VServer 1.9.2 (patch-2.6.8.1-vs1.9.2.diff)
[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         /*
473          * N.B.  REO/Grande defect AR2305 can cause TLB fetch timeouts
474          * if a TLB entry is purged while in use.  sba_mark_invalid()
475          * purges IOTLB entries in power-of-two sizes, so we also
476          * allocate IOVA space in power-of-two sizes.
477          */
478         bits_wanted = 1UL << get_iovp_order(bits_wanted << PAGE_SHIFT);
479
480         if (likely(bits_wanted == 1)) {
481                 unsigned int bitshiftcnt;
482                 for(; res_ptr < res_end ; res_ptr++) {
483                         if (likely(*res_ptr != ~0UL)) {
484                                 bitshiftcnt = ffz(*res_ptr);
485                                 *res_ptr |= (1UL << bitshiftcnt);
486                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
487                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
488                                 pide += bitshiftcnt;
489                                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
490                                 goto found_it;
491                         }
492                 }
493                 goto not_found;
494
495         }
496         
497         if (likely(bits_wanted <= BITS_PER_LONG/2)) {
498                 /*
499                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
500                 ** "o" is the alignment.
501                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
502                 ** SBA HW features in the unmap path.
503                 */
504                 unsigned long o = 1 << get_iovp_order(bits_wanted << iovp_shift);
505                 uint bitshiftcnt = ROUNDUP(ioc->res_bitshift, o);
506                 unsigned long mask, base_mask;
507
508                 base_mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
509                 mask = base_mask << bitshiftcnt;
510
511                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __FUNCTION__, o, res_ptr);
512                 for(; res_ptr < res_end ; res_ptr++)
513                 { 
514                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
515                         ASSERT(0 != mask);
516                         for (; mask ; mask <<= o, bitshiftcnt += o) {
517                                 if(0 == ((*res_ptr) & mask)) {
518                                         *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
519                                         pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
520                                         pide <<= 3;     /* convert to bit address */
521                                         pide += bitshiftcnt;
522                                         ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
523                                         goto found_it;
524                                 }
525                         }
526
527                         bitshiftcnt = 0;
528                         mask = base_mask;
529
530                 }
531
532         } else {
533                 int qwords, bits, i;
534                 unsigned long *end;
535
536                 qwords = bits_wanted >> 6; /* /64 */
537                 bits = bits_wanted - (qwords * BITS_PER_LONG);
538
539                 end = res_end - qwords;
540
541                 for (; res_ptr < end; res_ptr++) {
542                         for (i = 0 ; i < qwords ; i++) {
543                                 if (res_ptr[i] != 0)
544                                         goto next_ptr;
545                         }
546                         if (bits && res_ptr[i] && (__ffs(res_ptr[i]) < bits))
547                                 continue;
548
549                         /* Found it, mark it */
550                         for (i = 0 ; i < qwords ; i++)
551                                 res_ptr[i] = ~0UL;
552                         res_ptr[i] |= RESMAP_MASK(bits);
553
554                         pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
555                         pide <<= 3;     /* convert to bit address */
556                         res_ptr += qwords;
557                         ioc->res_bitshift = bits;
558                         goto found_it;
559 next_ptr:
560                         ;
561                 }
562         }
563
564 not_found:
565         prefetch(ioc->res_map);
566         ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
567         ioc->res_bitshift = 0;
568         return (pide);
569
570 found_it:
571         ioc->res_hint = res_ptr;
572         return (pide);
573 }
574
575
576 /**
577  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
578  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
579  * @size: number of bytes to create a mapping for
580  *
581  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
582  * resource bit map.
583  */
584 static int
585 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, size_t size)
586 {
587         unsigned int pages_needed = size >> iovp_shift;
588 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
589         unsigned long itc_start;
590 #endif
591         unsigned long pide;
592         unsigned long flags;
593
594         ASSERT(pages_needed);
595         ASSERT(0 == (size & ~iovp_mask));
596
597         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
598
599 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
600         itc_start = ia64_get_itc();
601 #endif
602         /*
603         ** "seek and ye shall find"...praying never hurts either...
604         */
605         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
606         if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3))) {
607                 pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
608                 if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3))) {
609 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
610                         /*
611                         ** With delayed resource freeing, we can give this one more shot.  We're
612                         ** getting close to being in trouble here, so do what we can to make this
613                         ** one count.
614                         */
615                         spin_lock(&ioc->saved_lock);
616                         if (ioc->saved_cnt > 0) {
617                                 struct sba_dma_pair *d;
618                                 int cnt = ioc->saved_cnt;
619
620                                 d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
621
622                                 while (cnt--) {
623                                         sba_mark_invalid(ioc, d->iova, d->size);
624                                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
625                                         d--;
626                                 }
627                                 ioc->saved_cnt = 0;
628                                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
629                         }
630                         spin_unlock(&ioc->saved_lock);
631
632                         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
633                         if (unlikely(pide >= (ioc->res_size << 3)))
634                                 panic(__FILE__ ": I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
635                                       ioc->ioc_hpa);
636 #else
637                         panic(__FILE__ ": I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
638                               ioc->ioc_hpa);
639 #endif
640                 }
641         }
642
643 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
644         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = (ia64_get_itc() - itc_start) / pages_needed;
645         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
646 #endif
647
648         prefetchw(&(ioc->pdir_base[pide]));
649
650 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
651         /* verify the first enable bit is clear */
652         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*PDIR_ENTRY_SIZE + 7]) {
653                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
654         }
655 #endif
656
657         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
658                 __FUNCTION__, size, pages_needed, pide,
659                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
660                 ioc->res_bitshift );
661
662         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
663
664         return (pide);
665 }
666
667
668 /**
669  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
670  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
671  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
672  * @size: number of bytes to create a mapping for
673  *
674  * clear bits in the ioc's resource map
675  */
676 static SBA_INLINE void
677 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
678 {
679         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
680         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
681         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
682         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
683         int bits_not_wanted = size >> iovp_shift;
684         unsigned long m;
685
686         /* Round up to power-of-two size: see AR2305 note above */
687         bits_not_wanted = 1UL << get_iovp_order(bits_not_wanted << PAGE_SHIFT);
688         for (; bits_not_wanted > 0 ; res_ptr++) {
689                 
690                 if (unlikely(bits_not_wanted > BITS_PER_LONG)) {
691
692                         /* these mappings start 64bit aligned */
693                         *res_ptr = 0UL;
694                         bits_not_wanted -= BITS_PER_LONG;
695                         pide += BITS_PER_LONG;
696
697                 } else {
698
699                         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
700                         m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) << (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
701                         bits_not_wanted = 0;
702
703                         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n", __FUNCTION__, (uint) iova, size,
704                                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
705
706                         ASSERT(m != 0);
707                         ASSERT(bits_not_wanted);
708                         ASSERT((*res_ptr & m) == m); /* verify same bits are set */
709                         *res_ptr &= ~m;
710                 }
711         }
712 }
713
714
715 /**************************************************************
716 *
717 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
718 *
719 ***************************************************************/
720
721 /**
722  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
723  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
724  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
725  *
726  * SBA Mapping Routine
727  *
728  * Given a virtual address (vba, arg1) sba_io_pdir_entry()
729  * loads the I/O PDIR entry pointed to by pdir_ptr (arg0).
