ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.6.tar.bz2
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / hp / common / sba_iommu.c
1 /*
2 **  IA64 System Bus Adapter (SBA) I/O MMU manager
3 **
4 **      (c) Copyright 2002-2004 Alex Williamson
5 **      (c) Copyright 2002-2003 Grant Grundler
6 **      (c) Copyright 2002-2004 Hewlett-Packard Company
7 **
8 **      Portions (c) 2000 Grant Grundler (from parisc I/O MMU code)
9 **      Portions (c) 1999 Dave S. Miller (from sparc64 I/O MMU code)
10 **
11 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
13 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
14 **      (at your option) any later version.
15 **
16 **
17 ** This module initializes the IOC (I/O Controller) found on HP
18 ** McKinley machines and their successors.
19 **
20 */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/spinlock.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/string.h>
31 #include <linux/pci.h>
32 #include <linux/proc_fs.h>
33 #include <linux/seq_file.h>
34 #include <linux/acpi.h>
35 #include <linux/efi.h>
36
37 #include <asm/delay.h>          /* ia64_get_itc() */
38 #include <asm/io.h>
39 #include <asm/page.h>           /* PAGE_OFFSET */
40 #include <asm/dma.h>
41 #include <asm/system.h>         /* wmb() */
42 #include <asm/bitops.h>         /* hweight64() */
43
44 #include <asm/acpi-ext.h>
45
46 #define PFX "IOC: "
47
48 /*
49 ** Enabling timing search of the pdir resource map.  Output in /proc.
50 ** Disabled by default to optimize performance.
51 */
52 #undef PDIR_SEARCH_TIMING
53
54 /*
55 ** This option allows cards capable of 64bit DMA to bypass the IOMMU.  If
56 ** not defined, all DMA will be 32bit and go through the TLB.
57 ** There's potentially a conflict in the bio merge code with us
58 ** advertising an iommu, but then bypassing it.  Since I/O MMU bypassing
59 ** appears to give more performance than bio-level virtual merging, we'll
60 ** do the former for now.  NOTE: BYPASS_SG also needs to be undef'd to
61 ** completely restrict DMA to the IOMMU.
62 */
63 #define ALLOW_IOV_BYPASS
64
65 /*
66 ** This option specifically allows/disallows bypassing scatterlists with
67 ** multiple entries.  Coalescing these entries can allow better DMA streaming
68 ** and in some cases shows better performance than entirely bypassing the
69 ** IOMMU.  Performance increase on the order of 1-2% sequential output/input
70 ** using bonnie++ on a RAID0 MD device (sym2 & mpt).
71 */
72 #undef ALLOW_IOV_BYPASS_SG
73
74 /*
75 ** If a device prefetches beyond the end of a valid pdir entry, it will cause
76 ** a hard failure, ie. MCA.  Version 3.0 and later of the zx1 LBA should
77 ** disconnect on 4k boundaries and prevent such issues.  If the device is
78 ** particularly agressive, this option will keep the entire pdir valid such
79 ** that prefetching will hit a valid address.  This could severely impact
80 ** error containment, and is therefore off by default.  The page that is
81 ** used for spill-over is poisoned, so that should help debugging somewhat.
82 */
83 #undef FULL_VALID_PDIR
84
85 #define ENABLE_MARK_CLEAN
86
87 /*
88 ** The number of debug flags is a clue - this code is fragile.  NOTE: since
89 ** tightening the use of res_lock the resource bitmap and actual pdir are no
90 ** longer guaranteed to stay in sync.  The sanity checking code isn't going to
91 ** like that.
92 */
93 #undef DEBUG_SBA_INIT
94 #undef DEBUG_SBA_RUN
95 #undef DEBUG_SBA_RUN_SG
96 #undef DEBUG_SBA_RESOURCE
97 #undef ASSERT_PDIR_SANITY
98 #undef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
99 #undef DEBUG_BYPASS
100
101 #if defined(FULL_VALID_PDIR) && defined(ASSERT_PDIR_SANITY)
102 #error FULL_VALID_PDIR and ASSERT_PDIR_SANITY are mutually exclusive
103 #endif
104
105 #define SBA_INLINE      __inline__
106 /* #define SBA_INLINE */
107
108 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
109 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
110 #else
111 #define DBG_INIT(x...)
112 #endif
113
114 #ifdef DEBUG_SBA_RUN
115 #define DBG_RUN(x...)   printk(x)
116 #else
117 #define DBG_RUN(x...)
118 #endif
119
120 #ifdef DEBUG_SBA_RUN_SG
121 #define DBG_RUN_SG(x...)        printk(x)
122 #else
123 #define DBG_RUN_SG(x...)
124 #endif
125
126
127 #ifdef DEBUG_SBA_RESOURCE
128 #define DBG_RES(x...)   printk(x)
129 #else
130 #define DBG_RES(x...)
131 #endif
132
133 #ifdef DEBUG_BYPASS
134 #define DBG_BYPASS(x...)        printk(x)
135 #else
136 #define DBG_BYPASS(x...)
137 #endif
138
139 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
140 #define ASSERT(expr) \
141         if(!(expr)) { \
142                 printk( "\n" __FILE__ ":%d: Assertion " #expr " failed!\n",__LINE__); \
143                 panic(#expr); \
144         }
145 #else
146 #define ASSERT(expr)
147 #endif
148
149 /*
150 ** The number of pdir entries to "free" before issuing
151 ** a read to PCOM register to flush out PCOM writes.
152 ** Interacts with allocation granularity (ie 4 or 8 entries
153 ** allocated and free'd/purged at a time might make this
154 ** less interesting).
155 */
156 #define DELAYED_RESOURCE_CNT    64
157
158 #define ZX1_IOC_ID      ((PCI_DEVICE_ID_HP_ZX1_IOC << 16) | PCI_VENDOR_ID_HP)
159 #define REO_IOC_ID      ((PCI_DEVICE_ID_HP_REO_IOC << 16) | PCI_VENDOR_ID_HP)
160 #define SX1000_IOC_ID   ((PCI_DEVICE_ID_HP_SX1000_IOC << 16) | PCI_VENDOR_ID_HP)
161
162 #define ZX1_IOC_OFFSET  0x1000  /* ACPI reports SBA, we want IOC */
163
164 #define IOC_FUNC_ID     0x000
165 #define IOC_FCLASS      0x008   /* function class, bist, header, rev... */
166 #define IOC_IBASE       0x300   /* IO TLB */
167 #define IOC_IMASK       0x308
168 #define IOC_PCOM        0x310
169 #define IOC_TCNFG       0x318
170 #define IOC_PDIR_BASE   0x320
171
172 #define IOC_ROPE0_CFG   0x500
173 #define   IOC_ROPE_AO     0x10  /* Allow "Relaxed Ordering" */
174
175
176 /* AGP GART driver looks for this */
177 #define ZX1_SBA_IOMMU_COOKIE    0x0000badbadc0ffeeUL
178
179 /*
180 ** The zx1 IOC supports 4/8/16/64KB page sizes (see TCNFG register)
181 **
182 ** Some IOCs (sx1000) can run at the above pages sizes, but are
183 ** really only supported using the IOC at a 4k page size.
184 **
185 ** iovp_size could only be greater than PAGE_SIZE if we are
186 ** confident the drivers really only touch the next physical
187 ** page iff that driver instance owns it.
