204         do {
 205                 rc = xen_create_contiguous_region(
 206                         (unsigned long)io_tlb_overflow_buffer,
 207                         get_order(io_tlb_overflow),
 208                         dma_bits);
 209         } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 210         if (rc)
 211                 panic("No suitable physical memory available for SWIOTLB overflow buffer!\n");
 212         if (verbose)
 213                 swiotlb_print_info();
 214 }
 215
 216 void __init
 217 swiotlb_init(int verbose)
 218 {
 219         unsigned long ram_end;
 220         size_t defsz = 64 << 20; /* 64MB default size */
 221
 222         if (swiotlb_force == 1) {
 223                 swiotlb = 1;
 224         } else if ((swiotlb_force != -1) &&
 225                    is_running_on_xen() &&
 226                    is_initial_xendomain()) {
 227                 /* Domain 0 always has a swiotlb. */
 228                 ram_end = HYPERVISOR_memory_op(XENMEM_maximum_ram_page, NULL);
 229                 if (ram_end <= 0x1ffff)
 230                         defsz = 2 << 20; /* 2MB on <512MB systems. */
 231                 else if (ram_end <= 0x3ffff)
 232                         defsz = 4 << 20; /* 4MB on <1GB systems. */
 233                 else if (ram_end <= 0x7ffff)
 234                         defsz = 8 << 20; /* 8MB on <2GB systems. */
 235                 swiotlb = 1;
 236         }
 237
 238         if (swiotlb)
 239                 swiotlb_init_with_default_size(defsz, verbose);
 240         else
 241                 printk(KERN_INFO "Software IO TLB disabled\n");
 242 }
 243
 244 static inline int range_needs_mapping(phys_addr_t pa, size_t size)
 245 {
 246         return range_straddles_page_boundary(pa, size);
 247 }
 248
 249 static int is_swiotlb_buffer(dma_addr_t addr)
 250 {
 251         unsigned long pfn = mfn_to_local_pfn(PFN_DOWN(addr));
 252         phys_addr_t paddr = (phys_addr_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 253
 254         return paddr >= virt_to_phys(io_tlb_start) &&
 255                 paddr < virt_to_phys(io_tlb_end);
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Bounce: copy the swiotlb buffer back to the original dma location
 260  *
 261  * We use __copy_to_user_inatomic to transfer to the host buffer because the
 262  * buffer may be mapped read-only (e.g, in blkback driver) but lower-level
 263  * drivers map the buffer for DMA_BIDIRECTIONAL access. This causes an
 264  * unnecessary copy from the aperture to the host buffer, and a page fault.
 265  */
 266 static void swiotlb_bounce(phys_addr_t phys, char *dma_addr, size_t size,
 267                            enum dma_data_direction dir)
 268 {
 269         unsigned long pfn = PFN_DOWN(phys);
 270
 271         if (PageHighMem(pfn_to_page(pfn))) {
 272                 /* The buffer does not have a mapping.  Map it in and copy */
 273                 unsigned int offset = phys & ~PAGE_MASK;
 274                 char *buffer;
 275                 unsigned int sz = 0;
 276                 unsigned long flags;
 277
 278                 while (size) {
 279                         sz = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 280
 281                         local_irq_save(flags);
 282                         buffer = kmap_atomic(pfn_to_page(pfn),
 283                                              KM_BOUNCE_READ);
 284                         if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 285                                 memcpy(dma_addr, buffer + offset, sz);
 286                         else if (__copy_to_user_inatomic(buffer + offset,
 287                                                          dma_addr, sz))
 288                                 /* inaccessible */;
 289                         kunmap_atomic(buffer, KM_BOUNCE_READ);
 290                         local_irq_restore(flags);
 291
 292                         size -= sz;
 293                         pfn++;
 294                         dma_addr += sz;
 295                         offset = 0;
 296                 }
 297         } else {
 298                 if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 299                         memcpy(dma_addr, phys_to_virt(phys), size);
 300                 else if (__copy_to_user_inatomic(phys_to_virt(phys),
 301                                                  dma_addr, size))
 302                         /* inaccessible */;
 303         }
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
 308  */
 309 static void *
 310 map_single(struct device *hwdev, phys_addr_t phys, size_t size, int dir)
 311 {
 312         unsigned long flags;
 313         char *dma_addr;
 314         unsigned int nslots, stride, index, wrap;
 315         int i;
 316         unsigned long mask;
 317         unsigned long offset_slots;
 318         unsigned long max_slots;
 319
 320         mask = dma_get_seg_boundary(hwdev);
 321         offset_slots = -IO_TLB_SEGSIZE;
 322
 323         /*
 324          * Carefully handle integer overflow which can occur when mask == ~0UL.