730  * Each IO Pdir entry consists of 8 bytes as shown below
731  * (LSB == bit 0):
732  *
733  *  63                    40                                 11    7        0
734  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
735  * |V|        U            |            PPN[39:12]            | U  |   FF   |
736  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
737  *
738  *  V  == Valid Bit
739  *  U  == Unused
740  * PPN == Physical Page Number
741  *
742  * The physical address fields are filled with the results of virt_to_phys()
743  * on the vba.
744  */
745
746 #if 1
747 #define sba_io_pdir_entry(pdir_ptr, vba) *pdir_ptr = ((vba & ~0xE000000000000FFFULL)    \
748                                                       | 0x8000000000000000ULL)
749 #else
750 void SBA_INLINE
751 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, unsigned long vba)
752 {
753         *pdir_ptr = ((vba & ~0xE000000000000FFFULL) | 0x80000000000000FFULL);
754 }
755 #endif
756
757 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
758 /**
759  * Since DMA is i-cache coherent, any (complete) pages that were written via
760  * DMA can be marked as "clean" so that update_mmu_cache() doesn't have to
761  * flush them when they get mapped into an executable vm-area.
762  */
763 static void
764 mark_clean (void *addr, size_t size)
765 {
766         unsigned long pg_addr, end;
767
768         pg_addr = PAGE_ALIGN((unsigned long) addr);
769         end = (unsigned long) addr + size;
770         while (pg_addr + PAGE_SIZE <= end) {
771                 struct page *page = virt_to_page((void *)pg_addr);
772                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
773                 pg_addr += PAGE_SIZE;
774         }
775 }
776 #endif
777
778 /**
779  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
780  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
781  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
782  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
783  *
784  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
785  * corresponding IO TLB entry. The PCOM (Purge Command Register)
786  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
787  *
788  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
789  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
790  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
791  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
792  * allocation routine helps keep that true.
793  */
794 static SBA_INLINE void
795 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
796 {
797         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
798
799         int off = PDIR_INDEX(iovp);
800
801         /* Must be non-zero and rounded up */
802         ASSERT(byte_cnt > 0);
803         ASSERT(0 == (byte_cnt & ~iovp_mask));
804
805 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
806         /* Assert first pdir entry is set */
807         if (!(ioc->pdir_base[off] >> 60)) {
808                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
809         }
810 #endif
811
812         if (byte_cnt <= iovp_size)
813         {
814                 ASSERT(off < ioc->pdir_size);
815
816                 iovp |= iovp_shift;     /* set "size" field for PCOM */
817
818 #ifndef FULL_VALID_PDIR
819                 /*
820                 ** clear I/O PDIR entry "valid" bit
821                 ** Do NOT clear the rest - save it for debugging.
822                 ** We should only clear bits that have previously
823                 ** been enabled.
824                 */
825                 ioc->pdir_base[off] &= ~(0x80000000000000FFULL);
826 #else
827                 /*
828                 ** If we want to maintain the PDIR as valid, put in
829                 ** the spill page so devices prefetching won't
830                 ** cause a hard fail.
831                 */
832                 ioc->pdir_base[off] = (0x80000000000000FFULL | prefetch_spill_page);
833 #endif
834         } else {
835                 u32 t = get_iovp_order(byte_cnt) + iovp_shift;
836
837                 iovp |= t;
838                 ASSERT(t <= 31);   /* 2GB! Max value of "size" field */
839
840                 do {
841                         /* verify this pdir entry is enabled */
842                         ASSERT(ioc->pdir_base[off]  >> 63);
843 #ifndef FULL_VALID_PDIR
844                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
845                         ioc->pdir_base[off] &= ~(0x80000000000000FFULL);
846 #else
847                         ioc->pdir_base[off] = (0x80000000000000FFULL | prefetch_spill_page);
848 #endif
849                         off++;
850                         byte_cnt -= iovp_size;
851                 } while (byte_cnt > 0);
852         }
853
854         WRITE_REG(iovp | ioc->ibase, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
855 }
856
857 /**
858  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
859  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
860  * @addr:  driver buffer to map.
861  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
862  * @dir:  R/W or both.
863  *
864  * See Documentation/DMA-mapping.txt
865  */
866 dma_addr_t
867 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size, int dir)
868 {
869         struct ioc *ioc;
870         dma_addr_t iovp;
871         dma_addr_t offset;
872         u64 *pdir_start;
873         int pide;
874 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
875         unsigned long flags;
876 #endif
877 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
878         unsigned long pci_addr = virt_to_phys(addr);
879 #endif
880
881 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
882         ASSERT(to_pci_dev(dev)->dma_mask);
883         /*
884         ** Check if the PCI device can DMA to ptr... if so, just return ptr
885         */
886         if (likely((pci_addr & ~to_pci_dev(dev)->dma_mask) == 0)) {
887                 /*
888                 ** Device is bit capable of DMA'ing to the buffer...
