include/asm-i386/io.h

   1 #ifndef _ASM_IO_H
   2 #define _ASM_IO_H
   3
   4 #include <linux/config.h>
   5 #include <linux/string.h>
   6 #include <linux/compiler.h>
   7
   8 /*
   9  * This file contains the definitions for the x86 IO instructions
  10  * inb/inw/inl/outb/outw/outl and the "string versions" of the same
  11  * (insb/insw/insl/outsb/outsw/outsl). You can also use "pausing"
  12  * versions of the single-IO instructions (inb_p/inw_p/..).
  13  *
  14  * This file is not meant to be obfuscating: it's just complicated
  15  * to (a) handle it all in a way that makes gcc able to optimize it
  16  * as well as possible and (b) trying to avoid writing the same thing
  17  * over and over again with slight variations and possibly making a
  18  * mistake somewhere.
  19  */
  20
  21 /*
  22  * Thanks to James van Artsdalen for a better timing-fix than
  23  * the two short jumps: using outb's to a nonexistent port seems
  24  * to guarantee better timings even on fast machines.
  25  *
  26  * On the other hand, I'd like to be sure of a non-existent port:
  27  * I feel a bit unsafe about using 0x80 (should be safe, though)
  28  *
  29  *              Linus
  30  */
  31
  32  /*
  33   *  Bit simplified and optimized by Jan Hubicka
  34   *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999.
  35   *
  36   *  isa_memset_io, isa_memcpy_fromio, isa_memcpy_toio added,
  37   *  isa_read[wl] and isa_write[wl] fixed
  38   *  - Arnaldo Carvalho de Melo <acme@conectiva.com.br>
  39   */
  40
  41 #define IO_SPACE_LIMIT 0xffff
  42
  43 #define XQUAD_PORTIO_BASE 0xfe400000
  44 #define XQUAD_PORTIO_QUAD 0x40000  /* 256k per quad. */
  45
  46 #ifdef __KERNEL__
  47
  48 #include <asm-generic/iomap.h>
  49
  50 #include <linux/vmalloc.h>
  51
  52 /**
  53  *      virt_to_phys    -       map virtual addresses to physical
  54  *      @address: address to remap
  55  *
  56  *      The returned physical address is the physical (CPU) mapping for
  57  *      the memory address given. It is only valid to use this function on
  58  *      addresses directly mapped or allocated via kmalloc.
  59  *
  60  *      This function does not give bus mappings for DMA transfers. In
  61  *      almost all conceivable cases a device driver should not be using
  62  *      this function
  63  */
  64
  65 static inline unsigned long virt_to_phys(volatile void * address)
  66 {
  67         return __pa(address);
  68 }
  69
  70 /**
  71  *      phys_to_virt    -       map physical address to virtual
  72  *      @address: address to remap
  73  *
  74  *      The returned virtual address is a current CPU mapping for
  75  *      the memory address given. It is only valid to use this function on
  76  *      addresses that have a kernel mapping
  77  *
  78  *      This function does not handle bus mappings for DMA transfers. In
  79  *      almost all conceivable cases a device driver should not be using
  80  *      this function
  81  */
  82
  83 static inline void * phys_to_virt(unsigned long address)
  84 {
  85         return __va(address);
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Change "struct page" to physical address.
  90  */
  91 #define page_to_phys(page)    ((dma_addr_t)page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT)
  92
  93 extern void __iomem * __ioremap(unsigned long offset, unsigned long size, unsigned long flags);
  94
  95 /**
  96  * ioremap     -   map bus memory into CPU space
  97  * @offset:    bus address of the memory
  98  * @size:      size of the resource to map
  99  *
 100  * ioremap performs a platform specific sequence of operations to
 101  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
 102  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
 103  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
 104  * address.
