arch/ppc64/kernel/vio.c

   1 /*
   2  * IBM PowerPC Virtual I/O Infrastructure Support.
   3  *
   4  *    Copyright (c) 2003 IBM Corp.
   5  *     Dave Engebretsen engebret@us.ibm.com
   6  *     Santiago Leon santil@us.ibm.com
   7  *     Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>
   8  *
   9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
  11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  13  */
  14
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/console.h>
  17 #include <linux/version.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/kobject.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/dma-mapping.h>
  22 #include <asm/rtas.h>
  23 #include <asm/iommu.h>
  24 #include <asm/dma.h>
  25 #include <asm/ppcdebug.h>
  26 #include <asm/vio.h>
  27 #include <asm/hvcall.h>
  28 #include <asm/iSeries/vio.h>
  29 #include <asm/iSeries/HvCallXm.h>
  30
  31 #define DBGENTER() pr_debug("%s entered\n", __FUNCTION__)
  32
  33 extern struct subsystem devices_subsys; /* needed for vio_find_name() */
  34
  35 struct iommu_table *vio_build_iommu_table(struct vio_dev *dev);
  36
  37 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
  38 static int vio_num_address_cells;
  39 #endif
  40 static struct vio_dev *vio_bus_device; /* fake "parent" device */
  41
  42 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
  43 static struct iommu_table veth_iommu_table;
  44 static struct iommu_table vio_iommu_table;
  45
  46 static struct vio_dev _veth_dev = {
  47         .iommu_table = &veth_iommu_table,
  48         .dev.bus = &vio_bus_type
  49 };
  50 static struct vio_dev _vio_dev  = {
  51         .iommu_table = &vio_iommu_table,
  52         .dev.bus = &vio_bus_type
  53 };
  54
  55 struct vio_dev *iSeries_veth_dev = &_veth_dev;
  56 struct device *iSeries_vio_dev = &_vio_dev.dev;
  57
  58 EXPORT_SYMBOL(iSeries_veth_dev);
  59 EXPORT_SYMBOL(iSeries_vio_dev);
  60 #endif
  61
  62 /* convert from struct device to struct vio_dev and pass to driver.
  63  * dev->driver has already been set by generic code because vio_bus_match
  64  * succeeded. */
  65 static int vio_bus_probe(struct device *dev)
  66 {
  67         struct vio_dev *viodev = to_vio_dev(dev);
  68         struct vio_driver *viodrv = to_vio_driver(dev->driver);
  69         const struct vio_device_id *id;
  70         int error = -ENODEV;
  71
  72         DBGENTER();
  73
  74         if (!viodrv->probe)
  75                 return error;
  76
  77         id = vio_match_device(viodrv->id_table, viodev);
  78         if (id) {
  79                 error = viodrv->probe(viodev, id);
  80         }
  81
  82         return error;
  83 }
  84
  85 /* convert from struct device to struct vio_dev and pass to driver. */
  86 static int vio_bus_remove(struct device *dev)
  87 {
  88         struct vio_dev *viodev = to_vio_dev(dev);
  89         struct vio_driver *viodrv = to_vio_driver(dev->driver);
  90
  91         DBGENTER();
  92
  93         if (viodrv->remove) {
  94                 return viodrv->remove(viodev);
  95         }
  96
  97         /* driver can't remove */
  98         return 1;
  99 }
 100
 101 /**
 102  * vio_register_driver: - Register a new vio driver
 103  * @drv:        The vio_driver structure to be registered.
 104  */
 105 int vio_register_driver(struct vio_driver *viodrv)
 106 {
 107         printk(KERN_DEBUG "%s: driver %s registering\n", __FUNCTION__,
 108                 viodrv->name);
 109
 110         /* fill in 'struct driver' fields */
 111         viodrv->driver.name = viodrv->name;
 112         viodrv->driver.bus = &vio_bus_type;
 113         viodrv->driver.probe = vio_bus_probe;
 114         viodrv->driver.remove = vio_bus_remove;
 115
 116         return driver_register(&viodrv->driver);
 117 }
 118 EXPORT_SYMBOL(vio_register_driver);
 119
 120 /**
 121  * vio_unregister_driver - Remove registration of vio driver.
 122  * @driver:     The vio_driver struct to be removed form registration
 123  */
 124 void vio_unregister_driver(struct vio_driver *viodrv)
 125 {
 126         driver_unregister(&viodrv->driver);
 127 }
 128 EXPORT_SYMBOL(vio_unregister_driver);
 129
 130 /**
 131  * vio_match_device: - Tell if a VIO device has a matching VIO device id structure.