188 */
189 static unsigned long iovp_size;
190 static unsigned long iovp_shift;
191 static unsigned long iovp_mask;
192
193 struct ioc {
194         void            *ioc_hpa;       /* I/O MMU base address */
195         char            *res_map;       /* resource map, bit == pdir entry */
196         u64             *pdir_base;     /* physical base address */
197         unsigned long   ibase;          /* pdir IOV Space base */
198         unsigned long   imask;          /* pdir IOV Space mask */
199
200         unsigned long   *res_hint;      /* next avail IOVP - circular search */
201         unsigned long   dma_mask;
202         spinlock_t      res_lock;       /* protects the resource bitmap, but must be held when */
203                                         /* clearing pdir to prevent races with allocations. */
204         unsigned int    res_bitshift;   /* from the RIGHT! */
205         unsigned int    res_size;       /* size of resource map in bytes */
206 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
207         spinlock_t      saved_lock;     /* may want to try to get this on a separate cacheline */
208                                         /* than res_lock for bigger systems. */
209         int             saved_cnt;
210         struct sba_dma_pair {
211                 dma_addr_t      iova;
212                 size_t          size;
213         } saved[DELAYED_RESOURCE_CNT];
214 #endif
215
216 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
217 #define SBA_SEARCH_SAMPLE       0x100
218         unsigned long avg_search[SBA_SEARCH_SAMPLE];
219         unsigned long avg_idx;  /* current index into avg_search */
220 #endif
221
222         /* Stuff we don't need in performance path */
223         struct ioc      *next;          /* list of IOC's in system */
224         acpi_handle     handle;         /* for multiple IOC's */
225         const char      *name;
226         unsigned int    func_id;
227         unsigned int    rev;            /* HW revision of chip */
228         u32             iov_size;
229         unsigned int    pdir_size;      /* in bytes, determined by IOV Space size */
230         struct pci_dev  *sac_only_dev;
231 };
232
233 static struct ioc *ioc_list;
234 static int reserve_sba_gart = 1;
235
236 static SBA_INLINE void sba_mark_invalid(struct ioc *, dma_addr_t, size_t);
237 static SBA_INLINE void sba_free_range(struct ioc *, dma_addr_t, size_t);
238
239 #define sba_sg_address(sg)      (page_address((sg)->page) + (sg)->offset)
240
241 #ifdef FULL_VALID_PDIR
242 static u64 prefetch_spill_page;
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_PCI
246 # define GET_IOC(dev)   (((dev)->bus == &pci_bus_type)                                          \
247                          ? ((struct ioc *) PCI_CONTROLLER(to_pci_dev(dev))->iommu) : NULL)
248 #else
249 # define GET_IOC(dev)   NULL
250 #endif
251
252 /*
253 ** DMA_CHUNK_SIZE is used by the SCSI mid-layer to break up
254 ** (or rather not merge) DMA's into managable chunks.
255 ** On parisc, this is more of the software/tuning constraint
256 ** rather than the HW. I/O MMU allocation alogorithms can be
257 ** faster with smaller size is (to some degree).
258 */
259 #define DMA_CHUNK_SIZE  (BITS_PER_LONG*iovp_size)
260
261 #define ROUNDUP(x,y) ((x + ((y)-1)) & ~((y)-1))
262
263 /************************************
264 ** SBA register read and write support
265 **
266 ** BE WARNED: register writes are posted.
267 **  (ie follow writes which must reach HW with a read)
268 **
269 */
270 #define READ_REG(addr)       __raw_readq(addr)
271 #define WRITE_REG(val, addr) __raw_writeq(val, addr)
272
273 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
274
275 /**
276  * sba_dump_tlb - debugging only - print IOMMU operating parameters
277  * @hpa: base address of the IOMMU
278  *
279  * Print the size/location of the IO MMU PDIR.
280  */
281 static void
282 sba_dump_tlb(char *hpa)
283 {
284         DBG_INIT("IO TLB at 0x%p\n", (void *)hpa);
285         DBG_INIT("IOC_IBASE    : %016lx\n", READ_REG(hpa+IOC_IBASE));
286         DBG_INIT("IOC_IMASK    : %016lx\n", READ_REG(hpa+IOC_IMASK));
287         DBG_INIT("IOC_TCNFG    : %016lx\n", READ_REG(hpa+IOC_TCNFG));
288         DBG_INIT("IOC_PDIR_BASE: %016lx\n", READ_REG(hpa+IOC_PDIR_BASE));
289         DBG_INIT("\n");
290 }
291 #endif
292
293
294 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
295
296 /**
297  * sba_dump_pdir_entry - debugging only - print one IOMMU PDIR entry
298  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
299  * @msg: text to print ont the output line.
300  * @pide: pdir index.
301  *
302  * Print one entry of the IO MMU PDIR in human readable form.
303  */
304 static void
305 sba_dump_pdir_entry(struct ioc *ioc, char *msg, uint pide)
306 {
307         /* start printing from lowest pde in rval */
308         u64 *ptr = &ioc->pdir_base[pide  & ~(BITS_PER_LONG - 1)];
309         unsigned long *rptr = (unsigned long *) &ioc->res_map[(pide >>3) & -sizeof(unsigned long)];
310         uint rcnt;
311
312         printk(KERN_DEBUG "SBA: %s rp %p bit %d rval 0x%lx\n",
313                  msg, rptr, pide & (BITS_PER_LONG - 1), *rptr);
314
315         rcnt = 0;
316         while (rcnt < BITS_PER_LONG) {
317                 printk(KERN_DEBUG "%s %2d %p %016Lx\n",
318                        (rcnt == (pide & (BITS_PER_LONG - 1)))
319                        ? "    -->" : "       ",
320                        rcnt, ptr, (unsigned long long) *ptr );
321                 rcnt++;
322                 ptr++;
323         }
324         printk(KERN_DEBUG "%s", msg);
325 }
326
327
328 /**
329  * sba_check_pdir - debugging only - consistency checker
330  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
331  * @msg: text to print ont the output line.
332  *
333  * Verify the resource map and pdir state is consistent
334  */
335 static int
336 sba_check_pdir(struct ioc *ioc, char *msg)
337 {
338         u64 *rptr_end = (u64 *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
339         u64 *rptr = (u64 *) ioc->res_map;       /* resource map ptr */
340         u64 *pptr = ioc->pdir_base;     /* pdir ptr */
341         uint pide = 0;
342
343         while (rptr < rptr_end) {
344                 u64 rval;
345                 int rcnt; /* number of bits we might check */
346
347                 rval = *rptr;
348                 rcnt = 64;
349
350                 while (rcnt) {
351                         /* Get last byte and highest bit from that */
352                         u32 pde = ((u32)((*pptr >> (63)) & 0x1));
353                         if ((rval & 0x1) ^ pde)
354                         {
355                                 /*
356                                 ** BUMMER!  -- res_map != pdir --
357                                 ** Dump rval and matching pdir entries
358                                 */
359                                 sba_dump_pdir_entry(ioc, msg, pide);
360                                 return(1);
361                         }
362                         rcnt--;
363                         rval >>= 1;     /* try the next bit */
364                         pptr++;
365                         pide++;
366                 }
367                 rptr++; /* look at next word of res_map */
368         }
369         /* It'd be nice if we always got here :^) */
370         return 0;
371 }
372
373
374 /**
375  * sba_dump_sg - debugging only - print Scatter-Gather list
376  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
377  * @startsg: head of the SG list
378  * @nents: number of entries in SG list
379  *
380  * print the SG list so we can verify it's correct by hand.
381  */
382 static void
383 sba_dump_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
384 {
385         while (nents-- > 0) {
386                 printk(KERN_DEBUG " %d : DMA %08lx/%05x CPU %p\n", nents,
387                        startsg->dma_address, startsg->dma_length,
388                        sba_sg_address(startsg));
389                 startsg++;
390         }
391 }
392
393 static void
394 sba_check_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
395 {
396         struct scatterlist *the_sg = startsg;
397         int the_nents = nents;
398
399         while (the_nents-- > 0) {
400                 if (sba_sg_address(the_sg) == 0x0UL)
401                         sba_dump_sg(NULL, startsg, nents);
402                 the_sg++;
403         }
404 }
405
406 #endif /* ASSERT_PDIR_SANITY */
407
408
409
410
411 /**************************************************************
412 *
413 *   I/O Pdir Resource Management
414 *
415 *   Bits set in the resource map are in use.
416 *   Each bit can represent a number of pages.
417 *   LSbs represent lower addresses (IOVA's).
418 *
419 ***************************************************************/
420 #define PAGES_PER_RANGE 1       /* could increase this to 4 or 8 if needed */
421
422 /* Convert from IOVP to IOVA and vice versa. */
423 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset) ((ioc->ibase) | (iovp) | (offset))
424 #define SBA_IOVP(ioc,iova) ((iova) & ~(ioc->ibase))
425
426 #define PDIR_ENTRY_SIZE sizeof(u64)
427
428 #define PDIR_INDEX(iovp)   ((iovp)>>iovp_shift)
429
430 #define RESMAP_MASK(n)    ~(~0UL << (n))
431 #define RESMAP_IDX_MASK   (sizeof(unsigned long) - 1)
432
433
434 /**
435  * For most cases the normal get_order is sufficient, however it limits us
436  * to PAGE_SIZE being the minimum mapping alignment and TC flush granularity.
437  * It only incurs about 1 clock cycle to use this one with the static variable
438  * and makes the code more intuitive.