889                 ** just return the PCI address of ptr
890                 */
891                 DBG_BYPASS("sba_map_single() bypass mask/addr: 0x%lx/0x%lx\n",
892                            to_pci_dev(dev)->dma_mask, pci_addr);
893                 return pci_addr;
894         }
895 #endif
896         ioc = GET_IOC(dev);
897         ASSERT(ioc);
898
899         prefetch(ioc->res_hint);
900
901         ASSERT(size > 0);
902         ASSERT(size <= DMA_CHUNK_SIZE);
903
904         /* save offset bits */
905         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~iovp_mask;
906
907         /* round up to nearest iovp_size */
908         size = (size + offset + ~iovp_mask) & iovp_mask;
909
910 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
911         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
912         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()"))
913                 panic("Sanity check failed");
914         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
915 #endif
916
917         pide = sba_alloc_range(ioc, size);
918
919         iovp = (dma_addr_t) pide << iovp_shift;
920
921         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
922                 __FUNCTION__, addr, (long) iovp | offset);
923
924         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
925
926         while (size > 0) {
927                 ASSERT(((u8 *)pdir_start)[7] == 0); /* verify availability */
928                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, (unsigned long) addr);
929
930                 DBG_RUN("     pdir 0x%p %lx\n", pdir_start, *pdir_start);
931
932                 addr += iovp_size;
933                 size -= iovp_size;
934                 pdir_start++;
935         }
936         /* force pdir update */
937         wmb();
938
939         /* form complete address */
940 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
941         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
942         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
943         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
944 #endif
945         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset);
946 }
947
948 /**
949  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
950  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
951  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
952  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
953  * @dir:  R/W or both.
954  *
955  * See Documentation/DMA-mapping.txt
956  */
957 void sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size, int dir)
958 {
959         struct ioc *ioc;
960 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
961         struct sba_dma_pair *d;
962 #endif
963         unsigned long flags;
964         dma_addr_t offset;
965
966         ioc = GET_IOC(dev);
967         ASSERT(ioc);
968
969 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
970         if (likely((iova & ioc->imask) != ioc->ibase)) {
971                 /*
972                 ** Address does not fall w/in IOVA, must be bypassing
973                 */
974                 DBG_BYPASS("sba_unmap_single() bypass addr: 0x%lx\n", iova);
975
976 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
977                 if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
978                         mark_clean(phys_to_virt(iova), size);
979                 }
980 #endif
981                 return;
982         }
983 #endif
984         offset = iova & ~iovp_mask;
985
986         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n",
987                 __FUNCTION__, (long) iova, size);
988
989         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
990         size += offset;
991         size = ROUNDUP(size, iovp_size);
992
993
994 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
995         spin_lock_irqsave(&ioc->saved_lock, flags);
996         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
997         d->iova = iova;
998         d->size = size;
999         if (unlikely(++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT)) {
1000                 int cnt = ioc->saved_cnt;
1001                 spin_lock(&ioc->res_lock);
1002                 while (cnt--) {
1003                         sba_mark_invalid(ioc, d->iova, d->size);
1004                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
1005                         d--;
1006                 }
1007                 ioc->saved_cnt = 0;
1008                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
1009                 spin_unlock(&ioc->res_lock);
1010         }
1011         spin_unlock_irqrestore(&ioc->saved_lock, flags);
1012 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
1013         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1014         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
1015         sba_free_range(ioc, iova, size);
1016         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
1017         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1018 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
1019 #ifdef ENABLE_MARK_CLEAN
1020         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
1021                 u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
1022                 int off = PDIR_INDEX(iovp);
1023                 void *addr;
1024
1025                 if (size <= iovp_size) {
1026                         addr = phys_to_virt(ioc->pdir_base[off] &
1027                                             ~0xE000000000000FFFULL);
1028                         mark_clean(addr, size);
1029                 } else {
1030                         size_t byte_cnt = size;
1031
1032                         do {
1033                                 addr = phys_to_virt(ioc->pdir_base[off] &
1034                                                     ~0xE000000000000FFFULL);
1035                                 mark_clean(addr, min(byte_cnt, iovp_size));
1036                                 off++;
1037                                 byte_cnt -= iovp_size;
1038
1039                            } while (byte_cnt > 0);
1040                 }
1041         }
1042 #endif
1043 }
1044
1045
1046 /**
1047  * sba_alloc_coherent - allocate/map shared mem for DMA
1048  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1049  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
1050  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
1051  *
1052  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1053  */
1054 void *
1055 sba_alloc_coherent (struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle, int flags)
1056 {
1057         struct ioc *ioc;
1058         void *addr;
1059
1060         addr = (void *) __get_free_pages(flags, get_order(size));
1061         if (unlikely(!addr))
1062                 return NULL;
1063
1064         memset(addr, 0, size);
1065         *dma_handle = virt_to_phys(addr);
1066
1067 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS
1068         ASSERT(dev->coherent_dma_mask);
1069         /*
1070         ** Check if the PCI device can DMA to ptr... if so, just return ptr
1071         */
1072         if (likely((*dma_handle & ~dev->coherent_dma_mask) == 0)) {
1073                 DBG_BYPASS("sba_alloc_coherent() bypass mask/addr: 0x%lx/0x%lx\n",
1074                            dev->coherent_dma_mask, *dma_handle);
1075
1076                 return addr;
1077         }
1078 #endif
1079
1080         /*
1081          * If device can't bypass or bypass is disabled, pass the 32bit fake
1082          * device to map single to get an iova mapping.
1083          */
1084         ioc = GET_IOC(dev);
1085         ASSERT(ioc);
1086         *dma_handle = sba_map_single(&ioc->sac_only_dev->dev, addr, size, 0);
1087
1088         return addr;
1089 }
1090
1091
1092 /**
1093  * sba_free_coherent - free/unmap shared mem for DMA
1094  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1095  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
1096  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
1097  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
1098  *
1099  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1100  */
1101 void sba_free_coherent (struct device *dev, size_t size, void *vaddr, dma_addr_t dma_handle)
1102 {
1103         sba_unmap_single(dev, dma_handle, size, 0);
1104         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
1105 }
1106
1107
1108 /*
1109 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
1110 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
1111 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
1112 */
1113 #define PIDE_FLAG 0x1UL
1114
1115 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1116 int dump_run_sg = 0;
1117 #endif
1118
1119
1120 /**
1121  * sba_fill_pdir - write allocated SG entries into IO PDIR
1122  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
1123  * @startsg:  list of IOVA/size pairs
1124  * @nents: number of entries in startsg list
1125  *
1126  * Take preprocessed SG list and write corresponding entries
1127  * in the IO PDIR.
