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 #define mmiowb()
 182
 183 static inline void memset_io(volatile void __iomem *addr, unsigned char val, int count)
 184 {
 185         memset((void __force *) addr, val, count);
 186 }
 187 static inline void memcpy_fromio(void *dst, const volatile void __iomem *src, int count)
 188 {
 189         __memcpy(dst, (void __force *) src, count);
 190 }
 191 static inline void memcpy_toio(volatile void __iomem *dst, const void *src, int count)
 192 {
 193         __memcpy((void __force *) dst, src, count);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * ISA space is 'always mapped' on a typical x86 system, no need to
 198  * explicitly ioremap() it. The fact that the ISA IO space is mapped
 199  * to PAGE_OFFSET is pure coincidence - it does not mean ISA values
 200  * are physical addresses. The following constant pointer can be
 201  * used as the IO-area pointer (it can be iounmapped as well, so the
 202  * analogy with PCI is quite large):
 203  */
 204 #define __ISA_IO_base ((char __iomem *)(PAGE_OFFSET))
 205
 206 #define isa_readb(a) readb(__ISA_IO_base + (a))
 207 #define isa_readw(a) readw(__ISA_IO_base + (a))
 208 #define isa_readl(a) readl(__ISA_IO_base + (a))
 209 #define isa_writeb(b,a) writeb(b,__ISA_IO_base + (a))
 210 #define isa_writew(w,a) writew(w,__ISA_IO_base + (a))
 211 #define isa_writel(l,a) writel(l,__ISA_IO_base + (a))
 212 #define isa_memset_io(a,b,c)            memset_io(__ISA_IO_base + (a),(b),(c))
 213 #define isa_memcpy_fromio(a,b,c)        memcpy_fromio((a),__ISA_IO_base + (b),(c))
 214 #define isa_memcpy_toio(a,b,c)          memcpy_toio(__ISA_IO_base + (a),(b),(c))
 215
 216
 217 /*
 218  * Again, i386 does not require mem IO specific function.
 219  */
 220
 221 #define eth_io_copy_and_sum(a,b,c,d)            eth_copy_and_sum((a),(void __force *)(b),(c),(d))
 222 #define isa_eth_io_copy_and_sum(a,b,c,d)        eth_copy_and_sum((a),(void __force *)(__ISA_IO_base + (b)),(c),(d))
 223
 224 /**
 225  *      check_signature         -       find BIOS signatures
 226  *      @io_addr: mmio address to check
 227  *      @signature:  signature block
 228  *      @length: length of signature
 229  *
 230  *      Perform a signature comparison with the mmio address io_addr. This
 231  *      address should have been obtained by ioremap.
 232  *      Returns 1 on a match.
 233  */
 234
 235 static inline int check_signature(volatile void __iomem * io_addr,
 236         const unsigned char *signature, int length)
 237 {
 238         int retval = 0;
 239         do {
 240                 if (readb(io_addr) != *signature)
 241                         goto out;
 242                 io_addr++;
 243                 signature++;
 244                 length--;
 245         } while (length);
 246         retval = 1;
 247 out:
 248         return retval;
 249 }
 250
 251 /*
 252  *      Cache management
 253  *
 254  *      This needed for two cases
 255  *      1. Out of order aware processors
 256  *      2. Accidentally out of order processors (PPro errata #51)
 257  */
 258
 259 #if defined(CONFIG_X86_OOSTORE) || defined(CONFIG_X86_PPRO_FENCE)
 260
 261 static inline void flush_write_buffers(void)
 262 {
 263         __asm__ __volatile__ ("lock; addl $0,0(%%esp)": : :"memory");
 264 }
 265
 266 #define dma_cache_inv(_start,_size)             flush_write_buffers()
 267 #define dma_cache_wback(_start,_size)           flush_write_buffers()
 268 #define dma_cache_wback_inv(_start,_size)       flush_write_buffers()
 269
 270 #else
 271
 272 /* Nothing to do */
 273
 274 #define dma_cache_inv(_start,_size)             do { } while (0)