439  */
440 static SBA_INLINE int
441 get_iovp_order (unsigned long size)
442 {
443         long double d = size - 1;
444         long order;
445
446         order = ia64_getf_exp(d);
447         order = order - iovp_shift - 0xffff + 1;
448         if (order < 0)
449                 order = 0;
450         return order;
451 }
452
453 /**
454  * sba_search_bitmap - find free space in IO PDIR resource bitmap
455  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
456  * @bits_wanted: number of entries we need.
457  *
458  * Find consecutive free bits in resource bitmap.
459  * Each bit represents one entry in the IO Pdir.
460  * Cool perf optimization: search for log2(size) bits at a time.
461  */
462 static SBA_INLINE unsigned long
463 sba_search_bitmap(struct ioc *ioc, unsigned long bits_wanted)
464 {
465         unsigned long *res_ptr = ioc->res_hint;
466         unsigned long *res_end = (unsigned long *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
467         unsigned long pide = ~0UL;
468
469         ASSERT(((unsigned long) ioc->res_hint & (sizeof(unsigned long) - 1UL)) == 0);
470         ASSERT(res_ptr < res_end);
471
472         if (likely(bits_wanted == 1)) {
473                 unsigned int bitshiftcnt;
474                 for(; res_ptr < res_end ; res_ptr++) {
475                         if (likely(*res_ptr != ~0UL)) {
476                                 bitshiftcnt = ffz(*res_ptr);
477                                 *res_ptr |= (1UL << bitshiftcnt);
478                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
479                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
480                                 pide += bitshiftcnt;
481                                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
482                                 goto found_it;
483                         }
484                 }
485                 goto not_found;
486
487         }
488         
489         if (likely(bits_wanted <= BITS_PER_LONG/2)) {
490                 /*
491                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
492                 ** "o" is the alignment.
493                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
494                 ** SBA HW features in the unmap path.
495                 */
496                 unsigned long o = 1 << get_iovp_order(bits_wanted << iovp_shift);
497                 uint bitshiftcnt = ROUNDUP(ioc->res_bitshift, o);
498                 unsigned long mask, base_mask;
499
500                 base_mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
501                 mask = base_mask << bitshiftcnt;
502
503                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __FUNCTION__, o, res_ptr);
504                 for(; res_ptr < res_end ; res_ptr++)
505                 { 
506                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
507                         ASSERT(0 != mask);
508                         for (; mask ; mask <<= o, bitshiftcnt += o) {
509                                 if(0 == ((*res_ptr) & mask)) {
510                                         *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
511                                         pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
512                                         pide <<= 3;     /* convert to bit address */
513                                         pide += bitshiftcnt;
514                                         ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
515                                         goto found_it;
516                                 }
517                         }
518
519                         bitshiftcnt = 0;
520                         mask = base_mask;
521
522                 }
523
524         } else {
525                 int qwords, bits, i;
526                 unsigned long *end;
527
528                 qwords = bits_wanted >> 6; /* /64 */
529                 bits = bits_wanted - (qwords * BITS_PER_LONG);
530
531                 end = res_end - qwords;
532
533                 for (; res_ptr < end; res_ptr++) {
534                         for (i = 0 ; i < qwords ; i++) {
535                                 if (res_ptr[i] != 0)
536                                         goto next_ptr;
537                         }
538                         if (bits && res_ptr[i] && (__ffs(res_ptr[i]) < bits))
539                                 continue;
540
541                         /* Found it, mark it */
542                         for (i = 0 ; i < qwords ; i++)
543                                 res_ptr[i] = ~0UL;
544                         res_ptr[i] |= RESMAP_MASK(bits);
545
546                         pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
547                         pide <<= 3;     /* convert to bit address */
548                         res_ptr += qwords;
549                         ioc->res_bitshift = bits;
550                         goto found_it;
551 next_ptr:
552                         ;
553                 }
554         }
555
556 not_found:
557         prefetch(ioc->res_map);
558         ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
559         ioc->res_bitshift = 0;
560         return (pide);
561
562 found_it:
563         ioc->res_hint = res_ptr;
564         return (pide);
565 }
566
567
568 /**
569  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
570  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
571  * @size: number of bytes to create a mapping for
572  *
573  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
574  * resource bit map.
575  */
576 static int
577 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, size_t size)
578 {
579         unsigned int pages_needed = size >> iovp_shift;
580 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
581         unsigned long itc_start;
582 #endif
583         unsigned long pide;
584         unsigned long flags;
585
586         ASSERT(pages_needed);
587         ASSERT(0 == (size & ~iovp_mask));
588
589         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
590
591 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
592         itc_start = ia64_get_itc();
593 #endif
594         /*
595         ** "seek and ye shall find"...praying never hurts either...
596         */
597         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
598         if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3))) {
599                 pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
600                 if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3))) {
601 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
602                         /*
603                         ** With delayed resource freeing, we can give this one more shot.  We're
604                         ** getting close to being in trouble here, so do what we can to make this
605                         ** one count.
606                         */
607                         spin_lock(&ioc->saved_lock);
608                         if (ioc->saved_cnt > 0) {
609                                 struct sba_dma_pair *d;
610                                 int cnt = ioc->saved_cnt;
611
612                                 d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
613
614                                 while (cnt--) {
615                                         sba_mark_invalid(ioc, d->iova, d->size);
616                                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
617                                         d--;
618                                 }
619                                 ioc->saved_cnt = 0;
620                                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
621                         }
622                         spin_unlock(&ioc->saved_lock);
623
624                         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
625                         if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3)))
626                                 panic(__FILE__ ": I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
627                                       ioc->ioc_hpa);
628 #else
629                         panic(__FILE__ ": I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
630                               ioc->ioc_hpa);
631 #endif
632                 }
633         }
634
635 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
636         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = (ia64_get_itc() - itc_start) / pages_needed;
637         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
638 #endif
639
640         prefetchw(&(ioc->pdir_base[pide]));
641
642 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
643         /* verify the first enable bit is clear */
644         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*PDIR_ENTRY_SIZE + 7]) {
645                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
646         }
647 #endif
648
649         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
650                 __FUNCTION__, size, pages_needed, pide,
651                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
652                 ioc->res_bitshift );
653
654         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
655
656         return (pide);
657 }
658
659
660 /**
661  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
662  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
663  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
664  * @size: number of bytes to create a mapping for
665  *
666  * clear bits in the ioc's resource map
667  */
668 static SBA_INLINE void
669 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
670 {
671         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
672         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
673         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
674         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
675         int bits_not_wanted = size >> iovp_shift;
676         unsigned long m;
677
678         for (; bits_not_wanted > 0 ; res_ptr++) {
679                 
680                 if (unlikely(bits_not_wanted > BITS_PER_LONG)) {
681
682                         /* these mappings start 64bit aligned */
683                         *res_ptr = 0UL;
684                         bits_not_wanted -= BITS_PER_LONG;
685                         pide += BITS_PER_LONG;
686
687                 } else {
688
689                         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
690                         m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) << (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
691                         bits_not_wanted = 0;
692
693                         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n", __FUNCTION__, (uint) iova, size,
694                                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
695
696                         ASSERT(m != 0);
697                         ASSERT(bits_not_wanted);
698                         ASSERT((*res_ptr & m) == m); /* verify same bits are set */
699                         *res_ptr &= ~m;
700                 }
701         }
702 }
703
704
705 /**************************************************************
706 *
707 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
708 *
709 ***************************************************************/
710
711 /**
712  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
713  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
714  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
715  *
716  * SBA Mapping Routine
717  *
718  * Given a virtual address (vba, arg1) sba_io_pdir_entry()
719  * loads the I/O PDIR entry pointed to by pdir_ptr (arg0).
720  * Each IO Pdir entry consists of 8 bytes as shown below
721  * (LSB == bit 0):
722  *
723  *  63                    40                                 11    7        0
724  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
725  * |V|        U            |            PPN[39:12]            | U  |   FF   |
726  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
727  *
728  *  V  == Valid Bit
729  *  U  == Unused
730  * PPN == Physical Page Number
731  *
732  * The physical address fields are filled with the results of virt_to_phys()
733  * on the vba.