 105  */
 106
 107 static inline void __iomem * ioremap(unsigned long offset, unsigned long size)
 108 {
 109         return __ioremap(offset, size, 0);
 110 }
 111
 112 extern void __iomem * ioremap_nocache(unsigned long offset, unsigned long size);
 113 extern void iounmap(volatile void __iomem *addr);
 114
 115 /*
 116  * bt_ioremap() and bt_iounmap() are for temporary early boot-time
 117  * mappings, before the real ioremap() is functional.
 118  * A boot-time mapping is currently limited to at most 16 pages.
 119  */
 120 extern void *bt_ioremap(unsigned long offset, unsigned long size);
 121 extern void bt_iounmap(void *addr, unsigned long size);
 122
 123 /*
 124  * ISA I/O bus memory addresses are 1:1 with the physical address.
 125  */
 126 #define isa_virt_to_bus virt_to_phys
 127 #define isa_page_to_bus page_to_phys
 128 #define isa_bus_to_virt phys_to_virt
 129
 130 /*
 131  * However PCI ones are not necessarily 1:1 and therefore these interfaces
 132  * are forbidden in portable PCI drivers.
 133  *
 134  * Allow them on x86 for legacy drivers, though.
 135  */
 136 #define virt_to_bus virt_to_phys
 137 #define bus_to_virt phys_to_virt
 138
 139 /*
 140  * readX/writeX() are used to access memory mapped devices. On some
 141  * architectures the memory mapped IO stuff needs to be accessed
 142  * differently. On the x86 architecture, we just read/write the
 143  * memory location directly.
 144  */
 145
 146 static inline unsigned char readb(const volatile void __iomem *addr)
 147 {
 148         return *(volatile unsigned char __force *) addr;
 149 }
 150 static inline unsigned short readw(const volatile void __iomem *addr)
 151 {
 152         return *(volatile unsigned short __force *) addr;
 153 }
 154 static inline unsigned int readl(const volatile void __iomem *addr)
 155 {
 156         return *(volatile unsigned int __force *) addr;
 157 }
 158 #define readb_relaxed(addr) readb(addr)
 159 #define readw_relaxed(addr) readw(addr)
 160 #define readl_relaxed(addr) readl(addr)
 161 #define __raw_readb readb
 162 #define __raw_readw readw
 163 #define __raw_readl readl
 164
 165 static inline void writeb(unsigned char b, volatile void __iomem *addr)
 166 {
 167         *(volatile unsigned char __force *) addr = b;
 168 }
 169 static inline void writew(unsigned short b, volatile void __iomem *addr)
 170 {
 171         *(volatile unsigned short __force *) addr = b;
 172 }
 173 static inline void writel(unsigned int b, volatile void __iomem *addr)
 174 {
 175         *(volatile unsigned int __force *) addr = b;
 176 }
 177 #define __raw_writeb writeb
 178 #define __raw_writew writew
 179 #define __raw_writel writel
 180
 181 static inline void memset_io(volatile void __iomem *addr, unsigned char val, int count)
 182 {
 183         memset((void __force *) addr, val, count);
 184 }
 185 static inline void memcpy_fromio(void *dst, volatile void __iomem *src, int count)
 186 {
 187         __memcpy(dst, (void __force *) src, count);
 188 }
 189 static inline void memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src, int count)
 190 {
 191         __memcpy((void __force *) dst, src, count);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * ISA space is 'always mapped' on a typical x86 system, no need to
 196  * explicitly ioremap() it. The fact that the ISA IO space is mapped
 197  * to PAGE_OFFSET is pure coincidence - it does not mean ISA values
 198  * are physical addresses. The following constant pointer can be
 199  * used as the IO-area pointer (it can be iounmapped as well, so the
 200  * analogy with PCI is quite large):
 201  */
 202 #define __ISA_IO_base ((char __iomem *)(PAGE_OFFSET))
 203
 204 #define isa_readb(a) readb(__ISA_IO_base + (a))
 205 #define isa_readw(a) readw(__ISA_IO_base + (a))
 206 #define isa_readl(a) readl(__ISA_IO_base + (a))
 207 #define isa_writeb(b,a) writeb(b,__ISA_IO_base + (a))
 208 #define isa_writew(w,a) writew(w,__ISA_IO_base + (a))
 209 #define isa_writel(l,a) writel(l,__ISA_IO_base + (a))
 210 #define isa_memset_io(a,b,c)            memset_io(__ISA_IO_base + (a),(b),(c))
 211 #define isa_memcpy_fromio(a,b,c)        memcpy_fromio((a),__ISA_IO_base + (b),(c))
 212 #define isa_memcpy_toio(a,b,c)          memcpy_toio(__ISA_IO_base + (a),(b),(c))
 213
 214
 215 /*
 216  * Again, i386 does not require mem IO specific function.
