include/asm-i386/io.h

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