1128  */
1129
1130 static SBA_INLINE int
1131 sba_fill_pdir(
1132         struct ioc *ioc,
1133         struct scatterlist *startsg,
1134         int nents)
1135 {
1136         struct scatterlist *dma_sg = startsg;   /* pointer to current DMA */
1137         int n_mappings = 0;
1138         u64 *pdirp = 0;
1139         unsigned long dma_offset = 0;
1140
1141         dma_sg--;
1142         while (nents-- > 0) {
1143                 int     cnt = startsg->dma_length;
1144                 startsg->dma_length = 0;
1145
1146 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1147                 if (dump_run_sg)
1148                         printk(" %2d : %08lx/%05x %p\n",
1149                                 nents, startsg->dma_address, cnt,
1150                                 sba_sg_address(startsg));
1151 #else
1152                 DBG_RUN_SG(" %d : %08lx/%05x %p\n",
1153                                 nents, startsg->dma_address, cnt,
1154                                 sba_sg_address(startsg));
1155 #endif
1156                 /*
1157                 ** Look for the start of a new DMA stream
1158                 */
1159                 if (startsg->dma_address & PIDE_FLAG) {
1160                         u32 pide = startsg->dma_address & ~PIDE_FLAG;
1161                         dma_offset = (unsigned long) pide & ~iovp_mask;
1162                         startsg->dma_address = 0;
1163                         dma_sg++;
1164                         dma_sg->dma_address = pide | ioc->ibase;
1165                         pdirp = &(ioc->pdir_base[pide >> iovp_shift]);
1166                         n_mappings++;
1167                 }
1168
1169                 /*
1170                 ** Look for a VCONTIG chunk
1171                 */
1172                 if (cnt) {
1173                         unsigned long vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1174                         ASSERT(pdirp);
1175
1176                         /* Since multiple Vcontig blocks could make up
1177                         ** one DMA stream, *add* cnt to dma_len.
1178                         */
1179                         dma_sg->dma_length += cnt;
1180                         cnt += dma_offset;
1181                         dma_offset=0;   /* only want offset on first chunk */
1182                         cnt = ROUNDUP(cnt, iovp_size);
1183                         do {
1184                                 sba_io_pdir_entry(pdirp, vaddr);
1185                                 vaddr += iovp_size;
1186                                 cnt -= iovp_size;
1187                                 pdirp++;
1188                         } while (cnt > 0);
1189                 }
1190                 startsg++;
1191         }
1192         /* force pdir update */
1193         wmb();
1194
1195 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1196         dump_run_sg = 0;
1197 #endif
1198         return(n_mappings);
1199 }
1200
1201
1202 /*
1203 ** Two address ranges are DMA contiguous *iff* "end of prev" and
1204 ** "start of next" are both on an IOV page boundary.
1205 **
1206 ** (shift left is a quick trick to mask off upper bits)
1207 */
1208 #define DMA_CONTIG(__X, __Y) \
1209         (((((unsigned long) __X) | ((unsigned long) __Y)) << (BITS_PER_LONG - iovp_shift)) == 0UL)
1210
1211
1212 /**
1213  * sba_coalesce_chunks - preprocess the SG list
1214  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
1215  * @startsg:  list of IOVA/size pairs
1216  * @nents: number of entries in startsg list
1217  *
1218  * First pass is to walk the SG list and determine where the breaks are
1219  * in the DMA stream. Allocates PDIR entries but does not fill them.
1220  * Returns the number of DMA chunks.
1221  *
1222  * Doing the fill separate from the coalescing/allocation keeps the
1223  * code simpler. Future enhancement could make one pass through
1224  * the sglist do both.
1225  */
1226 static SBA_INLINE int
1227 sba_coalesce_chunks( struct ioc *ioc,
1228         struct scatterlist *startsg,
1229         int nents)
1230 {
1231         struct scatterlist *vcontig_sg;    /* VCONTIG chunk head */
1232         unsigned long vcontig_len;         /* len of VCONTIG chunk */
1233         unsigned long vcontig_end;
1234         struct scatterlist *dma_sg;        /* next DMA stream head */
1235         unsigned long dma_offset, dma_len; /* start/len of DMA stream */
1236         int n_mappings = 0;
1237
1238         while (nents > 0) {
1239                 unsigned long vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1240
1241                 /*
1242                 ** Prepare for first/next DMA stream
1243                 */
1244                 dma_sg = vcontig_sg = startsg;
1245                 dma_len = vcontig_len = vcontig_end = startsg->length;
1246                 vcontig_end +=  vaddr;
1247                 dma_offset = vaddr & ~iovp_mask;
1248
1249                 /* PARANOID: clear entries */
1250                 startsg->dma_address = startsg->dma_length = 0;
1251
1252                 /*
1253                 ** This loop terminates one iteration "early" since
1254                 ** it's always looking one "ahead".
1255                 */
1256                 while (--nents > 0) {
1257                         unsigned long vaddr;    /* tmp */
1258
1259                         startsg++;
1260
1261                         /* PARANOID */
1262                         startsg->dma_address = startsg->dma_length = 0;
1263
1264                         /* catch brokenness in SCSI layer */
1265                         ASSERT(startsg->length <= DMA_CHUNK_SIZE);
1266
1267                         /*
1268                         ** First make sure current dma stream won't
1269                         ** exceed DMA_CHUNK_SIZE if we coalesce the
1270                         ** next entry.
1271                         */
1272                         if (((dma_len + dma_offset + startsg->length + ~iovp_mask) & iovp_mask)
1273                             > DMA_CHUNK_SIZE)
1274                                 break;
1275
1276                         /*
1277                         ** Then look for virtually contiguous blocks.
1278                         **
1279                         ** append the next transaction?
1280                         */
1281                         vaddr = (unsigned long) sba_sg_address(startsg);
1282                         if  (vcontig_end == vaddr)
1283                         {
1284                                 vcontig_len += startsg->length;
1285                                 vcontig_end += startsg->length;
1286                                 dma_len     += startsg->length;
1287                                 continue;
1288                         }
1289
1290 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
1291                         dump_run_sg = (vcontig_len > iovp_size);
1292 #endif
1293
1294                         /*
1295                         ** Not virtually contigous.
1296                         ** Terminate prev chunk.
1297                         ** Start a new chunk.
1298                         **
1299                         ** Once we start a new VCONTIG chunk, dma_offset
1300                         ** can't change. And we need the offset from the first
1301                         ** chunk - not the last one. Ergo Successive chunks
1302                         ** must start on page boundaries and dove tail
1303                         ** with it's predecessor.