 132  * @ids:        array of VIO device id structures to search in
 133  * @dev:        the VIO device structure to match against
 134  *
 135  * Used by a driver to check whether a VIO device present in the
 136  * system is in its list of supported devices. Returns the matching
 137  * vio_device_id structure or NULL if there is no match.
 138  */
 139 const struct vio_device_id * vio_match_device(const struct vio_device_id *ids,
 140         const struct vio_dev *dev)
 141 {
 142         DBGENTER();
 143
 144 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 145         while (ids->type) {
 146                 if ((strncmp(dev->archdata->type, ids->type, strlen(ids->type)) == 0) &&
 147                         device_is_compatible((struct device_node*)dev->archdata, ids->compat))
 148                         return ids;
 149                 ids++;
 150         }
 151 #endif
 152         return NULL;
 153 }
 154
 155 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
 156 void __init iommu_vio_init(void)
 157 {
 158         struct iommu_table *t;
 159         struct iommu_table_cb cb;
 160         unsigned long cbp;
 161
 162         cb.itc_busno = 255;    /* Bus 255 is the virtual bus */
 163         cb.itc_virtbus = 0xff; /* Ask for virtual bus */
 164
 165         cbp = virt_to_abs(&cb);
 166         HvCallXm_getTceTableParms(cbp);
 167
 168         veth_iommu_table.it_size        = cb.itc_size / 2;
 169         veth_iommu_table.it_busno       = cb.itc_busno;
 170         veth_iommu_table.it_offset      = cb.itc_offset;
 171         veth_iommu_table.it_index       = cb.itc_index;
 172         veth_iommu_table.it_type        = TCE_VB;
 173         veth_iommu_table.it_entrysize   = sizeof(union tce_entry);
 174         veth_iommu_table.it_blocksize   = 1;
 175
 176         t = iommu_init_table(&veth_iommu_table);
 177
 178         if (!t)
 179                 printk("Virtual Bus VETH TCE table failed.\n");
 180
 181         vio_iommu_table.it_size         = cb.itc_size - veth_iommu_table.it_size;
 182         vio_iommu_table.it_busno        = cb.itc_busno;
 183         vio_iommu_table.it_offset       = cb.itc_offset +
 184                 veth_iommu_table.it_size * (PAGE_SIZE/sizeof(union tce_entry));
 185         vio_iommu_table.it_index        = cb.itc_index;
 186         vio_iommu_table.it_type         = TCE_VB;
 187         vio_iommu_table.it_entrysize    = sizeof(union tce_entry);
 188         vio_iommu_table.it_blocksize    = 1;
 189
 190         t = iommu_init_table(&vio_iommu_table);
 191
 192         if (!t)
 193                 printk("Virtual Bus VIO TCE table failed.\n");
 194 }
 195 #endif
 196
 197 /**
 198  * vio_bus_init: - Initialize the virtual IO bus
 199  */
 200 static int __init vio_bus_init(void)
 201 {
 202 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 203         struct device_node *node_vroot, *of_node;
 204 #endif
 205         int err;
 206
 207         err = bus_register(&vio_bus_type);
 208         if (err) {
 209                 printk(KERN_ERR "failed to register VIO bus\n");
 210                 return err;
 211         }
 212
 213         /* the fake parent of all vio devices, just to give us a nice directory */
 214         vio_bus_device = kmalloc(sizeof(struct vio_dev), GFP_KERNEL);
 215         if (!vio_bus_device) {
 216                 return 1;
 217         }
 218         memset(vio_bus_device, 0, sizeof(struct vio_dev));
 219         strcpy(vio_bus_device->dev.bus_id, "vio");
 220
 221         err = device_register(&vio_bus_device->dev);
 222         if (err) {
 223                 printk(KERN_WARNING "%s: device_register returned %i\n", __FUNCTION__,
 224                         err);
 225                 kfree(vio_bus_device);
 226                 return err;
 227         }
 228
 229 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 230         node_vroot = find_devices("vdevice");
 231         if ((node_vroot == NULL) || (node_vroot->child == NULL)) {
 232                 /* this machine doesn't do virtual IO, and that's ok */
 233                 return 0;
 234         }
 235
 236         vio_num_address_cells = prom_n_addr_cells(node_vroot->child);
 237
 238         /*
 239          * Create struct vio_devices for each virtual device in the device tree.
 240          * Drivers will associate with them later.
