arch/i386/mm/ioremap.c

   1 /*
   2  * arch/i386/mm/ioremap.c
   3  *
   4  * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
   5  * This is needed for high PCI addresses that aren't mapped in the
   6  * 640k-1MB IO memory area on PC's
   7  *
   8  * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
   9  */
  10
  11 #include <linux/vmalloc.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <asm/io.h>
  15 #include <asm/fixmap.h>
  16 #include <asm/cacheflush.h>
  17 #include <asm/tlbflush.h>
  18 #include <asm/pgtable.h>
  19
  20 static inline void remap_area_pte(pte_t * pte, unsigned long address, unsigned long size,
  21         unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
  22 {
  23         unsigned long end;
  24         unsigned long pfn;
  25
  26         address &= ~PMD_MASK;
  27         end = address + size;
  28         if (end > PMD_SIZE)
  29                 end = PMD_SIZE;
  30         if (address >= end)
  31                 BUG();
  32         pfn = phys_addr >> PAGE_SHIFT;
  33         do {
  34                 if (!pte_none(*pte)) {
  35                         printk("remap_area_pte: page already exists\n");
  36                         BUG();
  37                 }
  38                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |
  39                                         _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | flags)));
  40                 address += PAGE_SIZE;
  41                 pfn++;
  42                 pte++;
  43         } while (address && (address < end));
  44 }
  45
  46 static inline int remap_area_pmd(pmd_t * pmd, unsigned long address, unsigned long size,
  47         unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
  48 {
  49         unsigned long end;
  50
  51         address &= ~PGDIR_MASK;
  52         end = address + size;
  53         if (end > PGDIR_SIZE)
  54                 end = PGDIR_SIZE;
  55         phys_addr -= address;
  56         if (address >= end)
  57                 BUG();
  58         do {
  59                 pte_t * pte = pte_alloc_kernel(&init_mm, pmd, address);
  60                 if (!pte)
  61                         return -ENOMEM;
  62                 remap_area_pte(pte, address, end - address, address + phys_addr, flags);
  63                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
  64                 pmd++;
  65         } while (address && (address < end));
  66         return 0;
  67 }
  68
  69 static int remap_area_pages(unsigned long address, unsigned long phys_addr,
  70                                  unsigned long size, unsigned long flags)
  71 {
  72         int error;
  73         pgd_t * dir;
  74         unsigned long end = address + size;
  75
  76         phys_addr -= address;
  77         dir = pgd_offset(&init_mm, address);
  78         flush_cache_all();
  79         if (address >= end)
  80                 BUG();
  81         spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
  82         do {
  83                 pmd_t *pmd;
  84                 pmd = pmd_alloc(&init_mm, dir, address);
  85                 error = -ENOMEM;
  86                 if (!pmd)
  87                         break;
  88                 if (remap_area_pmd(pmd, address, end - address,
  89                                          phys_addr + address, flags))
  90                         break;
  91                 error = 0;
  92                 address = (address + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;
  93                 dir++;
  94         } while (address && (address < end));
  95         spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
  96         flush_tlb_all();
  97         return error;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * Generic mapping function (not visible outside):
 102  */
 103
 104 /*
 105  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
 106  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
 107  * directly.
 108  *
 109  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
 110  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
 111  * caller shouldn't need to know that small detail.
 112  */
 113 void * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
 114 {
 115         void * addr;
 116         struct vm_struct * area;
 117         unsigned long offset, last_addr;
 118
 119         /* Don't allow wraparound or zero size */
 120         last_addr = phys_addr + size - 1;
 121         if (!size || last_addr < phys_addr)
 122                 return NULL;
 123
 124         /*
 125          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
 126          */
 127         if (phys_addr >= 0xA0000 && last_addr < 0x100000)
 128                 return phys_to_virt(phys_addr);
 129
 130         /*
 131          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using..
 132          */
 133         if (phys_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 134                 char *t_addr, *t_end;
 135                 struct page *page;
 136
 137                 t_addr = __va(phys_addr);
 138                 t_end = t_addr + (size - 1);
 139
 140                 for(page = virt_to_page(t_addr); page <= virt_to_page(t_end); page++)
 141                         if(!PageReserved(page))
 142                                 return NULL;
 143         }
 144
 145         /*
 146          * Mappings have to be page-aligned
 147          */
 148         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
 149         phys_addr &= PAGE_MASK;
 150         size = PAGE_ALIGN(last_addr+1) - phys_addr;
 151
 152         /*
 153          * Ok, go for it..
