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/pgalloc.h>
  16 #include <asm/fixmap.h>
  17 #include <asm/cacheflush.h>
  18 #include <asm/tlbflush.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20
  21 static inline void remap_area_pte(pte_t * pte, unsigned long address, unsigned long size,
  22         unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
  23 {
  24         unsigned long end;
  25         unsigned long pfn;
  26
  27         address &= ~PMD_MASK;
  28         end = address + size;
  29         if (end > PMD_SIZE)
  30                 end = PMD_SIZE;
  31         if (address >= end)
  32                 BUG();
  33         pfn = phys_addr >> PAGE_SHIFT;
  34         do {
  35                 if (!pte_none(*pte)) {
  36                         printk("remap_area_pte: page already exists\n");
  37                         BUG();
  38                 }
  39                 set_pte(pte, pfn_pte(pfn, __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW |
  40                                         _PAGE_DIRTY | _PAGE_ACCESSED | flags)));
  41                 address += PAGE_SIZE;
  42                 pfn++;
  43                 pte++;
  44         } while (address && (address < end));
  45 }
  46
  47 static inline int remap_area_pmd(pmd_t * pmd, unsigned long address, unsigned long size,
  48         unsigned long phys_addr, unsigned long flags)
  49 {
  50         unsigned long end;
  51
  52         address &= ~PGDIR_MASK;
  53         end = address + size;
  54         if (end > PGDIR_SIZE)
  55                 end = PGDIR_SIZE;
  56         phys_addr -= address;
  57         if (address >= end)
  58                 BUG();
  59         do {
  60                 pte_t * pte = pte_alloc_kernel(&init_mm, pmd, address);
  61                 if (!pte)
  62                         return -ENOMEM;
  63                 remap_area_pte(pte, address, end - address, address + phys_addr, flags);
  64                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
  65                 pmd++;
  66         } while (address && (address < end));
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 static int remap_area_pages(unsigned long address, unsigned long phys_addr,
  71                                  unsigned long size, unsigned long flags)
  72 {
  73         int error;
  74         pgd_t * dir;
  75         unsigned long end = address + size;
  76
  77         phys_addr -= address;
  78         dir = pgd_offset(&init_mm, address);
  79         flush_cache_all();
  80         if (address >= end)
  81                 BUG();
  82         spin_lock(&init_mm.page_table_lock);
  83         do {
  84                 pmd_t *pmd;
  85                 pmd = pmd_alloc(&init_mm, dir, address);
  86                 error = -ENOMEM;
  87                 if (!pmd)
  88                         break;
  89                 if (remap_area_pmd(pmd, address, end - address,
  90                                          phys_addr + address, flags))
  91                         break;
  92                 error = 0;
  93                 address = (address + PGDIR_SIZE) & PGDIR_MASK;
  94                 dir++;
  95         } while (address && (address < end));
  96         spin_unlock(&init_mm.page_table_lock);
  97         flush_tlb_all();
  98         return error;
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Generic mapping function (not visible outside):
 103  */
 104
 105 /*
 106  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
 107  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
 108  * directly.
 109  *
 110  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
 111  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
 112  * caller shouldn't need to know that small detail.
 113  */
 114 void * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
 115 {
 116         void * addr;
 117         struct vm_struct * area;
 118         unsigned long offset, last_addr;
 119
 120         /* Don't allow wraparound or zero size */
 121         last_addr = phys_addr + size - 1;
 122         if (!size || last_addr < phys_addr)
 123                 return NULL;
 124
 125         /*
 126          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
 127          */
 128         if (phys_addr >= 0xA0000 && last_addr < 0x100000)
 129                 return phys_to_virt(phys_addr);
 130
 131         /*
 132          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using..
 133          */
 134         if (phys_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 135                 char *t_addr, *t_end;
 136                 struct page *page;
 137
 138                 t_addr = __va(phys_addr);
 139                 t_end = t_addr + (size - 1);
 140
 141                 for(page = virt_to_page(t_addr); page <= virt_to_page(t_end); page++)
 142                         if(!PageReserved(page))
 143                                 return NULL;
 144         }
 145
 146         /*
 147          * Mappings have to be page-aligned
 148          */
 149         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
 150         phys_addr &= PAGE_MASK;
 151         size = PAGE_ALIGN(last_addr+1) - phys_addr;
 152
 153         /*
 154          * Ok, go for it..
 155          */
 156         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
 157         if (!area)
 158                 return NULL;
 159         area->phys_addr = phys_addr;
 160         addr = area->addr;
 161         if (remap_area_pages((unsigned long) addr, phys_addr, size, flags)) {
 162                 vunmap(addr);
 163                 return NULL;
 164         }
 165         return (void *) (offset + (char *)addr);
 166 }
 167
 168
 169 /**
 170  * ioremap_nocache     -   map bus memory into CPU space
 171  * @offset:    bus address of the memory
 172  * @size:      size of the resource to map
 173  *
 174  * ioremap_nocache performs a platform specific sequence of operations to
 175  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
 176  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
 177  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
 178  * address.