734  */
735
736 #if 1
737 #define sba_io_pdir_entry(pdir_ptr, vba) *pdir_ptr = ((vba & ~0xE000000000000FFFULL)    \
738                                                       | 0x8000000000000000ULL)
739 #else
740 void SBA_INLINE
741 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, unsigned long vba)
742 {
743         *pdir_ptr = ((vba & ~0xE000000000000FFFULL) | 0x80000000000000FFULL);
744 }
745 #endif
746
747 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
748 /**
749  * Since DMA is i-cache coherent, any (complete) pages that were written via
750  * DMA can be marked as "clean" so that update_mmu_cache() doesn't have to
751  * flush them when they get mapped into an executable vm-area.
752  */
753 static void
754 mark_clean (void *addr, size_t size)
755 {
756         unsigned long pg_addr, end;
757
758         pg_addr = PAGE_ALIGN((unsigned long) addr);
759         end = (unsigned long) addr + size;
760         while (pg_addr + PAGE_SIZE <= end) {
761                 struct page *page = virt_to_page((void *)pg_addr);
762                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
763                 pg_addr += PAGE_SIZE;
764         }
765 }
766 #endif
767
768 /**
769  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
770  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
771  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
772  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
773  *
774  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
775  * corresponding IO TLB entry. The PCOM (Purge Command Register)
776  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
777  *
778  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
779  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
780  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
781  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
782  * allocation routine helps keep that true.
783  */
784 static SBA_INLINE void
785 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
786 {
787         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
788
789         int off = PDIR_INDEX(iovp);
790
791         /* Must be non-zero and rounded up */
792         ASSERT(byte_cnt > 0);
793         ASSERT(0 == (byte_cnt & ~iovp_mask));
794
795 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
796         /* Assert first pdir entry is set */
797         if (!(ioc->pdir_base[off] >> 60)) {
798                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
799         }
800 #endif
801
802         if (byte_cnt <= iovp_size)
803         {
804                 ASSERT(off < ioc->pdir_size);
805
806                 iovp |= iovp_shift;     /* set "size" field for PCOM */
807
808 #ifndef FULL_VALID_PDIR
809                 /*
810                 ** clear I/O PDIR entry "valid" bit
811                 ** Do NOT clear the rest - save it for debugging.
812                 ** We should only clear bits that have previously
813                 ** been enabled.
814                 */
815                 ioc->pdir_base[off] &= ~(0x80000000000000FFULL);
816 #else
817                 /*
818                 ** If we want to maintain the PDIR as valid, put in
819                 ** the spill page so devices prefetching won't
820                 ** cause a hard fail.
821                 */
822                 ioc->pdir_base[off] = (0x80000000000000FFULL | prefetch_spill_page);
823 #endif
824         } else {
825                 u32 t = get_iovp_order(byte_cnt) + iovp_shift;
826
827                 iovp |= t;
828                 ASSERT(t <= 31);   /* 2GB! Max value of "size" field */
829
830                 do {
831                         /* verify this pdir entry is enabled */
832                         ASSERT(ioc->pdir_base[off]  >> 63);
833 #ifndef FULL_VALID_PDIR
834                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
835                         ioc->pdir_base[off] &= ~(0x80000000000000FFULL);
836 #else
837                         ioc->pdir_base[off] = (0x80000000000000FFULL | prefetch_spill_page);
838 #endif
839                         off++;
840                         byte_cnt -= iovp_size;
841                 } while (byte_cnt > 0);
842         }
843
844         WRITE_REG(iovp | ioc->ibase, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
845 }
846
847 /**
848  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
849  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
850  * @addr:  driver buffer to map.
851  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
852  * @dir:  R/W or both.
853  *
854  * See Documentation/DMA-mapping.txt
855  */
856 dma_addr_t
857 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size, int dir)
858 {
859         struct ioc *ioc;
860         dma_addr_t iovp;
861         dma_addr_t offset;
862         u64 *pdir_start;
863         int pide;
864 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
865         unsigned long flags;
866 #endif
867 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
868         unsigned long pci_addr = virt_to_phys(addr);
869 #endif
870
871 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
872         ASSERT(to_pci_dev(dev)->dma_mask);
873         /*
874         ** Check if the PCI device can DMA to ptr... if so, just return ptr
875         */
876         if (likely((pci_addr & ~to_pci_dev(dev)->dma_mask) == 0)) {
877                 /*
878                 ** Device is bit capable of DMA'ing to the buffer...
879                 ** just return the PCI address of ptr
880                 */
881                 DBG_BYPASS("sba_map_single() bypass mask/addr: 0x%lx/0x%lx\n",
882                            to_pci_dev(dev)->dma_mask, pci_addr);
883                 return pci_addr;
884         }
885 #endif
886         ioc = GET_IOC(dev);
887         ASSERT(ioc);
888
889         prefetch(ioc->res_hint);
890
891         ASSERT(size > 0);
892         ASSERT(size <= DMA_CHUNK_SIZE);
893
894         /* save offset bits */
895         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~iovp_mask;
896
897         /* round up to nearest iovp_size */
898         size = (size + offset + ~iovp_mask) & iovp_mask;
899
900 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
901         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
902         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()"))
903                 panic("Sanity check failed");
904         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
905 #endif
906
907         pide = sba_alloc_range(ioc, size);
908
909         iovp = (dma_addr_t) pide << iovp_shift;
910
911         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
912                 __FUNCTION__, addr, (long) iovp | offset);
913
914         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
915
916         while (size > 0) {
917                 ASSERT(((u8 *)pdir_start)[7] == 0); /* verify availability */
918                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, (unsigned long) addr);
919
920                 DBG_RUN("     pdir 0x%p %lx\n", pdir_start, *pdir_start);
921
922                 addr += iovp_size;
923                 size -= iovp_size;
924                 pdir_start++;
925         }
926         /* force pdir update */
927         wmb();
928
929         /* form complete address */
930 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
931         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
932         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
933         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
934 #endif
935         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset);
936 }
937
938 /**
939  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
940  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
941  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
942  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
943  * @dir:  R/W or both.
944  *
945  * See Documentation/DMA-mapping.txt
946  */
947 void sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size, int dir)
948 {
949         struct ioc *ioc;
950 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
951         struct sba_dma_pair *d;
952 #endif
953         unsigned long flags;
954         dma_addr_t offset;
955
956         ioc = GET_IOC(dev);
957         ASSERT(ioc);
958
959 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
960         if (likely((iova & ioc->imask) != ioc->ibase)) {
961                 /*
962                 ** Address does not fall w/in IOVA, must be bypassing
963                 */
964                 DBG_BYPASS("sba_unmap_single() bypass addr: 0x%lx\n", iova);
965
966 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
967                 if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
968                         mark_clean(phys_to_virt(iova), size);
969                 }
970 #endif
971                 return;
972         }
973 #endif
974         offset = iova & ~iovp_mask;
975
976         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n",
977                 __FUNCTION__, (long) iova, size);
978
979         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
980         size += offset;
981         size = ROUNDUP(size, iovp_size);
982
983
984 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
985         spin_lock_irqsave(&ioc->saved_lock, flags);
986         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
987         d->iova = iova;
988         d->size = size;
989         if (unlikely(++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT)) {
990                 int cnt = ioc->saved_cnt;
991                 spin_lock(&ioc->res_lock);
992                 while (cnt--) {
993                         sba_mark_invalid(ioc, d->iova, d->size);
994                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
995                         d--;
996                 }
997                 ioc->saved_cnt = 0;
998                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
999                 spin_unlock(&ioc->res_lock);
1000         }
1001         spin_unlock_irqrestore(&ioc->saved_lock, flags);
1002 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
1003         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1004         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
1005         sba_free_range(ioc, iova, size);
1006         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
1007         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1008 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
1009 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
1010         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
1011                 u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
1012                 int off = PDIR_INDEX(iovp);
1013                 void *addr;
1014
1015                 if (size <= iovp_size) {
1016                         addr = phys_to_virt(ioc->pdir_base[off] &
1017                                             ~0xE000000000000FFFULL);
1018                         mark_clean(addr, size);
1019                 } else {
1020                         size_t byte_cnt = size;
1021
1022                         do {
1023                                 addr = phys_to_virt(ioc->pdir_base[off] &
1024                                                     ~0xE000000000000FFFULL);
1025                                 mark_clean(addr, min(byte_cnt, iovp_size));
1026                                 off++;
1027                                 byte_cnt -= iovp_size;
1028
1029                            } while (byte_cnt > 0);
1030                 }
1031         }
1032 #endif
1033 }
1034
1035
1036 /**
1037  * sba_alloc_coherent - allocate/map shared mem for DMA
1038  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1039  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
1040  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
1041  *
1042  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1043  */
1044 void *
1045 sba_alloc_coherent (struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, int flags)
1046 {
1047         struct ioc *ioc;
1048         void *addr;
1049
1050         addr = (void *) __get_free_pages(flags, get_order(size));
1051         if (unlikely(!addr))
1052                 return NULL;
1053
1054         memset(addr, 0, size);
1055         *dma_handle = virt_to_phys(addr);
1056
1057 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
1058         ASSERT(dev->coherent_dma_mask);
1059         /*
1060         ** Check if the PCI device can DMA to ptr... if so, just return ptr
1061         */
1062         if (likely((*dma_handle & ~dev->coherent_dma_mask) == 0)) {
1063                 DBG_BYPASS("sba_alloc_coherent() bypass mask/addr: 0x%lx/0x%lx\n",
1064                            dev->coherent_dma_mask, *dma_handle);
1065
1066                 return addr;
1067         }
1068 #endif
1069
1070         /*
1071          * If device can't bypass or bypass is disabled, pass the 32bit fake
1072          * device to map single to get an iova mapping.