 154          */
 155         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
 156         if (!area)
 157                 return NULL;
 158         area->phys_addr = phys_addr;
 159         addr = area->addr;
 160         if (remap_area_pages((unsigned long) addr, phys_addr, size, flags)) {
 161                 vunmap(addr);
 162                 return NULL;
 163         }
 164         return (void *) (offset + (char *)addr);
 165 }
 166
 167
 168 /**
 169  * ioremap_nocache     -   map bus memory into CPU space
 170  * @offset:    bus address of the memory
 171  * @size:      size of the resource to map
 172  *
 173  * ioremap_nocache performs a platform specific sequence of operations to
 174  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
 175  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
 176  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
 177  * address.
 178  *
 179  * This version of ioremap ensures that the memory is marked uncachable
 180  * on the CPU as well as honouring existing caching rules from things like
 181  * the PCI bus. Note that there are other caches and buffers on many
 182  * busses. In particular driver authors should read up on PCI writes
 183  *
 184  * It's useful if some control registers are in such an area and
 185  * write combining or read caching is not desirable:
 186  *
 187  * Must be freed with iounmap.
 188  */
 189
 190 void *ioremap_nocache (unsigned long phys_addr, unsigned long size)
 191 {
 192         unsigned long last_addr;
 193         void *p = __ioremap(phys_addr, size, _PAGE_PCD);
 194         if (!p)
 195                 return p;
 196
 197         /* Guaranteed to be > phys_addr, as per __ioremap() */
 198         last_addr = phys_addr + size - 1;
 199
 200         if (last_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 201                 struct page *ppage = virt_to_page(__va(phys_addr));
 202                 unsigned long npages;
 203
 204                 phys_addr &= PAGE_MASK;
 205
 206                 /* This might overflow and become zero.. */
 207                 last_addr = PAGE_ALIGN(last_addr);
 208
 209                 /* .. but that's ok, because modulo-2**n arithmetic will make
 210                 * the page-aligned "last - first" come out right.
 211                 */
 212                 npages = (last_addr - phys_addr) >> PAGE_SHIFT;
 213
 214                 if (change_page_attr(ppage, npages, PAGE_KERNEL_NOCACHE) < 0) {
 215                         iounmap(p);
 216                         p = NULL;
 217                 }
 218                 global_flush_tlb();
 219         }
 220
 221         return p;
 222 }
 223
 224 void iounmap(void *addr)
 225 {
 226         struct vm_struct *p;
 227         if (addr <= high_memory)
 228                 return;
 229         p = remove_vm_area((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long) addr));
 230         if (!p) {
 231                 printk("__iounmap: bad address %p\n", addr);
 232                 return;
 233         }
 234
 235         if (p->flags && p->phys_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 236                 change_page_attr(virt_to_page(__va(p->phys_addr)),
 237                                  p->size >> PAGE_SHIFT,
 238                                  PAGE_KERNEL);
 239                 global_flush_tlb();
 240         }
 241         kfree(p);
 242 }
 243
 244 void __init *bt_ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)
 245 {
 246         unsigned long offset, last_addr;
 247         unsigned int nrpages;
 248         enum fixed_addresses idx;
 249
 250         /* Don't allow wraparound or zero size */
 251         last_addr = phys_addr + size - 1;
 252         if (!size || last_addr < phys_addr)
 253                 return NULL;
 254
 255         /*
 256          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
 257          */
 258         if (phys_addr >= 0xA0000 && last_addr < 0x100000)
 259                 return phys_to_virt(phys_addr);
 260
 261         /*
 262          * Mappings have to be page-aligned
 263          */
 264         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
 265         phys_addr &= PAGE_MASK;
 266         size = PAGE_ALIGN(last_addr) - phys_addr;
 267
 268         /*
 269          * Mappings have to fit in the FIX_BTMAP area.
 270          */
 271         nrpages = size >> PAGE_SHIFT;
 272         if (nrpages > NR_FIX_BTMAPS)
 273                 return NULL;
 274
 275         /*
 276          * Ok, go for it..
 277          */
 278         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
 279         while (nrpages > 0) {
 280                 set_fixmap(idx, phys_addr);
 281                 phys_addr += PAGE_SIZE;
 282                 --idx;
 283                 --nrpages;
 284         }
 285         return (void*) (offset + fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 286 }
 287
 288 void __init bt_iounmap(void *addr, unsigned long size)
 289 {
 290         unsigned long virt_addr;
 291         unsigned long offset;
 292         unsigned int nrpages;
 293         enum fixed_addresses idx;
 294
 295         virt_addr = (unsigned long)addr;
 296         if (virt_addr < fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))
 297                 return;
 298         offset = virt_addr & ~PAGE_MASK;
 299         nrpages = PAGE_ALIGN(offset + size - 1) >> PAGE_SHIFT;
 300
 301         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
 302         while (nrpages > 0) {
 303                 clear_fixmap(idx);
 304                 --idx;
 305                 --nrpages;
 306         }
 307 }