1304                         */
1305                         vcontig_sg->dma_length = vcontig_len;
1306
1307                         vcontig_sg = startsg;
1308                         vcontig_len = startsg->length;
1309
1310                         /*
1311                         ** 3) do the entries end/start on page boundaries?
1312                         **    Don't update vcontig_end until we've checked.
1313                         */
1314                         if (DMA_CONTIG(vcontig_end, vaddr))
1315                         {
1316                                 vcontig_end = vcontig_len + vaddr;
1317                                 dma_len += vcontig_len;
1318                                 continue;
1319                         } else {
1320                                 break;
1321                         }
1322                 }
1323
1324                 /*
1325                 ** End of DMA Stream
1326                 ** Terminate last VCONTIG block.
1327                 ** Allocate space for DMA stream.
1328                 */
1329                 vcontig_sg->dma_length = vcontig_len;
1330                 dma_len = (dma_len + dma_offset + ~iovp_mask) & iovp_mask;
1331                 ASSERT(dma_len <= DMA_CHUNK_SIZE);
1332                 dma_sg->dma_address = (dma_addr_t) (PIDE_FLAG
1333                         | (sba_alloc_range(ioc, dma_len) << iovp_shift)
1334                         | dma_offset);
1335                 n_mappings++;
1336         }
1337
1338         return n_mappings;
1339 }
1340
1341
1342 /**
1343  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
1344  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1345  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1346  * @nents:  number of entries in list
1347  * @dir:  R/W or both.
1348  *
1349  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1350  */
1351 int sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents, int dir)
1352 {
1353         struct ioc *ioc;
1354         int coalesced, filled = 0;
1355 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1356         unsigned long flags;
1357 #endif
1358 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS_SG
1359         struct scatterlist *sg;
1360 #endif
1361
1362         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __FUNCTION__, nents);
1363         ioc = GET_IOC(dev);
1364         ASSERT(ioc);
1365
1366 #ifdef ALLOW_IOV_BYPASS_SG
1367         ASSERT(to_pci_dev(dev)->dma_mask);
1368         if (likely((ioc->dma_mask & ~to_pci_dev(dev)->dma_mask) == 0)) {
1369                 for (sg = sglist ; filled < nents ; filled++, sg++){
1370                         sg->dma_length = sg->length;
1371                         sg->dma_address = virt_to_phys(sba_sg_address(sg));
1372                 }
1373                 return filled;
1374         }
1375 #endif
1376         /* Fast path single entry scatterlists. */
1377         if (nents == 1) {
1378                 sglist->dma_length = sglist->length;
1379                 sglist->dma_address = sba_map_single(dev, sba_sg_address(sglist), sglist->length, dir);
1380                 return 1;
1381         }
1382
1383 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1384         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1385         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
1386         {
1387                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1388                 panic("Check before sba_map_sg()");
1389         }
1390         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1391 #endif
1392
1393         prefetch(ioc->res_hint);
1394
1395         /*
1396         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
1397         **
1398         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
1399         ** correct virtual address associated with each DMA page.
1400         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
1401         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
1402         */
1403         coalesced = sba_coalesce_chunks(ioc, sglist, nents);
1404
1405         /*
1406         ** Program the I/O Pdir
1407         **
1408         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
1409         ** o dma_address will contain the pdir index
1410         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
1411         ** o address contains the virtual address.
1412         */
1413         filled = sba_fill_pdir(ioc, sglist, nents);
1414
1415 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1416         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1417         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
1418         {
1419                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
1420                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
1421         }
1422         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1423 #endif
1424
1425         ASSERT(coalesced == filled);
1426         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __FUNCTION__, filled);
1427
1428         return filled;
1429 }
1430
1431
1432 /**
1433  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
1434  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
1435  * @sglist:  array of buffer/length pairs
1436  * @nents:  number of entries in list
1437  * @dir:  R/W or both.
1438  *
1439  * See Documentation/DMA-mapping.txt
1440  */
1441 void sba_unmap_sg (struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents, int dir)
1442 {
1443 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1444         struct ioc *ioc;
1445         unsigned long flags;
1446 #endif
1447
1448         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1449                 __FUNCTION__, nents, sba_sg_address(sglist), sglist->length);
1450
1451 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1452         ioc = GET_IOC(dev);
1453         ASSERT(ioc);
1454
1455         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1456         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1457         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1458 #endif
1459
1460         while (nents && sglist->dma_length) {
1461
1462                 sba_unmap_single(dev, sglist->dma_address, sglist->dma_length, dir);
1463                 sglist++;
1464                 nents--;
1465         }
1466
1467         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __FUNCTION__,  nents);
1468
1469 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1470         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1471         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1472         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1473 #endif
1474
1475 }
1476
1477 /**************************************************************
1478 *
1479 *   Initialization and claim
1480 *
1481 ***************************************************************/
1482
1483 static void __init
1484 ioc_iova_init(struct ioc *ioc)
1485 {
1486         int tcnfg;
1487         int agp_found = 0;
1488         struct pci_dev *device = NULL;
1489 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1490         unsigned long index;
1491 #endif
1492
1493         /*
1494         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1495         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1496         ** IBASE and IMASK registers.
1497         */
1498         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE) & ~0x1UL;
1499         ioc->imask = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) | 0xFFFFFFFF00000000UL;
1500
1501         ioc->iov_size = ~ioc->imask + 1;
1502
1503         DBG_INIT("%s() hpa %p IOV base 0x%lx mask 0x%lx (%dMB)\n",
1504                 __FUNCTION__, ioc->ioc_hpa, ioc->ibase, ioc->imask,
1505                 ioc->iov_size >> 20);
1506
1507         switch (iovp_size) {
1508                 case  4*1024: tcnfg = 0; break;
1509                 case  8*1024: tcnfg = 1; break;
1510                 case 16*1024: tcnfg = 2; break;
1511                 case 64*1024: tcnfg = 3; break;
1512                 default:
1513                         panic(PFX "Unsupported IOTLB page size %ldK",
1514                                 iovp_size >> 10);
1515                         break;
1516         }
1517         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1518
1519         ioc->pdir_size = (ioc->iov_size / iovp_size) * PDIR_ENTRY_SIZE;
1520         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1521                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1522         if (!ioc->pdir_base)
1523                 panic(PFX "Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1524
1525         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1526
1527         DBG_INIT("%s() IOV page size %ldK pdir %p size %x\n", __FUNCTION__,
1528                 iovp_size >> 10, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1529
1530         ASSERT(ALIGN((unsigned long) ioc->pdir_base, 4*1024) == (unsigned long) ioc->pdir_base);
1531         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1532
1533         /*
1534         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1535         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1536         ** whether GART support will actually be used, for now we
1537         ** can just key on an AGP device found in the system.