1073          */
1074         ioc = GET_IOC(dev);
1075         ASSERT(ioc);
1076         *dma_handle = sba_map_single(&ioc->sac_only_dev->dev, addr, size, 0);
1077
1078         return addr;
1079 }
1080
1081
1082 /**
1083  * sba_free_coherent - free/unmap shared mem for DMA
1084  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1085  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
1086  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
1087  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
1088  *
1089  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1090  */
1091 void sba_free_coherent (struct device *dev, size_t size, void *vaddr, dma_addr_t dma_handle)
1092 {
1093         sba_unmap_single(dev, dma_handle, size, 0);
1094         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
1095 }
1096
1097
1098 /*
1099 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
1100 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
1101 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
1102 */
1103 #define PIDE_FLAG 0x1UL
1104
1105 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1106 int dump_run_sg = 0;
1107 #endif
1108
1109
1110 /**
1111  * sba_fill_pdir - write allocated SG entries into IO PDIR
1112  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
1113  * @startsg:  list of IOVA/size pairs
1114  * @nents: number of entries in startsg list
1115  *
1116  * Take preprocessed SG list and write corresponding entries
1117  * in the IO PDIR.
1118  */
1119
1120 static SBA_INLINE int
1121 sba_fill_pdir(
1122         struct ioc *ioc,
1123         struct scatterlist *startsg,
1124         int nents)
1125 {
1126         struct scatterlist *dma_sg = startsg;   /* pointer to current DMA */
1127         int n_mappings = 0;
1128         u64 *pdirp = 0;
1129         unsigned long dma_offset = 0;
1130
1131         dma_sg--;
1132         while (nents-- > 0) {
1133                 int     cnt = startsg->dma_length;
1134                 startsg->dma_length = 0;
1135
1136 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1137                 if (dump_run_sg)
1138                         printk(" %2d : %08lx/%05x %p\n",
1139                                 nents, startsg->dma_address, cnt,
1140                                 sba_sg_address(startsg));
1141 #else
1142                 DBG_RUN_SG(" %d : %08lx/%05x %p\n",
1143                                 nents, startsg->dma_address, cnt,
1144                                 sba_sg_address(startsg));
1145 #endif
1146                 /*
1147                 ** Look for the start of a new DMA stream
1148                 */
1149                 if (startsg->dma_address & PIDE_FLAG) {
1150                         u32 pide = startsg->dma_address & ~PIDE_FLAG;
1151                         dma_offset = (unsigned long) pide & ~iovp_mask;
1152                         startsg->dma_address = 0;
1153                         dma_sg++;
1154                         dma_sg->dma_address = pide | ioc->ibase;
1155                         pdirp = &(ioc->pdir_base[pide >> iovp_shift]);
1156                         n_mappings++;
1157                 }
1158
1159                 /*
1160                 ** Look for a VCONTIG chunk
1161                 */
1162                 if (cnt) {
1163                         unsigned long vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1164                         ASSERT(pdirp);
1165
1166                         /* Since multiple Vcontig blocks could make up
1167                         ** one DMA stream, *add* cnt to dma_len.
1168                         */
1169                         dma_sg->dma_length += cnt;
1170                         cnt += dma_offset;
1171                         dma_offset=0;   /* only want offset on first chunk */
1172                         cnt = ROUNDUP(cnt, iovp_size);
1173                         do {
1174                                 sba_io_pdir_entry(pdirp, vaddr);
1175                                 vaddr += iovp_size;
1176                                 cnt -= iovp_size;
1177                                 pdirp++;
1178                         } while (cnt > 0);
1179                 }
1180                 startsg++;
1181         }
1182         /* force pdir update */
1183         wmb();
1184
1185 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1186         dump_run_sg = 0;
1187 #endif
1188         return(n_mappings);
1189 }
1190
1191
1192 /*
1193 ** Two address ranges are DMA contiguous *iff* "end of prev" and
1194 ** "start of next" are both on an IOV page boundary.
1195 **
1196 ** (shift left is a quick trick to mask off upper bits)
1197 */
1198 #define DMA_CONTIG(__X, __Y) \
1199         (((((unsigned long) __X) | ((unsigned long) __Y)) << (BITS_PER_LONG - iovp_shift)) == 0UL)
1200
1201
1202 /**
1203  * sba_coalesce_chunks - preprocess the SG list
1204  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
1205  * @startsg:  list of IOVA/size pairs
1206  * @nents: number of entries in startsg list
1207  *
1208  * First pass is to walk the SG list and determine where the breaks are
1209  * in the DMA stream. Allocates PDIR entries but does not fill them.
1210  * Returns the number of DMA chunks.
1211  *
1212  * Doing the fill separate from the coalescing/allocation keeps the
1213  * code simpler. Future enhancement could make one pass through
1214  * the sglist do both.
1215  */
1216 static SBA_INLINE int
1217 sba_coalesce_chunks( struct ioc *ioc,
1218         struct scatterlist *startsg,
1219         int nents)
1220 {
1221         struct scatterlist *vcontig_sg;    /* VCONTIG chunk head */
1222         unsigned long vcontig_len;         /* len of VCONTIG chunk */
1223         unsigned long vcontig_end;
1224         struct scatterlist *dma_sg;        /* next DMA stream head */
1225         unsigned long dma_offset, dma_len; /* start/len of DMA stream */
1226         int n_mappings = 0;
1227
1228         while (nents > 0) {
1229                 unsigned long vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1230
1231                 /*
1232                 ** Prepare for first/next DMA stream
1233                 */
1234                 dma_sg = vcontig_sg = startsg;
1235                 dma_len = vcontig_len = vcontig_end = startsg->length;
1236                 vcontig_end +=  vaddr;
1237                 dma_offset = vaddr & ~iovp_mask;
1238
1239                 /* PARANOID: clear entries */
1240                 startsg->dma_address = startsg->dma_length = 0;
1241
1242                 /*
1243                 ** This loop terminates one iteration "early" since
1244                 ** it's always looking one "ahead".
1245                 */
1246                 while (--nents > 0) {
1247                         unsigned long vaddr;    /* tmp */
1248
1249                         startsg++;
1250
1251                         /* PARANOID */
1252                         startsg->dma_address = startsg->dma_length = 0;
1253
1254                         /* catch brokenness in SCSI layer */
1255                         ASSERT(startsg->length <= DMA_CHUNK_SIZE);
1256
1257                         /*
1258                         ** First make sure current dma stream won't
1259                         ** exceed DMA_CHUNK_SIZE if we coalesce the
1260                         ** next entry.
1261                         */
1262                         if (((dma_len + dma_offset + startsg->length + ~iovp_mask) & iovp_mask)
1263                             > DMA_CHUNK_SIZE)
1264                                 break;
1265
1266                         /*
1267                         ** Then look for virtually contiguous blocks.
1268                         **
1269                         ** append the next transaction?
1270                         */
1271                         vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1272                         if  (vcontig_end == vaddr)
1273                         {
1274                                 vcontig_len += startsg->length;
1275                                 vcontig_end += startsg->length;
1276                                 dma_len     += startsg->length;
1277                                 continue;
1278                         }
1279
1280 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1281                         dump_run_sg = (vcontig_len > iovp_size);
1282 #endif
1283
1284                         /*
1285                         ** Not virtually contigous.