 325          */
 326         max_slots = mask + 1
 327                     ? ALIGN(mask + 1, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT
 328                     : 1UL << (BITS_PER_LONG - IO_TLB_SHIFT);
 329
 330         /*
 331          * For mappings greater than a page, we limit the stride (and
 332          * hence alignment) to a page size.
 333          */
 334         nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 335         if (size > PAGE_SIZE)
 336                 stride = (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT));
 337         else
 338                 stride = 1;
 339
 340         BUG_ON(!nslots);
 341
 342         /*
 343          * Find suitable number of IO TLB entries size that will fit this
 344          * request and allocate a buffer from that IO TLB pool.
 345          */
 346         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 347         index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
 348         if (index >= io_tlb_nslabs)
 349                 index = 0;
 350         wrap = index;
 351
 352         do {
 353                 while (iommu_is_span_boundary(index, nslots, offset_slots,
 354                                               max_slots)) {
 355                         index += stride;
 356                         if (index >= io_tlb_nslabs)
 357                                 index = 0;
 358                         if (index == wrap)
 359                                 goto not_found;
 360                 }
 361
 362                 /*
 363                  * If we find a slot that indicates we have 'nslots' number of
 364                  * contiguous buffers, we allocate the buffers from that slot
 365                  * and mark the entries as '0' indicating unavailable.
 366                  */
 367                 if (io_tlb_list[index] >= nslots) {
 368                         int count = 0;
 369
 370                         for (i = index; i < (int) (index + nslots); i++)
 371                                 io_tlb_list[i] = 0;
 372                         for (i = index - 1; (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) != IO_TLB_SEGSIZE - 1) && io_tlb_list[i]; i--)
 373                                 io_tlb_list[i] = ++count;
 374                         dma_addr = io_tlb_start + (index << IO_TLB_SHIFT);
 375
 376                         /*
 377                          * Update the indices to avoid searching in the next
 378                          * round.
 379                          */
 380                         io_tlb_index = ((index + nslots) < io_tlb_nslabs
 381                                         ? (index + nslots) : 0);
 382
 383                         goto found;
 384                 }
 385                 index += stride;
 386                 if (index >= io_tlb_nslabs)
 387                         index = 0;
 388         } while (index != wrap);
 389
 390 not_found:
 391         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 392         return NULL;
 393 found:
 394         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 395
 396         /*
 397          * Save away the mapping from the original address to the DMA address.
 398          * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
 399          * needed.
 400          */
 401         for (i = 0; i < nslots; i++)
 402                 io_tlb_orig_addr[index+i] = phys + (i << IO_TLB_SHIFT);
 403         if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 404                 swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
 405
 406         return dma_addr;
 407 }
 408
 409 /*
 410  * dma_addr is the kernel virtual address of the bounce buffer to unmap.
 411  */
 412 static void
 413 do_unmap_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
 414 {
 415         unsigned long flags;
 416         int i, count, nslots = ALIGN(size, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
 417         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 418         phys_addr_t phys = io_tlb_orig_addr[index];
 419
 420         /*
 421          * First, sync the memory before unmapping the entry
 422          */
 423         if (phys && ((dir == DMA_FROM_DEVICE) || (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)))
 424                 swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
 425
 426         /*
 427          * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
 428          * entries to indicate the number of contiguous entries available.
 429          * While returning the entries to the free list, we merge the entries
 430          * with slots below and above the pool being returned.
 431          */
 432         spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
 433         {
 434                 count = ((index + nslots) < ALIGN(index + 1, IO_TLB_SEGSIZE) ?