 241          */
 242         for (of_node = node_vroot->child;
 243                         of_node != NULL;
 244                         of_node = of_node->sibling) {
 245                 printk(KERN_DEBUG "%s: processing %p\n", __FUNCTION__, of_node);
 246
 247                 vio_register_device(of_node);
 248         }
 249 #endif
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 __initcall(vio_bus_init);
 255
 256
 257 #ifdef CONFIG_PPC_PSERIES
 258 /* vio_dev refcount hit 0 */
 259 static void __devinit vio_dev_release(struct device *dev)
 260 {
 261         struct vio_dev *viodev = to_vio_dev(dev);
 262
 263         DBGENTER();
 264
 265         /* XXX free TCE table */
 266         of_node_put(viodev->archdata);
 267         kfree(viodev);
 268 }
 269
 270 static ssize_t viodev_show_devspec(struct device *dev, char *buf)
 271 {
 272         struct vio_dev *viodev = to_vio_dev(dev);
 273         struct device_node *of_node = viodev->archdata;
 274
 275         return sprintf(buf, "%s\n", of_node->full_name);
 276 }
 277 DEVICE_ATTR(devspec, S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH, viodev_show_devspec, NULL);
 278
 279 static ssize_t viodev_show_name(struct device *dev, char *buf)
 280 {
 281         struct vio_dev *viodev = to_vio_dev(dev);
 282         struct device_node *of_node = viodev->archdata;
 283
 284         return sprintf(buf, "%s\n", of_node->name);
 285 }
 286 DEVICE_ATTR(name, S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH, viodev_show_name, NULL);
 287
 288 /**
 289  * vio_register_device: - Register a new vio device.
 290  * @of_node:    The OF node for this device.
 291  *
 292  * Creates and initializes a vio_dev structure from the data in
 293  * of_node (archdata) and adds it to the list of virtual devices.
 294  * Returns a pointer to the created vio_dev or NULL if node has
 295  * NULL device_type or compatible fields.
 296  */
 297 struct vio_dev * __devinit vio_register_device(struct device_node *of_node)
 298 {
 299         struct vio_dev *viodev;
 300         unsigned int *unit_address;
 301         unsigned int *irq_p;
 302
 303         DBGENTER();
 304
 305         /* we need the 'device_type' property, in order to match with drivers */
 306         if ((NULL == of_node->type)) {
 307                 printk(KERN_WARNING
 308                         "%s: node %s missing 'device_type'\n", __FUNCTION__,
 309                         of_node->name ? of_node->name : "<unknown>");
 310                 return NULL;
 311         }
 312
 313         unit_address = (unsigned int *)get_property(of_node, "reg", NULL);
 314         if (!unit_address) {
 315                 printk(KERN_WARNING "%s: node %s missing 'reg'\n", __FUNCTION__,
 316                         of_node->name ? of_node->name : "<unknown>");
 317                 return NULL;
 318         }
 319
 320         /* allocate a vio_dev for this node */
 321         viodev = kmalloc(sizeof(struct vio_dev), GFP_KERNEL);
 322         if (!viodev) {
 323                 return NULL;
 324         }
 325         memset(viodev, 0, sizeof(struct vio_dev));
 326
 327         viodev->archdata = (void *)of_node_get(of_node);
 328         viodev->unit_address = *unit_address;
 329         viodev->iommu_table = vio_build_iommu_table(viodev);
 330
 331         viodev->irq = NO_IRQ;
 332         irq_p = (unsigned int *)get_property(of_node, "interrupts", 0);
 333         if (irq_p) {
 334                 int virq = virt_irq_create_mapping(*irq_p);
 335                 if (virq == NO_IRQ) {
 336                         printk(KERN_ERR "Unable to allocate interrupt "
 337                                "number for %s\n", of_node->full_name);
 338                 } else
 339                         viodev->irq = irq_offset_up(virq);
 340         }
 341
 342         /* init generic 'struct device' fields: */
 343         viodev->dev.parent = &vio_bus_device->dev;
 344         viodev->dev.bus = &vio_bus_type;
 345         snprintf(viodev->dev.bus_id, BUS_ID_SIZE, "%x", viodev->unit_address);
 346         viodev->dev.release = vio_dev_release;
 347
 348         /* register with generic device framework */
 349         if (device_register(&viodev->dev)) {
 350                 printk(KERN_ERR "%s: failed to register device %s\n", __FUNCTION__,
 351                         viodev->dev.bus_id);
 352                 /* XXX free TCE table */
 353                 kfree(viodev);
 354                 return NULL;
 355         }
 356         device_create_file(&viodev->dev, &dev_attr_name);
 357         device_create_file(&viodev->dev, &dev_attr_devspec);
 358
 359         return viodev;
 360 }
 361 EXPORT_SYMBOL(vio_register_device);
 362
 363 void __devinit vio_unregister_device(struct vio_dev *viodev)
 364 {
 365         DBGENTER();
 366         device_remove_file(&viodev->dev, &dev_attr_devspec);
 367         device_remove_file(&viodev->dev, &dev_attr_name);
 368         device_unregister(&viodev->dev);
 369 }
 370 EXPORT_SYMBOL(vio_unregister_device);
 371
 372 /**
 373  * vio_get_attribute: - get attribute for virtual device
 374  * @vdev:       The vio device to get property.