1286                         ** Terminate prev chunk.
1287                         ** Start a new chunk.
1288                         **
1289                         ** Once we start a new VCONTIG chunk, dma_offset
1290                         ** can't change. And we need the offset from the first
1291                         ** chunk - not the last one. Ergo Successive chunks
1292                         ** must start on page boundaries and dove tail
1293                         ** with it's predecessor.
1294                         */
1295                         vcontig_sg->dma_length = vcontig_len;
1296
1297                         vcontig_sg = startsg;
1298                         vcontig_len = startsg->length;
1299
1300                         /*
1301                         ** 3) do the entries end/start on page boundaries?
1302                         **    Don't update vcontig_end until we've checked.
1303                         */
1304                         if (DMA_CONTIG(vcontig_end, vaddr))
1305                         {
1306                                 vcontig_end = vcontig_len + vaddr;
1307                                 dma_len += vcontig_len;
1308                                 continue;
1309                         } else {
1310                                 break;
1311                         }
1312                 }
1313
1314                 /*
1315                 ** End of DMA Stream
1316                 ** Terminate last VCONTIG block.
1317                 ** Allocate space for DMA stream.
1318                 */
1319                 vcontig_sg->dma_length = vcontig_len;
1320                 dma_len = (dma_len + dma_offset + ~iovp_mask) & iovp_mask;
1321                 ASSERT(dma_len <= DMA_CHUNK_SIZE);
1322                 dma_sg->dma_address = (dma_addr_t) (PIDE_FLAG
1323                         | (sba_alloc_range(ioc, dma_len) << iovp_shift)
1324                         | dma_offset);
1325                 n_mappings++;
1326         }
1327
1328         return n_mappings;
1329 }
1330
1331
1332 /**
1333  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
1334  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1335  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1336  * @nents:  number of entries in list
1337  * @dir:  R/W or both.
1338  *
1339  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1340  */
1341 int sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents, int dir)
1342 {
1343         struct ioc *ioc;
1344         int coalesced, filled = 0;
1345 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1346         unsigned long flags;
1347 #endif
1348 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS_SG
1349         struct scatterlist *sg;
1350 #endif
1351
1352         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __FUNCTION__, nents);
1353         ioc = GET_IOC(dev);
1354         ASSERT(ioc);
1355
1356 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS_SG
1357         ASSERT(to_pci_dev(dev)->dma_mask);
1358         if (likely((ioc->dma_mask & ~to_pci_dev(dev)->dma_mask) == 0)) {
1359                 for (sg = sglist ; filled < nents ; filled++, sg++){
1360                         sg->dma_length = sg->length;
1361                         sg->dma_address = virt_to_phys(sba_sg_address(sg));
1362                 }
1363                 return filled;
1364         }
1365 #endif
1366         /* Fast path single entry scatterlists. */
1367         if (nents == 1) {
1368                 sglist->dma_length = sglist->length;
1369                 sglist->dma_address = sba_map_single(dev, sba_sg_address(sglist), sglist->length, dir);
1370                 return 1;
1371         }
1372
1373 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1374         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1375         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
1376         {
1377                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1378                 panic("Check before sba_map_sg()");
1379         }
1380         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1381 #endif
1382
1383         prefetch(ioc->res_hint);
1384
1385         /*
1386         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
1387         **
1388         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
1389         ** correct virtual address associated with each DMA page.
1390         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
1391         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
1392         */
1393         coalesced = sba_coalesce_chunks(ioc, sglist, nents);
1394
1395         /*
1396         ** Program the I/O Pdir
1397         **
1398         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
1399         ** o dma_address will contain the pdir index
1400         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
1401         ** o address contains the virtual address.
1402         */
1403         filled = sba_fill_pdir(ioc, sglist, nents);
1404
1405 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1406         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1407         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
1408         {
1409                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1410                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
1411         }
1412         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1413 #endif
1414
1415         ASSERT(coalesced == filled);
1416         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __FUNCTION__, filled);
1417
1418         return filled;
1419 }
1420
1421
1422 /**
1423  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
1424  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1425  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1426  * @nents:  number of entries in list
1427  * @dir:  R/W or both.
1428  *
1429  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1430  */
1431 void sba_unmap_sg (struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents, int dir)
1432 {
1433 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1434         struct ioc *ioc;
1435         unsigned long flags;
1436 #endif
1437
1438         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1439                 __FUNCTION__, nents, sba_sg_address(sglist), sglist->length);
1440
1441 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1442         ioc = GET_IOC(dev);
1443         ASSERT(ioc);
1444
1445         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1446         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1447         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1448 #endif
1449
1450         while (nents && sglist->dma_length) {
1451
1452                 sba_unmap_single(dev, sglist->dma_address, sglist->dma_length, dir);
1453                 sglist++;
1454                 nents--;
1455         }
1456
1457         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __FUNCTION__,  nents);
1458
1459 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1460         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1461         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1462         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1463 #endif
1464
1465 }
1466
1467 /**************************************************************
1468 *
1469 *   Initialization and claim
1470 *
1471 ***************************************************************/
1472
1473 static void __init
1474 ioc_iova_init(struct ioc *ioc)
1475 {
1476         int tcnfg;
1477         int agp_found = 0;
1478         struct pci_dev *device = NULL;
1479 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1480         unsigned long index;
1481 #endif
1482
1483         /*
1484         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1485         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1486         ** IBASE and IMASK registers.
1487         */
1488         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE) & ~0x1UL;
1489         ioc->imask = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) | 0xFFFFFFFF00000000UL;
1490
1491         ioc->iov_size = ~ioc->imask + 1;
1492
1493         DBG_INIT("%s() hpa %p IOV base 0x%lx mask 0x%lx (%dMB)\n",
1494                 __FUNCTION__, ioc->ioc_hpa, ioc->ibase, ioc->imask,
1495                 ioc->iov_size >> 20);
1496
1497         switch (iovp_size) {
1498                 case  4*1024: tcnfg = 0; break;
1499                 case  8*1024: tcnfg = 1; break;
1500                 case 16*1024: tcnfg = 2; break;
1501                 case 64*1024: tcnfg = 3; break;
1502                 default:
1503                         panic(PFX "Unsupported IOTLB page size %ldK",
1504                                 iovp_size >> 10);
1505                         break;
1506         }
1507         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1508
1509         ioc->pdir_size = (ioc->iov_size / iovp_size) * PDIR_ENTRY_SIZE;
1510         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1511                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1512         if (!ioc->pdir_base)
1513                 panic(PFX "Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1514
1515         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1516
1517         DBG_INIT("%s() IOV page size %ldK pdir %p size %x\n", __FUNCTION__,
1518                 iovp_size >> 10, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1519
1520         ASSERT(ALIGN((unsigned long) ioc->pdir_base, 4*1024) == (unsigned long) ioc->pdir_base);
1521         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1522
1523         /*
1524         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1525         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1526         ** whether GART support will actually be used, for now we
1527         ** can just key on an AGP device found in the system.
1528         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1529         ** the GART code to handshake on.
1530         */
1531         while ((device = pci_find_device(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, device)) != NULL)
1532                 agp_found |= pci_find_capability(device, PCI_CAP_ID_AGP);
1533
1534         if (agp_found && reserve_sba_gart) {
1535                 printk(KERN_INFO PFX "reserving %dMb of IOVA space at 0x%lx for agpgart\n",
1536                       ioc->iov_size/2 >> 20, ioc->ibase + ioc->iov_size/2);
1537                 ioc->pdir_size /= 2;
1538                 ((u64 *)ioc->pdir_base)[PDIR_INDEX(ioc->iov_size/2)] = ZX1_SBA_IOMMU_COOKIE;
1539         }
1540 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1541         /*
1542         ** Check to see if the spill page has been allocated, we don't need more than
1543         ** one across multiple SBAs.