 275 #define dma_cache_wback(_start,_size)           do { } while (0)
 276 #define dma_cache_wback_inv(_start,_size)       do { } while (0)
 277 #define flush_write_buffers()
 278
 279 #endif
 280
 281 #endif /* __KERNEL__ */
 282
 283 #ifdef SLOW_IO_BY_JUMPING
 284 #define __SLOW_DOWN_IO "jmp 1f; 1: jmp 1f; 1:"
 285 #else
 286 #define __SLOW_DOWN_IO "outb %%al,$0x80;"
 287 #endif
 288
 289 static inline void slow_down_io(void) {
 290         __asm__ __volatile__(
 291                 __SLOW_DOWN_IO
 292 #ifdef REALLY_SLOW_IO
 293                 __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 294 #endif
 295                 : : );
 296 }
 297
 298 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
 299 extern void *xquad_portio;    /* Where the IO area was mapped */
 300 #define XQUAD_PORT_ADDR(port, quad) (xquad_portio + (XQUAD_PORTIO_QUAD*quad) + port)
 301 #define __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 302 static inline void out##bwl##_quad(unsigned type value, int port, int quad) { \
 303         if (xquad_portio) \
 304                 write##bwl(value, XQUAD_PORT_ADDR(port, quad)); \
 305         else \
 306                 out##bwl##_local(value, port); \
 307 } \
 308 static inline void out##bwl(unsigned type value, int port) { \
 309         out##bwl##_quad(value, port, 0); \
 310 } \
 311 static inline unsigned type in##bwl##_quad(int port, int quad) { \
 312         if (xquad_portio) \
 313                 return read##bwl(XQUAD_PORT_ADDR(port, quad)); \
 314         else \
 315                 return in##bwl##_local(port); \
 316 } \
 317 static inline unsigned type in##bwl(int port) { \
 318         return in##bwl##_quad(port, 0); \
 319 }
 320 #else
 321 #define __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 322 static inline void out##bwl(unsigned type value, int port) { \
 323         out##bwl##_local(value, port); \
 324 } \
 325 static inline unsigned type in##bwl(int port) { \
 326         return in##bwl##_local(port); \
 327 }
 328 #endif
 329
 330
 331 #define BUILDIO(bwl,bw,type) \
 332 static inline void out##bwl##_local(unsigned type value, int port) { \
 333         __asm__ __volatile__("out" #bwl " %" #bw "0, %w1" : : "a"(value), "Nd"(port)); \
 334 } \
 335 static inline unsigned type in##bwl##_local(int port) { \
 336         unsigned type value; \
 337         __asm__ __volatile__("in" #bwl " %w1, %" #bw "0" : "=a"(value) : "Nd"(port)); \
 338         return value; \
 339 } \
 340 static inline void out##bwl##_local_p(unsigned type value, int port) { \
 341         out##bwl##_local(value, port); \
 342         slow_down_io(); \
 343 } \
 344 static inline unsigned type in##bwl##_local_p(int port) { \
 345         unsigned type value = in##bwl##_local(port); \
 346         slow_down_io(); \
 347         return value; \
 348 } \
 349 __BUILDIO(bwl,bw,type) \
 350 static inline void out##bwl##_p(unsigned type value, int port) { \
 351         out##bwl(value, port); \
 352         slow_down_io(); \
 353 } \
 354 static inline unsigned type in##bwl##_p(int port) { \
 355         unsigned type value = in##bwl(port); \
 356         slow_down_io(); \
 357         return value; \
 358 } \
 359 static inline void outs##bwl(int port, const void *addr, unsigned long count) { \
 360         __asm__ __volatile__("rep; outs" #bwl : "+S"(addr), "+c"(count) : "d"(port)); \
 361 } \
 362 static inline void ins##bwl(int port, void *addr, unsigned long count) { \
 363         __asm__ __volatile__("rep; ins" #bwl : "+D"(addr), "+c"(count) : "d"(port)); \
 364 }
 365
 366 BUILDIO(b,b,char)
 367 BUILDIO(w,w,short)
 368 BUILDIO(l,,int)
 369
 370 #endif