 435                          io_tlb_list[index + nslots] : 0);
 436                 /*
 437                  * Step 1: return the slots to the free list, merging the
 438                  * slots with superceeding slots
 439                  */
 440                 for (i = index + nslots - 1; i >= index; i--)
 441                         io_tlb_list[i] = ++count;
 442                 /*
 443                  * Step 2: merge the returned slots with the preceding slots,
 444                  * if available (non zero)
 445                  */
 446                 for (i = index - 1;
 447                      (OFFSET(i, IO_TLB_SEGSIZE) !=
 448                       IO_TLB_SEGSIZE -1) && io_tlb_list[i];
 449                      i--)
 450                         io_tlb_list[i] = ++count;
 451         }
 452         spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
 453 }
 454
 455 static void
 456 sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size, int dir)
 457 {
 458         int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
 459         phys_addr_t phys = io_tlb_orig_addr[index];
 460
 461         phys += ((unsigned long)dma_addr & ((1 << IO_TLB_SHIFT) - 1));
 462
 463         BUG_ON((dir != DMA_FROM_DEVICE) && (dir != DMA_TO_DEVICE));
 464         swiotlb_bounce(phys, dma_addr, size, dir);
 465 }
 466
 467 static void
 468 swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
 469 {
 470         /*
 471          * Ran out of IOMMU space for this operation. This is very bad.
 472          * Unfortunately the drivers cannot handle this operation properly.
 473          * unless they check for pci_dma_mapping_error (most don't)
 474          * When the mapping is small enough return a static buffer to limit
 475          * the damage, or panic when the transfer is too big.
 476          */
 477         printk(KERN_ERR "PCI-DMA: Out of SW-IOMMU space for %zu bytes at "
 478                "device %s\n", size, dev ? dev_name(dev) : "?");
 479
 480         if (size <= io_tlb_overflow || !do_panic)
 481                 return;
 482
 483         if (dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 484                 panic("DMA: Random memory could be DMA accessed\n");
 485         if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 486                 panic("DMA: Random memory could be DMA written\n");
 487         if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 488                 panic("DMA: Random memory could be DMA read\n");
 489 }
 490
 491 /*
 492  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 493  * PCI address to use is returned.
 494  *
 495  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 496  * either swiotlb_unmap_page or swiotlb_dma_sync_single is performed.
 497  */
 498 dma_addr_t swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 499                             unsigned long offset, size_t size,
 500                             enum dma_data_direction dir,
 501                             struct dma_attrs *attrs)
 502 {
 503         phys_addr_t phys = page_to_pseudophys(page) + offset;
 504         dma_addr_t dev_addr = gnttab_dma_map_page(page) + offset;
 505         void *map;
 506
 507         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 508
 509         /*
 510          * If the address happens to be in the device's DMA window,
 511          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 512          * buffering it.
 513          */
 514         if (dma_capable(dev, dev_addr, size) &&
 515             !range_needs_mapping(phys, size))
 516                 return dev_addr;
 517
 518         /*
 519          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 520          */
 521         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 522         map = map_single(dev, phys, size, dir);
 523         if (!map) {
 524                 swiotlb_full(dev, size, dir, 1);
 525                 map = io_tlb_overflow_buffer;
 526         }
 527
 528         dev_addr = swiotlb_virt_to_bus(dev, map);
 529         return dev_addr;
 530 }
 531 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_map_page);
 532
 533 /*
 534  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 535  * match what was provided for in a previous swiotlb_map_page call.  All
 536  * other usages are undefined.
 537  *
 538  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 539  * whatever the device wrote there.
 540  */
 541 static void unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 542                          size_t size, int dir)
 543 {
 544         phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 545
 546         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 547
 548         if (is_swiotlb_buffer(dev_addr)) {
 549                 do_unmap_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir);
 550                 return;
 551         }
 552
 553         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 554 }
 555
 556 void swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 557                         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 558                         struct dma_attrs *attrs)
 559 {
 560         unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir);
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_unmap_page);
 563
 564 /*
 565  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 566  * after a transfer.