1544         */
1545         if (!prefetch_spill_page) {
1546                 char *spill_poison = "SBAIOMMU POISON";
1547                 int poison_size = 16;
1548                 void *poison_addr, *addr;
1549
1550                 addr = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(iovp_size));
1551                 if (!addr)
1552                         panic(PFX "Couldn't allocate PDIR spill page\n");
1553
1554                 poison_addr = addr;
1555                 for ( ; (u64) poison_addr < addr + iovp_size; poison_addr += poison_size)
1556                         memcpy(poison_addr, spill_poison, poison_size);
1557
1558                 prefetch_spill_page = virt_to_phys(addr);
1559
1560                 DBG_INIT("%s() prefetch spill addr: 0x%lx\n", __FUNCTION__, prefetch_spill_page);
1561         }
1562         /*
1563         ** Set all the PDIR entries valid w/ the spill page as the target
1564         */
1565         for (index = 0 ; index < (ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE) ; index++)
1566                 ((u64 *)ioc->pdir_base)[index] = (0x80000000000000FF | prefetch_spill_page);
1567 #endif
1568
1569         /* Clear I/O TLB of any possible entries */
1570         WRITE_REG(ioc->ibase | (get_iovp_order(ioc->iov_size) + iovp_shift), ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1571         READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1572
1573         /* Enable IOVA translation */
1574         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1575         READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1576 }
1577
1578 static void __init
1579 ioc_resource_init(struct ioc *ioc)
1580 {
1581         spin_lock_init(&ioc->res_lock);
1582 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
1583         spin_lock_init(&ioc->saved_lock);
1584 #endif
1585
1586         /* resource map size dictated by pdir_size */
1587         ioc->res_size = ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE; /* entries */
1588         ioc->res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1589         DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n", __FUNCTION__, ioc->res_size);
1590
1591         ioc->res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1592                                                  get_order(ioc->res_size));
1593         if (!ioc->res_map)
1594                 panic(PFX "Couldn't allocate resource map\n");
1595
1596         memset(ioc->res_map, 0, ioc->res_size);
1597         /* next available IOVP - circular search */
1598         ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
1599
1600 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1601         /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1602         ioc->res_map[0] = 0x1;
1603         ioc->pdir_base[0] = 0x8000000000000000ULL | ZX1_SBA_IOMMU_COOKIE;
1604 #endif
1605 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1606         /* Mark the last resource used so we don't prefetch beyond IOVA space */
1607         ioc->res_map[ioc->res_size - 1] |= 0x80UL; /* res_map is chars */
1608         ioc->pdir_base[(ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE) - 1] = (0x80000000000000FF
1609                                                               | prefetch_spill_page);
1610 #endif
1611
1612         DBG_INIT("%s() res_map %x %p\n", __FUNCTION__,
1613                  ioc->res_size, (void *) ioc->res_map);
1614 }
1615
1616 static void __init
1617 ioc_sac_init(struct ioc *ioc)
1618 {
1619         struct pci_dev *sac = NULL;
1620         struct pci_controller *controller = NULL;
1621
1622         /*
1623          * pci_alloc_coherent() must return a DMA address which is
1624          * SAC (single address cycle) addressable, so allocate a
1625          * pseudo-device to enforce that.
1626          */
1627         sac = kmalloc(sizeof(*sac), GFP_KERNEL);
1628         if (!sac)
1629                 panic(PFX "Couldn't allocate struct pci_dev");
1630         memset(sac, 0, sizeof(*sac));
1631
1632         controller = kmalloc(sizeof(*controller), GFP_KERNEL);
1633         if (!controller)
1634                 panic(PFX "Couldn't allocate struct pci_controller");
1635         memset(controller, 0, sizeof(*controller));
1636
1637         controller->iommu = ioc;
1638         sac->sysdata = controller;
1639         sac->dma_mask = 0xFFFFFFFFUL;
1640 #ifdef CONFIG_PCI
1641         sac->dev.bus = &pci_bus_type;
1642 #endif
1643         ioc->sac_only_dev = sac;
1644 }
1645
1646 static void __init
1647 ioc_zx1_init(struct ioc *ioc)
1648 {
1649         unsigned long rope_config;
1650         unsigned int i;
1651
1652         if (ioc->rev < 0x20)
1653                 panic(PFX "IOC 2.0 or later required for IOMMU support\n");
1654
1655         /* 38 bit memory controller + extra bit for range displaced by MMIO */
1656         ioc->dma_mask = (0x1UL << 39) - 1;
1657
1658         /*
1659         ** Clear ROPE(N)_CONFIG AO bit.
1660         ** Disables "NT Ordering" (~= !"Relaxed Ordering")
1661         ** Overrides bit 1 in DMA Hint Sets.
1662         ** Improves netperf UDP_STREAM by ~10% for tg3 on bcm5701.
1663         */
1664         for (i=0; i<(8*8); i+=8) {
1665                 rope_config = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + i);
1666                 rope_config &= ~IOC_ROPE_AO;
1667                 WRITE_REG(rope_config, ioc->ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + i);
1668         }
1669 }
1670
1671 typedef void (initfunc)(struct ioc *);
1672
1673 struct ioc_iommu {
1674         u32 func_id;
1675         char *name;
1676         initfunc *init;
1677 };
1678
1679 static struct ioc_iommu ioc_iommu_info[] __initdata = {
1680         { ZX1_IOC_ID, "zx1", ioc_zx1_init },
1681         { SX1000_IOC_ID, "sx1000", NULL },
1682 };
1683
1684 static struct ioc * __init
1685 ioc_init(u64 hpa, void *handle)
1686 {
1687         struct ioc *ioc;
1688         struct ioc_iommu *info;
1689
1690         ioc = kmalloc(sizeof(*ioc), GFP_KERNEL);
1691         if (!ioc)
1692                 return NULL;
1693
1694         memset(ioc, 0, sizeof(*ioc));
1695
1696         ioc->next = ioc_list;
1697         ioc_list = ioc;
1698
1699         ioc->handle = handle;
1700         ioc->ioc_hpa = ioremap(hpa, 0x1000);
1701
1702         ioc->func_id = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_FUNC_ID);
1703         ioc->rev = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_FCLASS) & 0xFFUL;
1704         ioc->dma_mask = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;   /* conservative */
1705
1706         for (info = ioc_iommu_info; info < ioc_iommu_info + ARRAY_SIZE(ioc_iommu_info); info++) {
1707                 if (ioc->func_id == info->func_id) {
1708                         ioc->name = info->name;
1709                         if (info->init)
1710                                 (info->init)(ioc);
1711                 }
1712         }
1713
1714         iovp_size = (1 << iovp_shift);
1715         iovp_mask = ~(iovp_size - 1);
1716
1717         DBG_INIT("%s: PAGE_SIZE %ldK, iovp_size %ldK\n", __FUNCTION__,
1718                 PAGE_SIZE >> 10, iovp_size >> 10);
1719
1720         if (!ioc->name) {
1721                 ioc->name = kmalloc(24, GFP_KERNEL);
1722                 if (ioc->name)
1723                         sprintf((char *) ioc->name, "Unknown (%04x:%04x)",
1724                                 ioc->func_id & 0xFFFF, (ioc->func_id >> 16) & 0xFFFF);
1725                 else
1726                         ioc->name = "Unknown";
1727         }
1728
1729         ioc_iova_init(ioc);
1730         ioc_resource_init(ioc);
1731         ioc_sac_init(ioc);
1732
1733         if ((long) ~iovp_mask > (long) ia64_max_iommu_merge_mask)
1734                 ia64_max_iommu_merge_mask = ~iovp_mask;
1735
1736         printk(KERN_INFO PFX
1737                 "%s %d.%d HPA 0x%lx IOVA space %dMb at 0x%lx\n",
1738                 ioc->name, (ioc->rev >> 4) & 0xF, ioc->rev & 0xF,
1739                 hpa, ioc->iov_size >> 20, ioc->ibase);
1740
1741         return ioc;
1742 }
1743
1744
1745
1746 /**************************************************************************
1747 **
1748 **   SBA initialization code (HW and SW)
1749 **
1750 **   o identify SBA chip itself
1751 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1752 **
1753 **************************************************************************/
1754
1755 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1756 static void *
1757 ioc_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
1758 {
1759         struct ioc *ioc;
1760         loff_t n = *pos;
1761