 217  */
 218
 219 #define eth_io_copy_and_sum(a,b,c,d)            eth_copy_and_sum((a),(void __force *)(b),(c),(d))
 220 #define isa_eth_io_copy_and_sum(a,b,c,d)        eth_copy_and_sum((a),(void __force *)(__ISA_IO_base + (b)),(c),(d))
 221
 222 /**
 223  *      check_signature         -       find BIOS signatures
 224  *      @io_addr: mmio address to check
 225  *      @signature:  signature block
 226  *      @length: length of signature
 227  *
 228  *      Perform a signature comparison with the mmio address io_addr. This
 229  *      address should have been obtained by ioremap.
 230  *      Returns 1 on a match.
 231  */
 232
 233 static inline int check_signature(volatile void __iomem * io_addr,
 234         const unsigned char *signature, int length)
 235 {
 236         int retval = 0;
 237         do {
 238                 if (readb(io_addr) != *signature)
 239                         goto out;
 240                 io_addr++;
 241                 signature++;
 242                 length--;
 243         } while (length);
 244         retval = 1;
 245 out:
 246         return retval;
 247 }
 248
 249 /**
 250  *      isa_check_signature             -       find BIOS signatures
 251  *      @io_addr: mmio address to check
 252  *      @signature:  signature block
 253  *      @length: length of signature
 254  *
 255  *      Perform a signature comparison with the ISA mmio address io_addr.
 256  *      Returns 1 on a match.
 257  *
 258  *      This function is deprecated. New drivers should use ioremap and
 259  *      check_signature.
 260  */
 261
 262
 263 static inline int isa_check_signature(unsigned long io_addr,
 264         const unsigned char *signature, int length)
 265 {
 266         int retval = 0;
 267         do {
 268                 if (isa_readb(io_addr) != *signature)
 269                         goto out;
 270                 io_addr++;
 271                 signature++;
 272                 length--;
 273         } while (length);
 274         retval = 1;
 275 out:
 276         return retval;
 277 }
 278
 279 /*
 280  *      Cache management
 281  *
 282  *      This needed for two cases
 283  *      1. Out of order aware processors
 284  *      2. Accidentally out of order processors (PPro errata #51)
 285  */
 286
 287 #if defined(CONFIG_X86_OOSTORE) || defined(CONFIG_X86_PPRO_FENCE)
 288
 289 static inline void flush_write_buffers(void)
 290 {
 291         __asm__ __volatile__ ("lock; addl $0,0(%%esp)": : :"memory");
 292 }
 293
 294 #define dma_cache_inv(_start,_size)             flush_write_buffers()
 295 #define dma_cache_wback(_start,_size)           flush_write_buffers()
 296 #define dma_cache_wback_inv(_start,_size)       flush_write_buffers()
 297
 298 #else
 299
 300 /* Nothing to do */
 301
 302 #define dma_cache_inv(_start,_size)             do { } while (0)
 303 #define dma_cache_wback(_start,_size)           do { } while (0)
 304 #define dma_cache_wback_inv(_start,_size)       do { } while (0)
 305 #define flush_write_buffers()
 306
 307 #endif
 308
 309 #endif /* __KERNEL__ */
 310
 311 #ifdef SLOW_IO_BY_JUMPING
 312 #define __SLOW_DOWN_IO "jmp 1f; 1: jmp 1f; 1:"
 313 #else
 314 #define __SLOW_DOWN_IO "outb %%al,$0x80;"
 315 #endif
 316
 317 static inline void slow_down_io(void) {