 567  *
 568  * If you perform a swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
 569  * using the cpu, yet do not wish to teardown the PCI dma mapping, you must
 570  * call this function before doing so.  At the next point you give the PCI dma
 571  * address back to the card, you must first perform a
 572  * swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 573  */
 574 void
 575 swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 576                             size_t size, enum dma_data_direction dir)
 577 {
 578         phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 579
 580         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 581
 582         if (is_swiotlb_buffer(dev_addr))
 583                 sync_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir);
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_cpu);
 586
 587 void
 588 swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 589                                size_t size, enum dma_data_direction dir)
 590 {
 591         phys_addr_t paddr = dma_to_phys(hwdev, dev_addr);
 592
 593         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 594
 595         if (is_swiotlb_buffer(dev_addr))
 596                 sync_single(hwdev, phys_to_virt(paddr), size, dir);
 597 }
 598 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_single_for_device);
 599
 600 void
 601 swiotlb_sync_single_range_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 602                                   unsigned long offset, size_t size,
 603                                   enum dma_data_direction dir)
 604 {
 605         swiotlb_sync_single_for_cpu(hwdev, dev_addr + offset, size, dir);
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_sync_single_range_for_cpu);
 608
 609 void
 610 swiotlb_sync_single_range_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 611                                      unsigned long offset, size_t size,
 612                                      enum dma_data_direction dir)
 613 {
 614         swiotlb_sync_single_for_device(hwdev, dev_addr + offset, size, dir);
 615 }
 616 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_sync_single_range_for_device);
 617
 618 /*
 619  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 620  * This is the scatter-gather version of the above swiotlb_map_page
 621  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 622  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 623  * sg_dma_{address,length}(SG).
 624  *
 625  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 626  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 627  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 628  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 629  *       used, at most nents.
 630  *
 631  * Device ownership issues as mentioned above for swiotlb_map_page are the
 632  * same here.
 633  */
 634 int
 635 swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 636                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 637 {
 638         struct scatterlist *sg;
 639         int i;
 640
 641         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 642
 643         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
 644                 dma_addr_t dev_addr = gnttab_dma_map_page(sg_page(sg))
 645                                       + sg->offset;
 646                 phys_addr_t paddr = page_to_pseudophys(sg_page(sg))
 647                                    + sg->offset;
 648
 649                 if (range_needs_mapping(paddr, sg->length) ||
 650                     !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length)) {
 651                         void *map;
 652
 653                         gnttab_dma_unmap_page(dev_addr);
 654                         map = map_single(hwdev, paddr,
 655                                          sg->length, dir);
 656                         if (!map) {
 657                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 658                                    to do proper error handling. */
 659                                 swiotlb_full(hwdev, sg->length, dir, 0);
 660                                 swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, i, dir,
 661                                                        attrs);
 662                                 sgl[0].dma_length = 0;
 663                                 return 0;
 664                         }
 665                         sg->dma_address = swiotlb_virt_to_bus(hwdev, map);
 666                 } else
 667                         sg->dma_address = dev_addr;
 668                 sg->dma_length = sg->length;
 669         }
 670         return nelems;
 671 }
 672 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg_attrs);
 673
 674 int
 675 swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 676                int dir)
 677 {
 678         return swiotlb_map_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 679 }
 680 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);
 681
 682 /*
 683  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 684  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
 685  */
 686 void
 687 swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 688                        int nelems, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 689 {
 690         struct scatterlist *sg;
 691         int i;
 692
 693         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 694
 695         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 696                 unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg->dma_length, dir);
 697
 698 }
 699 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg_attrs);
 700
 701 void
 702 swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
 703                  int dir)
 704 {
 705         return swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, nelems, dir, NULL);
 706 }
 707 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_sg);
 708
 709 /*
 710  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 711  * after a transfer.
 712  *
 713  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 714  * and usage.
 715  */
 716 void
 717 swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 718                         int nelems, enum dma_data_direction dir)
 719 {
 720         struct scatterlist *sg;
 721         int i;
 722
 723         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 724                 swiotlb_sync_single_for_cpu(hwdev, sg->dma_address,
 725                                             sg->dma_length, dir);
 726 }
 727 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_cpu);
 728
 729 void
 730 swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 731                            int nelems, enum dma_data_direction dir)
 732 {
 733         struct scatterlist *sg;
 734         int i;
 735
 736         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 737                 swiotlb_sync_single_for_device(hwdev, sg->dma_address,
 738                                                sg->dma_length, dir);
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_sync_sg_for_device);
 741
 742 int
 743 swiotlb_dma_mapping_error(struct device *hwdev, dma_addr_t dma_addr)
 744 {
 745         return (dma_addr == swiotlb_virt_to_bus(hwdev, io_tlb_overflow_buffer));
 746 }
 747 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_mapping_error);
 748
 749 /*
 750  * Return whether the given PCI device DMA address mask can be supported
 751  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 752  * during PCI bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 753  * this function.
 754  */
 755 int
 756 swiotlb_dma_supported (struct device *hwdev, u64 mask)
 757 {
 758         return (mask >= ((1UL << dma_bits) - 1));
 759 }
 760 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_dma_supported);