1762         for (ioc = ioc_list; ioc; ioc = ioc->next)
1763                 if (!n--)
1764                         return ioc;
1765
1766         return NULL;
1767 }
1768
1769 static void *
1770 ioc_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
1771 {
1772         struct ioc *ioc = v;
1773
1774         ++*pos;
1775         return ioc->next;
1776 }
1777
1778 static void
1779 ioc_stop(struct seq_file *s, void *v)
1780 {
1781 }
1782
1783 static int
1784 ioc_show(struct seq_file *s, void *v)
1785 {
1786         struct ioc *ioc = v;
1787         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *)ioc->res_map;
1788         int i, used = 0;
1789
1790         seq_printf(s, "Hewlett Packard %s IOC rev %d.%d\n",
1791                 ioc->name, ((ioc->rev >> 4) & 0xF), (ioc->rev & 0xF));
1792         seq_printf(s, "IOVA size       : %ld MB\n", ((ioc->pdir_size >> 3) * iovp_size)/(1024*1024));
1793         seq_printf(s, "IOVA page size  : %ld kb\n", iovp_size/1024);
1794
1795         for (i = 0; i < (ioc->res_size / sizeof(unsigned long)); ++i, ++res_ptr)
1796                 used += hweight64(*res_ptr);
1797
1798         seq_printf(s, "PDIR size       : %d entries\n", ioc->pdir_size >> 3);
1799         seq_printf(s, "PDIR used       : %d entries\n", used);
1800
1801 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
1802         {
1803                 unsigned long i = 0, avg = 0, min, max;
1804                 min = max = ioc->avg_search[0];
1805                 for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1806                         avg += ioc->avg_search[i];
1807                         if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1808                         if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1809                 }
1810                 avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1811                 seq_printf(s, "Bitmap search   : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles/IOVA page)\n",
1812                            min, avg, max);
1813         }
1814 #endif
1815 #ifndef ALLOW_IOV_BYPASS
1816          seq_printf(s, "IOVA bypass disabled\n");
1817 #endif
1818         return 0;
1819 }
1820
1821 static struct seq_operations ioc_seq_ops = {
1822         .start = ioc_start,
1823         .next  = ioc_next,
1824         .stop  = ioc_stop,
1825         .show  = ioc_show
1826 };
1827
1828 static int
1829 ioc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1830 {
1831         return seq_open(file, &ioc_seq_ops);
1832 }
1833
1834 static struct file_operations ioc_fops = {
1835         .open    = ioc_open,
1836         .read    = seq_read,
1837         .llseek  = seq_lseek,
1838         .release = seq_release
1839 };
1840
1841 static void __init
1842 ioc_proc_init(void)
1843 {
1844         struct proc_dir_entry *dir, *entry;
1845
1846         dir = proc_mkdir("bus/mckinley", 0);
1847         if (!dir)
1848                 return;
1849
1850         entry = create_proc_entry(ioc_list->name, 0, dir);
1851         if (entry)
1852                 entry->proc_fops = &ioc_fops;
1853 }
1854 #endif
1855
1856 static void
1857 sba_connect_bus(struct pci_bus *bus)
1858 {
1859         acpi_handle handle, parent;
1860         acpi_status status;
1861         struct ioc *ioc;
1862
1863         if (!PCI_CONTROLLER(bus))
1864                 panic(PFX "no sysdata on bus %d!\n", bus->number);
1865
1866         if (PCI_CONTROLLER(bus)->iommu)
1867                 return;
1868
1869         handle = PCI_CONTROLLER(bus)->acpi_handle;
1870         if (!handle)
1871                 return;
1872
1873         /*
1874          * The IOC scope encloses PCI root bridges in the ACPI
1875          * namespace, so work our way out until we find an IOC we
1876          * claimed previously.
1877          */
1878         do {
1879                 for (ioc = ioc_list; ioc; ioc = ioc->next)
1880                         if (ioc->handle == handle) {
1881                                 PCI_CONTROLLER(bus)->iommu = ioc;
1882                                 return;
1883                         }
1884
1885                 status = acpi_get_parent(handle, &parent);
1886                 handle = parent;
1887         } while (ACPI_SUCCESS(status));
1888
1889         printk(KERN_WARNING "No IOC for PCI Bus %04x:%02x in ACPI\n", pci_domain_nr(bus), bus->number);
1890 }
1891
1892 static int __init
1893 acpi_sba_ioc_add(struct acpi_device *device)
1894 {
1895         struct ioc *ioc;
1896         acpi_status status;
1897         u64 hpa, length;
1898         struct acpi_buffer buffer;
1899         struct acpi_device_info *dev_info;
1900
1901         status = hp_acpi_csr_space(device->handle, &hpa, &length);
1902         if (ACPI_FAILURE(status))
1903                 return 1;
1904
1905         buffer.length = ACPI_ALLOCATE_LOCAL_BUFFER;
1906         status = acpi_get_object_info(device->handle, &buffer);
1907         if (ACPI_FAILURE(status))
1908                 return 1;
1909         dev_info = buffer.pointer;
1910
1911         /*
1912          * For HWP0001, only SBA appears in ACPI namespace.  It encloses the PCI
1913          * root bridges, and its CSR space includes the IOC function.
1914          */
1915         if (strncmp("HWP0001", dev_info->hardware_id.value, 7) == 0) {
1916                 hpa += ZX1_IOC_OFFSET;
1917                 /* zx1 based systems default to kernel page size iommu pages */
1918                 if (!iovp_shift)
1919                         iovp_shift = min(PAGE_SHIFT, 16);
1920         }
1921         ACPI_MEM_FREE(dev_info);
1922
1923         /*
1924          * default anything not caught above or specified on cmdline to 4k
1925          * iommu page size
1926          */
1927         if (!iovp_shift)
1928                 iovp_shift = 12;
1929
1930         ioc = ioc_init(hpa, device->handle);
1931         if (!ioc)
1932                 return 1;
1933
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 static struct acpi_driver acpi_sba_ioc_driver = {
1938         .name           = "IOC IOMMU Driver",
1939         .ids            = "HWP0001,HWP0004",
1940         .ops            = {
1941                 .add    = acpi_sba_ioc_add,
1942         },
1943 };
1944
1945 static int __init
1946 sba_init(void)
1947 {
1948         acpi_bus_register_driver(&acpi_sba_ioc_driver);
1949         if (!ioc_list)
1950                 return 0;
1951
1952 #ifdef CONFIG_PCI
1953         {
1954                 struct pci_bus *b = NULL;
1955                 while ((b = pci_find_next_bus(b)) != NULL)
1956                         sba_connect_bus(b);
1957         }
1958 #endif
1959
1960 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1961         ioc_proc_init();
1962 #endif
1963         return 0;
1964 }
1965
1966 subsys_initcall(sba_init); /* must be initialized after ACPI etc., but before any drivers... */
1967
1968 extern void dig_setup(char**);
1969 /*
1970  * MAX_DMA_ADDRESS needs to be setup prior to paging_init to do any good,
1971  * so we use the platform_setup hook to fix it up.
1972  */
1973 void __init
1974 sba_setup(char **cmdline_p)
1975 {
1976         MAX_DMA_ADDRESS = ~0UL;
1977         dig_setup(cmdline_p);
1978 }
1979
1980 static int __init
1981 nosbagart(char *str)
1982 {
1983         reserve_sba_gart = 0;
1984         return 1;
1985 }
1986
1987 int
1988 sba_dma_supported (struct device *dev, u64 mask)
1989 {
1990         /* make sure it's at least 32bit capable */
1991         return ((mask & 0xFFFFFFFFUL) == 0xFFFFFFFFUL);
1992 }
1993
1994 int
1995 sba_dma_mapping_error (dma_addr_t dma_addr)
1996 {
1997         return 0;
1998 }
1999
2000 __setup("nosbagart", nosbagart);
2001
2002 static int __init
2003 sba_page_override(char *str)
2004 {
2005         unsigned long page_size;
2006
2007         page_size = memparse(str, &str);
2008         switch (page_size) {
2009                 case 4096:
2010                 case 8192:
2011                 case 16384:
2012                 case 65536:
2013                         iovp_shift = ffs(page_size) - 1;
2014                         break;
2015                 default:
2016                         printk("%s: unknown/unsupported iommu page size %ld\n",
2017                                __FUNCTION__, page_size);
2018         }
2019
2020         return 1;
2021 }
2022
2023 __setup("sbapagesize=",sba_page_override);
2024
2025 EXPORT_SYMBOL(sba_dma_mapping_error);
2026 EXPORT_SYMBOL(sba_map_single);
2027 EXPORT_SYMBOL(sba_unmap_single);
2028 EXPORT_SYMBOL(sba_map_sg);
2029 EXPORT_SYMBOL(sba_unmap_sg);
2030 EXPORT_SYMBOL(sba_dma_supported);
2031 EXPORT_SYMBOL(sba_alloc_coherent);
2032 EXPORT_SYMBOL(sba_free_coherent);