 318         __asm__ __volatile__(
 319                 __SLOW_DOWN_IO
 320 #ifdef REALLY_SLOW_IO
 321                 __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 322 #endif
 323                 : : );
 324 }
 325
 326 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
 327 extern void *xquad_portio;    /* Where the IO area was mapped */
 328 #define XQUAD_PORT_ADDR(port, quad) (xquad_portio + (XQUAD_PORTIO_QUAD*quad) + port)
 329 #define __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 330 static inline void out##bwl##_quad(unsigned type value, int port, int quad) { \
 331         if (xquad_portio) \
 332                 write##bwl(value, XQUAD_PORT_ADDR(port, quad)); \
 333         else \
 334                 out##bwl##_local(value, port); \
 335 } \
 336 static inline void out##bwl(unsigned type value, int port) { \
 337         out##bwl##_quad(value, port, 0); \
 338 } \
 339 static inline unsigned type in##bwl##_quad(int port, int quad) { \
 340         if (xquad_portio) \
 341                 return read##bwl(XQUAD_PORT_ADDR(port, quad)); \
 342         else \
 343                 return in##bwl##_local(port); \
 344 } \
 345 static inline unsigned type in##bwl(int port) { \
 346         return in##bwl##_quad(port, 0); \
 347 }
 348 #else
 349 #define __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 350 static inline void out##bwl(unsigned type value, int port) { \
 351         out##bwl##_local(value, port); \
 352 } \
 353 static inline unsigned type in##bwl(int port) { \
 354         return in##bwl##_local(port); \
 355 }
 356 #endif
 357
 358
 359 #define BUILDIO(bwl,bw,type) \
 360 static inline void out##bwl##_local(unsigned type value, int port) { \
 361         __asm__ __volatile__("out" #bwl " %" #bw "0, %w1" : : "a"(value), "Nd"(port)); \
 362 } \
 363 static inline unsigned type in##bwl##_local(int port) { \
 364         unsigned type value; \
 365         __asm__ __volatile__("in" #bwl " %w1, %" #bw "0" : "=a"(value) : "Nd"(port)); \
 366         return value; \
 367 } \
 368 static inline void out##bwl##_local_p(unsigned type value, int port) { \
 369         out##bwl##_local(value, port); \
 370         slow_down_io(); \
 371 } \
 372 static inline unsigned type in##bwl##_local_p(int port) { \
 373         unsigned type value = in##bwl##_local(port); \
 374         slow_down_io(); \
 375         return value; \
 376 } \
 377 __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 378 static inline void out##bwl##_p(unsigned type value, int port) { \
 379         out##bwl(value, port); \
 380         slow_down_io(); \
 381 } \
 382 static inline unsigned type in##bwl##_p(int port) { \
 383         unsigned type value = in##bwl(port); \
 384         slow_down_io(); \
 385         return value; \
 386 } \
 387 static inline void outs##bwl(int port, const void *addr, unsigned long count) { \
 388         __asm__ __volatile__("rep; outs" #bwl : "+S"(addr), "+c"(count) : "d"(port)); \
 389 } \
 390 static inline void ins##bwl(int port, void *addr, unsigned long count) { \
 391         __asm__ __volatile__("rep; ins" #bwl : "+D"(addr), "+c"(count) : "d"(port)); \
 392 }
 393
 394 BUILDIO(b,b,char)
 395 BUILDIO(w,w,short)
 396 BUILDIO(l,,int)
 397
 398 #endif