 179  *
 180  * This version of ioremap ensures that the memory is marked uncachable
 181  * on the CPU as well as honouring existing caching rules from things like
 182  * the PCI bus. Note that there are other caches and buffers on many
 183  * busses. In particular driver authors should read up on PCI writes
 184  *
 185  * It's useful if some control registers are in such an area and
 186  * write combining or read caching is not desirable:
 187  *
 188  * Must be freed with iounmap.
 189  */
 190
 191 void *ioremap_nocache (unsigned long phys_addr, unsigned long size)
 192 {
 193         unsigned long last_addr;
 194         void *p = __ioremap(phys_addr, size, _PAGE_PCD);
 195         if (!p)
 196                 return p;
 197
 198         /* Guaranteed to be > phys_addr, as per __ioremap() */
 199         last_addr = phys_addr + size - 1;
 200
 201         if (last_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 202                 struct page *ppage = virt_to_page(__va(phys_addr));
 203                 unsigned long npages;
 204
 205                 phys_addr &= PAGE_MASK;
 206
 207                 /* This might overflow and become zero.. */
 208                 last_addr = PAGE_ALIGN(last_addr);
 209
 210                 /* .. but that's ok, because modulo-2**n arithmetic will make
 211                 * the page-aligned "last - first" come out right.
 212                 */
 213                 npages = (last_addr - phys_addr) >> PAGE_SHIFT;
 214
 215                 if (change_page_attr(ppage, npages, PAGE_KERNEL_NOCACHE) < 0) {
 216                         iounmap(p);
 217                         p = NULL;
 218                 }
 219                 global_flush_tlb();
 220         }
 221
 222         return p;
 223 }
 224
 225 void iounmap(void *addr)
 226 {
 227         struct vm_struct *p;
 228         if (addr <= high_memory)
 229                 return;
 230         p = remove_vm_area((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long) addr));
 231         if (!p) {
 232                 printk("__iounmap: bad address %p\n", addr);
 233                 return;
 234         }
 235
 236         if (p->flags && p->phys_addr < virt_to_phys(high_memory)) {
 237                 change_page_attr(virt_to_page(__va(p->phys_addr)),
 238                                  p->size >> PAGE_SHIFT,
 239                                  PAGE_KERNEL);
 240                 global_flush_tlb();
 241         }
 242         kfree(p);
 243 }
 244
 245 void __init *bt_ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)
 246 {
 247         unsigned long offset, last_addr;
 248         unsigned int nrpages;
 249         enum fixed_addresses idx;
 250
 251         /* Don't allow wraparound or zero size */
 252         last_addr = phys_addr + size - 1;
 253         if (!size || last_addr < phys_addr)
 254                 return NULL;
 255
 256         /*
 257          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
 258          */
 259         if (phys_addr >= 0xA0000 && last_addr < 0x100000)
 260                 return phys_to_virt(phys_addr);
 261
 262         /*
 263          * Mappings have to be page-aligned
 264          */
 265         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
 266         phys_addr &= PAGE_MASK;
 267         size = PAGE_ALIGN(last_addr) - phys_addr;
 268
 269         /*
 270          * Mappings have to fit in the FIX_BTMAP area.
 271          */
 272         nrpages = size >> PAGE_SHIFT;
 273         if (nrpages > NR_FIX_BTMAPS)
 274                 return NULL;
 275
 276         /*
 277          * Ok, go for it..
 278          */
 279         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
 280         while (nrpages > 0) {
 281                 set_fixmap(idx, phys_addr);
 282                 phys_addr += PAGE_SIZE;
 283                 --idx;
 284                 --nrpages;
 285         }
 286         return (void*) (offset + fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
 287 }
 288
 289 void __init bt_iounmap(void *addr, unsigned long size)
 290 {
 291         unsigned long virt_addr;
 292         unsigned long offset;
 293         unsigned int nrpages;
 294         enum fixed_addresses idx;
 295
 296         virt_addr = (unsigned long)addr;
 297         if (virt_addr < fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN))
 298                 return;
 299         offset = virt_addr & ~PAGE_MASK;
 300         nrpages = PAGE_ALIGN(offset + size - 1) >> PAGE_SHIFT;
 301
 302         idx = FIX_BTMAP_BEGIN;
 303         while (nrpages > 0) {
 304                 clear_fixmap(idx);
 305                 --idx;
 306                 --nrpages;
 307         }
 308 }