 375  * @which:      The property/attribute to be extracted.
 376  * @length:     Pointer to length of returned data size (unused if NULL).
 377  *
 378  * Calls prom.c's get_property() to return the value of the
 379  * attribute specified by the preprocessor constant @which
 380 */
 381 const void * vio_get_attribute(struct vio_dev *vdev, void* which, int* length)
 382 {
 383         return get_property((struct device_node *)vdev->archdata, (char*)which, length);
 384 }
 385 EXPORT_SYMBOL(vio_get_attribute);
 386
 387 /* vio_find_name() - internal because only vio.c knows how we formatted the
 388  * kobject name
 389  * XXX once vio_bus_type.devices is actually used as a kset in
 390  * drivers/base/bus.c, this function should be removed in favor of
 391  * "device_find(kobj_name, &vio_bus_type)"
 392  */
 393 static struct vio_dev *vio_find_name(const char *kobj_name)
 394 {
 395         struct kobject *found;
 396
 397         found = kset_find_obj(&devices_subsys.kset, kobj_name);
 398         if (!found)
 399                 return NULL;
 400
 401         return to_vio_dev(container_of(found, struct device, kobj));
 402 }
 403
 404 /**
 405  * vio_find_node - find an already-registered vio_dev
 406  * @vnode: device_node of the virtual device we're looking for
 407  */
 408 struct vio_dev *vio_find_node(struct device_node *vnode)
 409 {
 410         uint32_t *unit_address;
 411         char kobj_name[BUS_ID_SIZE];
 412
 413         /* construct the kobject name from the device node */
 414         unit_address = (uint32_t *)get_property(vnode, "reg", NULL);
 415         if (!unit_address)
 416                 return NULL;
 417         snprintf(kobj_name, BUS_ID_SIZE, "%x", *unit_address);
 418
 419         return vio_find_name(kobj_name);
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL(vio_find_node);
 422
 423 /**
 424  * vio_build_iommu_table: - gets the dma information from OF and builds the TCE tree.
 425  * @dev: the virtual device.
 426  *
 427  * Returns a pointer to the built tce tree, or NULL if it can't
 428  * find property.
 429 */
 430 struct iommu_table * vio_build_iommu_table(struct vio_dev *dev)
 431 {
 432         unsigned int *dma_window;
 433         struct iommu_table *newTceTable;
 434         unsigned long offset;
 435         unsigned long size;
 436         int dma_window_property_size;
 437
 438         dma_window = (unsigned int *) get_property((struct device_node *)dev->archdata, "ibm,my-dma-window", &dma_window_property_size);
 439         if(!dma_window) {
 440                 return NULL;
 441         }
 442
 443         newTceTable = (struct iommu_table *) kmalloc(sizeof(struct iommu_table), GFP_KERNEL);
 444
 445         /* RPA docs say that #address-cells is always 1 for virtual
 446                 devices, but some older boxes' OF returns 2.  This should
 447                 be removed by GA, unless there is legacy OFs that still
 448                 have 2 for #address-cells */
 449         size = ((dma_window[1+vio_num_address_cells] >> PAGE_SHIFT) << 3)
 450                 >> PAGE_SHIFT;
 451
 452         /* This is just an ugly kludge. Remove as soon as the OF for all
 453         machines actually follow the spec and encodes the offset field
 454         as phys-encode (that is, #address-cells wide)*/
 455         if (dma_window_property_size == 12) {
 456                 size = ((dma_window[1] >> PAGE_SHIFT) << 3) >> PAGE_SHIFT;
 457         } else if (dma_window_property_size == 20) {
 458                 size = ((dma_window[4] >> PAGE_SHIFT) << 3) >> PAGE_SHIFT;
 459         } else {
 460                 printk(KERN_WARNING "vio_build_iommu_table: Invalid size of ibm,my-dma-window=%i, using 0x80 for size\n", dma_window_property_size);
 461                 size = 0x80;
 462         }
 463
 464         /*  There should be some code to extract the phys-encoded offset
 465                 using prom_n_addr_cells(). However, according to a comment