1538         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1539         ** the GART code to handshake on.
1540         */
1541         while ((device = pci_find_device(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, device)) != NULL)
1542                 agp_found |= pci_find_capability(device, PCI_CAP_ID_AGP);
1543
1544         if (agp_found && reserve_sba_gart) {
1545                 printk(KERN_INFO PFX "reserving %dMb of IOVA space at 0x%lx for agpgart\n",
1546                       ioc->iov_size/2 >> 20, ioc->ibase + ioc->iov_size/2);
1547                 ioc->pdir_size /= 2;
1548                 ((u64 *)ioc->pdir_base)[PDIR_INDEX(ioc->iov_size/2)] = ZX1_SBA_IOMMU_COOKIE;
1549         }
1550 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1551         /*
1552         ** Check to see if the spill page has been allocated, we don't need more than
1553         ** one across multiple SBAs.
1554         */
1555         if (!prefetch_spill_page) {
1556                 char *spill_poison = "SBAIOMMU POISON";
1557                 int poison_size = 16;
1558                 void *poison_addr, *addr;
1559
1560                 addr = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(iovp_size));
1561                 if (!addr)
1562                         panic(PFX "Couldn't allocate PDIR spill page\n");
1563
1564                 poison_addr = addr;
1565                 for ( ; (u64) poison_addr < addr + iovp_size; poison_addr += poison_size)
1566                         memcpy(poison_addr, spill_poison, poison_size);
1567
1568                 prefetch_spill_page = virt_to_phys(addr);
1569
1570                 DBG_INIT("%s() prefetch spill addr: 0x%lx\n", __FUNCTION__, prefetch_spill_page);
1571         }
1572         /*
1573         ** Set all the PDIR entries valid w/ the spill page as the target
1574         */
1575         for (index = 0 ; index < (ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE) ; index++)
1576                 ((u64 *)ioc->pdir_base)[index] = (0x80000000000000FF | prefetch_spill_page);
1577 #endif
1578
1579         /* Clear I/O TLB of any possible entries */
1580         WRITE_REG(ioc->ibase | (get_iovp_order(ioc->iov_size) + iovp_shift), ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1581         READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1582
1583         /* Enable IOVA translation */
1584         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1585         READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1586 }
1587
1588 static void __init
1589 ioc_resource_init(struct ioc *ioc)
1590 {
1591         spin_lock_init(&ioc->res_lock);
1592 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
1593         spin_lock_init(&ioc->saved_lock);
1594 #endif
1595
1596         /* resource map size dictated by pdir_size */
1597         ioc->res_size = ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE; /* entries */
1598         ioc->res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1599         DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n", __FUNCTION__, ioc->res_size);
1600
1601         ioc->res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1602                                                  get_order(ioc->res_size));
1603         if (!ioc->res_map)
1604                 panic(PFX "Couldn't allocate resource map\n");
1605
1606         memset(ioc->res_map, 0, ioc->res_size);
1607         /* next available IOVP - circular search */
1608         ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
1609
1610 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1611         /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1612         ioc->res_map[0] = 0x1;
1613         ioc->pdir_base[0] = 0x8000000000000000ULL | ZX1_SBA_IOMMU_COOKIE;
1614 #endif
1615 #ifdef FULL_VALID_PDIR
1616         /* Mark the last resource used so we don't prefetch beyond IOVA space */
1617         ioc->res_map[ioc->res_size - 1] |= 0x80UL; /* res_map is chars */
1618         ioc->pdir_base[(ioc->pdir_size / PDIR_ENTRY_SIZE) - 1] = (0x80000000000000FF
1619                                                               | prefetch_spill_page);
1620 #endif
1621
1622         DBG_INIT("%s() res_map %x %p\n", __FUNCTION__,
1623                  ioc->res_size, (void *) ioc->res_map);
1624 }
1625
1626 static void __init
1627 ioc_sac_init(struct ioc *ioc)
1628 {
1629         struct pci_dev *sac = NULL;
1630         struct pci_controller *controller = NULL;
1631
1632         /*
1633          * pci_alloc_coherent() must return a DMA address which is
1634          * SAC (single address cycle) addressable, so allocate a
1635          * pseudo-device to enforce that.
1636          */
1637         sac = kmalloc(sizeof(*sac), GFP_KERNEL);
1638         if (!sac)
1639                 panic(PFX "Couldn't allocate struct pci_dev");
1640         memset(sac, 0, sizeof(*sac));
1641
1642         controller = kmalloc(sizeof(*controller), GFP_KERNEL);
1643         if (!controller)
1644                 panic(PFX "Couldn't allocate struct pci_controller");
1645         memset(controller, 0, sizeof(*controller));
1646
1647         controller->iommu = ioc;
1648         sac->sysdata = controller;
1649         sac->dma_mask = 0xFFFFFFFFUL;
1650 #ifdef CONFIG_PCI
1651         sac->dev.bus = &pci_bus_type;
1652 #endif
1653         ioc->sac_only_dev = sac;
1654 }
1655
1656 static void __init
1657 ioc_zx1_init(struct ioc *ioc)
1658 {
1659         unsigned long rope_config;
1660         unsigned int i;
1661
1662         if (ioc->rev < 0x20)
1663                 panic(PFX "IOC 2.0 or later required for IOMMU support\n");
1664
1665         /* 38 bit memory controller + extra bit for range displaced by MMIO */
1666         ioc->dma_mask = (0x1UL << 39) - 1;
1667
1668         /*
1669         ** Clear ROPE(N)_CONFIG AO bit.
1670         ** Disables "NT Ordering" (~= !"Relaxed Ordering")
1671         ** Overrides bit 1 in DMA Hint Sets.
1672         ** Improves netperf UDP_STREAM by ~10% for tg3 on bcm5701.