 466                 on earlier versions, it's always zero, so we don't bother */
 467         offset = dma_window[1] >>  PAGE_SHIFT;
 468
 469         /* TCE table size - measured in units of pages of tce table */
 470         newTceTable->it_size            = size;
 471         /* offset for VIO should always be 0 */
 472         newTceTable->it_offset          = offset;
 473         newTceTable->it_busno           = 0;
 474         newTceTable->it_index           = (unsigned long)dma_window[0];
 475         newTceTable->it_type            = TCE_VB;
 476         newTceTable->it_entrysize       = sizeof(union tce_entry);
 477
 478         return iommu_init_table(newTceTable);
 479 }
 480
 481 int vio_enable_interrupts(struct vio_dev *dev)
 482 {
 483         int rc = h_vio_signal(dev->unit_address, VIO_IRQ_ENABLE);
 484         if (rc != H_Success) {
 485                 printk(KERN_ERR "vio: Error 0x%x enabling interrupts\n", rc);
 486         }
 487         return rc;
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL(vio_enable_interrupts);
 490
 491 int vio_disable_interrupts(struct vio_dev *dev)
 492 {
 493         int rc = h_vio_signal(dev->unit_address, VIO_IRQ_DISABLE);
 494         if (rc != H_Success) {
 495                 printk(KERN_ERR "vio: Error 0x%x disabling interrupts\n", rc);
 496         }
 497         return rc;
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL(vio_disable_interrupts);
 500 #endif
 501
 502 dma_addr_t vio_map_single(struct vio_dev *dev, void *vaddr,
 503                           size_t size, enum dma_data_direction direction)
 504 {
 505         return iommu_map_single(dev->iommu_table, vaddr, size, direction);
 506 }
 507 EXPORT_SYMBOL(vio_map_single);
 508
 509 void vio_unmap_single(struct vio_dev *dev, dma_addr_t dma_handle,
 510                       size_t size, enum dma_data_direction direction)
 511 {
 512         iommu_unmap_single(dev->iommu_table, dma_handle, size, direction);
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL(vio_unmap_single);
 515
 516 int vio_map_sg(struct vio_dev *vdev, struct scatterlist *sglist, int nelems,
 517                enum dma_data_direction direction)
 518 {
 519         return iommu_map_sg(&vdev->dev, vdev->iommu_table, sglist,
 520                         nelems, direction);
 521 }
 522 EXPORT_SYMBOL(vio_map_sg);
 523
 524 void vio_unmap_sg(struct vio_dev *vdev, struct scatterlist *sglist, int nelems,
 525                   enum dma_data_direction direction)
 526 {
 527         iommu_unmap_sg(vdev->iommu_table, sglist, nelems, direction);
 528 }
 529 EXPORT_SYMBOL(vio_unmap_sg);
 530
 531 void *vio_alloc_consistent(struct vio_dev *dev, size_t size,
 532                            dma_addr_t *dma_handle)
 533 {
 534         return iommu_alloc_consistent(dev->iommu_table, size, dma_handle);
 535 }
 536 EXPORT_SYMBOL(vio_alloc_consistent);
 537
 538 void vio_free_consistent(struct vio_dev *dev, size_t size,
 539                          void *vaddr, dma_addr_t dma_handle)
 540 {
 541         iommu_free_consistent(dev->iommu_table, size, vaddr, dma_handle);
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL(vio_free_consistent);
 544
 545 static int vio_bus_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
 546 {
 547         const struct vio_dev *vio_dev = to_vio_dev(dev);
 548         struct vio_driver *vio_drv = to_vio_driver(drv);
 549         const struct vio_device_id *ids = vio_drv->id_table;
 550         const struct vio_device_id *found_id;
 551
 552         DBGENTER();
 553
 554         if (!ids)
 555                 return 0;
 556
 557         found_id = vio_match_device(ids, vio_dev);
 558         if (found_id)
 559                 return 1;
 560
 561         return 0;
 562 }
 563
 564 struct bus_type vio_bus_type = {
 565         .name = "vio",
 566         .match = vio_bus_match,
 567 };
 568
 569 EXPORT_SYMBOL(vio_bus_type);