1673         */
1674         for (i=0; i<(8*8); i+=8) {
1675                 rope_config = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + i);
1676                 rope_config &= ~IOC_ROPE_AO;
1677                 WRITE_REG(rope_config, ioc->ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + i);
1678         }
1679 }
1680
1681 typedef void (initfunc)(struct ioc *);
1682
1683 struct ioc_iommu {
1684         u32 func_id;
1685         char *name;
1686         initfunc *init;
1687 };
1688
1689 static struct ioc_iommu ioc_iommu_info[] __initdata = {
1690         { ZX1_IOC_ID, "zx1", ioc_zx1_init },
1691         { SX1000_IOC_ID, "sx1000", NULL },
1692 };
1693
1694 static struct ioc * __init
1695 ioc_init(u64 hpa, void *handle)
1696 {
1697         struct ioc *ioc;
1698         struct ioc_iommu *info;
1699
1700         ioc = kmalloc(sizeof(*ioc), GFP_KERNEL);
1701         if (!ioc)
1702                 return NULL;
1703
1704         memset(ioc, 0, sizeof(*ioc));
1705
1706         ioc->next = ioc_list;
1707         ioc_list = ioc;
1708
1709         ioc->handle = handle;
1710         ioc->ioc_hpa = ioremap(hpa, 0x1000);
1711
1712         ioc->func_id = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_FUNC_ID);
1713         ioc->rev = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_FCLASS) & 0xFFUL;
1714         ioc->dma_mask = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;   /* conservative */
1715
1716         for (info = ioc_iommu_info; info < ioc_iommu_info + ARRAY_SIZE(ioc_iommu_info); info++) {
1717                 if (ioc->func_id == info->func_id) {
1718                         ioc->name = info->name;
1719                         if (info->init)
1720                                 (info->init)(ioc);
1721                 }
1722         }
1723
1724         iovp_size = (1 << iovp_shift);
1725         iovp_mask = ~(iovp_size - 1);
1726
1727         DBG_INIT("%s: PAGE_SIZE %ldK, iovp_size %ldK\n", __FUNCTION__,
1728                 PAGE_SIZE >> 10, iovp_size >> 10);
1729
1730         if (!ioc->name) {
1731                 ioc->name = kmalloc(24, GFP_KERNEL);
1732                 if (ioc->name)
1733                         sprintf((char *) ioc->name, "Unknown (%04x:%04x)",
1734                                 ioc->func_id & 0xFFFF, (ioc->func_id >> 16) & 0xFFFF);
1735                 else
1736                         ioc->name = "Unknown";
1737         }
1738
1739         ioc_iova_init(ioc);
1740         ioc_resource_init(ioc);
1741         ioc_sac_init(ioc);
1742
1743         if ((long) ~iovp_mask > (long) ia64_max_iommu_merge_mask)
1744                 ia64_max_iommu_merge_mask = ~iovp_mask;
1745
1746         printk(KERN_INFO PFX
1747                 "%s %d.%d HPA 0x%lx IOVA space %dMb at 0x%lx\n",
1748                 ioc->name, (ioc->rev >> 4) & 0xF, ioc->rev & 0xF,
1749                 hpa, ioc->iov_size >> 20, ioc->ibase);
1750
1751         return ioc;
1752 }
1753
1754
1755
1756 /**************************************************************************
1757 **
1758 **   SBA initialization code (HW and SW)
1759 **
1760 **   o identify SBA chip itself
1761 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1762 **
1763 **************************************************************************/
1764
1765 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1766 static void *
1767 ioc_start(struct seq_file *s, loff_t *pos)
1768 {
1769         struct ioc *ioc;
1770         loff_t n = *pos;
1771
1772         for (ioc = ioc_list; ioc; ioc = ioc->next)
1773                 if (!n--)
1774                         return ioc;
1775
1776         return NULL;
1777 }
1778
1779 static void *
1780 ioc_next(struct seq_file *s, void *v, loff_t *pos)
1781 {
1782         struct ioc *ioc = v;
1783
1784         ++*pos;
1785         return ioc->next;
1786 }
1787
1788 static void
1789 ioc_stop(struct seq_file *s, void *v)
1790 {
1791 }
1792
1793 static int
1794 ioc_show(struct seq_file *s, void *v)
1795 {
1796         struct ioc *ioc = v;
1797         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *)ioc->res_map;
1798         int i, used = 0;
1799
1800         seq_printf(s, "Hewlett Packard %s IOC rev %d.%d\n",
1801                 ioc->name, ((ioc->rev >> 4) & 0xF), (ioc->rev & 0xF));
1802         seq_printf(s, "IOVA size       : %ld MB\n", ((ioc->pdir_size >> 3) * iovp_size)/(1024*1024));
1803         seq_printf(s, "IOVA page size  : %ld kb\n", iovp_size/1024);
1804
1805         for (i = 0; i < (ioc->res_size / sizeof(unsigned long)); ++i, ++res_ptr)
1806                 used += hweight64(*res_ptr);
1807
1808         seq_printf(s, "PDIR size       : %d entries\n", ioc->pdir_size >> 3);
1809         seq_printf(s, "PDIR used       : %d entries\n", used);
1810
1811 #ifdef PDIR_SEARCH_TIMING
1812         {
1813                 unsigned long i = 0, avg = 0, min, max;
1814                 min = max = ioc->avg_search[0];
1815                 for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1816                         avg += ioc->avg_search[i];
1817                         if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1818                         if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1819                 }
1820                 avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1821                 seq_printf(s, "Bitmap search   : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles/IOVA page)\n",
1822                            min, avg, max);
1823         }
1824 #endif
1825 #ifndef ALLOW_IOV_BYPASS
1826          seq_printf(s, "IOVA bypass disabled\n");
1827 #endif
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 static struct seq_operations ioc_seq_ops = {
1832         .start = ioc_start,
1833         .next  = ioc_next,
1834         .stop  = ioc_stop,
1835         .show  = ioc_show
1836 };
1837
1838 static int
1839 ioc_open(struct inode *inode, struct file *file)
1840 {
1841         return seq_open(file, &ioc_seq_ops);
1842 }
1843
1844 static struct file_operations ioc_fops = {
1845         .open    = ioc_open,
1846         .read    = seq_read,
1847         .llseek  = seq_lseek,
1848         .release = seq_release
1849 };
1850
1851 static void __init
1852 ioc_proc_init(void)
1853 {
1854         struct proc_dir_entry *dir, *entry;
1855
1856         dir = proc_mkdir("bus/mckinley", 0);
1857         if (!dir)
1858                 return;
1859
1860         entry = create_proc_entry(ioc_list->name, 0, dir);
1861         if (entry)
1862                 entry->proc_fops = &ioc_fops;
1863 }
1864 #endif
1865
1866 static void
1867 sba_connect_bus(struct pci_bus *bus)
1868 {
1869         acpi_handle handle, parent;
1870         acpi_status status;
1871         struct ioc *ioc;
1872
1873         if (!PCI_CONTROLLER(bus))
1874                 panic(PFX "no sysdata on bus %d!\n", bus->number);
1875
1876         if (PCI_CONTROLLER(bus)->iommu)
1877                 return;
1878
1879         handle = PCI_CONTROLLER(bus)->acpi_handle;
1880         if (!handle)
1881                 return;
1882
1883         /*
1884          * The IOC scope encloses PCI root bridges in the ACPI
1885          * namespace, so work our way out until we find an IOC we
1886          * claimed previously.
1887          */
1888         do {
1889                 for (ioc = ioc_list; ioc; ioc = ioc->next)
1890                         if (ioc->handle == handle) {
1891                                 PCI_CONTROLLER(bus)->iommu = ioc;
1892                                 return;
1893                         }
1894
1895                 status = acpi_get_parent(handle, &parent);
1896                 handle = parent;
1897         } while (ACPI_SUCCESS(status));
1898
1899         printk(KERN_WARNING "No IOC for PCI Bus %04x:%02x in ACPI\n", pci_domain_nr(bus), bus->number);
1900 }
1901
1902 static int __init
1903 acpi_sba_ioc_add(struct acpi_device *device)
1904 {
1905         struct ioc *ioc;
1906         acpi_status status;
1907         u64 hpa, length;
1908         struct acpi_buffer buffer;
1909         struct acpi_device_info *dev_info;
1910
1911         status = hp_acpi_csr_space(device->handle, &hpa, &length);
1912         if (ACPI_FAILURE(status))
1913                 return 1;
1914
1915         buffer.length = ACPI_ALLOCATE_LOCAL_BUFFER;
1916         status = acpi_get_object_info(device->handle, &buffer);
1917         if (ACPI_FAILURE(status))
1918                 return 1;
1919         dev_info = buffer.pointer;
1920
1921         /*
1922          * For HWP0001, only SBA appears in ACPI namespace.  It encloses the PCI
1923          * root bridges, and its CSR space includes the IOC function.
1924          */
1925         if (strncmp("HWP0001", dev_info->hardware_id.value, 7) == 0) {
1926                 hpa += ZX1_IOC_OFFSET;
1927                 /* zx1 based systems default to kernel page size iommu pages */
1928                 if (!iovp_shift)
1929                         iovp_shift = min(PAGE_SHIFT, 16);
1930         }
1931         ACPI_MEM_FREE(dev_info);
1932
1933         /*
1934          * default anything not caught above or specified on cmdline to 4k
1935          * iommu page size
1936          */
1937         if (!iovp_shift)
1938                 iovp_shift = 12;
1939
1940         ioc = ioc_init(hpa, device->handle);
1941         if (!ioc)
1942                 return 1;
1943
1944         return 0;
1945 }
1946
1947 static struct acpi_driver acpi_sba_ioc_driver = {
1948         .name           = "IOC IOMMU Driver",
1949         .ids            = "HWP0001,HWP0004",
1950         .ops            = {
1951                 .add    = acpi_sba_ioc_add,
1952         },
1953 };
1954
1955 static int __init
1956 sba_init(void)
1957 {
1958         acpi_bus_register_driver(&acpi_sba_ioc_driver);
1959         if (!ioc_list)
1960                 return 0;
1961
1962 #ifdef CONFIG_PCI
1963         {
1964                 struct pci_bus *b = NULL;
1965                 while ((b = pci_find_next_bus(b)) != NULL)
1966                         sba_connect_bus(b);
1967         }
1968 #endif
1969
1970 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1971         ioc_proc_init();
1972 #endif
1973         return 0;
1974 }
1975
1976 subsys_initcall(sba_init); /* must be initialized after ACPI etc., but before any drivers... */
1977
1978 extern void dig_setup(char**);
1979 /*
1980  * MAX_DMA_ADDRESS needs to be setup prior to paging_init to do any good,
1981  * so we use the platform_setup hook to fix it up.
1982  */
1983 void __init
1984 sba_setup(char **cmdline_p)
1985 {
1986         MAX_DMA_ADDRESS = ~0UL;
1987         dig_setup(cmdline_p);
1988 }
1989
1990 static int __init
1991 nosbagart(char *str)
1992 {
1993         reserve_sba_gart = 0;
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 int
1998 sba_dma_supported (struct device *dev, u64 mask)
1999 {
2000         /* make sure it's at least 32bit capable */
2001         return ((mask & 0xFFFFFFFFUL) == 0xFFFFFFFFUL);
2002 }
2003
2004 int
2005 sba_dma_mapping_error (dma_addr_t dma_addr)
2006 {
2007         return 0;
2008 }
2009
2010 __setup("nosbagart", nosbagart);
2011
2012 static int __init
2013 sba_page_override(char *str)
2014 {
2015         unsigned long page_size;
2016
2017         page_size = memparse(str, &str);
2018         switch (page_size) {
2019                 case 4096:
2020                 case 8192:
2021                 case 16384:
2022                 case 65536:
2023                         iovp_shift = ffs(page_size) - 1;
2024                         break;
2025                 default:
2026                         printk("%s: unknown/unsupported iommu page size %ld\n",
2027                                __FUNCTION__, page_size);
2028         }
2029
2030         return 1;
2031 }
2032
2033 __setup("sbapagesize=",sba_page_override);
2034
2035 EXPORT_SYMBOL(sba_dma_mapping_error);
2036 EXPORT_SYMBOL(sba_map_single);
2037 EXPORT_SYMBOL(sba_unmap_single);
2038 EXPORT_SYMBOL(sba_map_sg);
2039 EXPORT_SYMBOL(sba_unmap_sg);
2040 EXPORT_SYMBOL(sba_dma_supported);
2041 EXPORT_SYMBOL(sba_alloc_coherent);
2042 EXPORT_SYMBOL(sba_free_coherent);