arch/powerpc/platforms/ps3/mm.c

   1 /*
   2  *  PS3 address space management.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2006 Sony Computer Entertainment Inc.
   5  *  Copyright 2006 Sony Corp.
   6  *
   7  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  *  the Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  */
  20
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/memory_hotplug.h>
  24 #include <linux/lmb.h>
  25
  26 #include <asm/firmware.h>
  27 #include <asm/prom.h>
  28 #include <asm/udbg.h>
  29 #include <asm/lv1call.h>
  30
  31 #include "platform.h"
  32
  33 #if defined(DEBUG)
  34 #define DBG udbg_printf
  35 #else
  36 #define DBG pr_debug
  37 #endif
  38
  39 enum {
  40 #if defined(CONFIG_PS3_DYNAMIC_DMA)
  41         USE_DYNAMIC_DMA = 1,
  42 #else
  43         USE_DYNAMIC_DMA = 0,
  44 #endif
  45 };
  46
  47 enum {
  48         PAGE_SHIFT_4K = 12U,
  49         PAGE_SHIFT_64K = 16U,
  50         PAGE_SHIFT_16M = 24U,
  51 };
  52
  53 static unsigned long make_page_sizes(unsigned long a, unsigned long b)
  54 {
  55         return (a << 56) | (b << 48);
  56 }
  57
  58 enum {
  59         ALLOCATE_MEMORY_TRY_ALT_UNIT = 0X04,
  60         ALLOCATE_MEMORY_ADDR_ZERO = 0X08,
  61 };
  62
  63 /* valid htab sizes are {18,19,20} = 256K, 512K, 1M */
  64
  65 enum {
  66         HTAB_SIZE_MAX = 20U, /* HV limit of 1MB */
  67         HTAB_SIZE_MIN = 18U, /* CPU limit of 256KB */
  68 };
  69
  70 /*============================================================================*/
  71 /* virtual address space routines                                             */
  72 /*============================================================================*/
  73
  74 /**
  75  * struct mem_region - memory region structure
  76  * @base: base address
  77  * @size: size in bytes
  78  * @offset: difference between base and rm.size
  79  */
  80
  81 struct mem_region {
  82         unsigned long base;
  83         unsigned long size;
  84         unsigned long offset;
  85 };
  86
  87 /**
  88  * struct map - address space state variables holder
  89  * @total: total memory available as reported by HV
  90  * @vas_id - HV virtual address space id
  91  * @htab_size: htab size in bytes
  92  *
  93  * The HV virtual address space (vas) allows for hotplug memory regions.
  94  * Memory regions can be created and destroyed in the vas at runtime.
  95  * @rm: real mode (bootmem) region
  96  * @r1: hotplug memory region(s)
  97  *
  98  * ps3 addresses
  99  * virt_addr: a cpu 'translated' effective address
 100  * phys_addr: an address in what Linux thinks is the physical address space
 101  * lpar_addr: an address in the HV virtual address space
 102  * bus_addr: an io controller 'translated' address on a device bus
 103  */
 104
 105 struct map {
 106         unsigned long total;
 107         unsigned long vas_id;
 108         unsigned long htab_size;
 109         struct mem_region rm;
 110         struct mem_region r1;
 111 };
 112
 113 #define debug_dump_map(x) _debug_dump_map(x, __func__, __LINE__)
 114 static void __maybe_unused _debug_dump_map(const struct map *m,
 115         const char *func, int line)
 116 {
 117         DBG("%s:%d: map.total     = %lxh\n", func, line, m->total);
 118         DBG("%s:%d: map.rm.size   = %lxh\n", func, line, m->rm.size);
 119         DBG("%s:%d: map.vas_id    = %lu\n", func, line, m->vas_id);
 120         DBG("%s:%d: map.htab_size = %lxh\n", func, line, m->htab_size);
 121         DBG("%s:%d: map.r1.base   = %lxh\n", func, line, m->r1.base);
 122         DBG("%s:%d: map.r1.offset = %lxh\n", func, line, m->r1.offset);
 123         DBG("%s:%d: map.r1.size   = %lxh\n", func, line, m->r1.size);
 124 }
 125
 126 static struct map map;
 127
 128 /**
 129  * ps3_mm_phys_to_lpar - translate a linux physical address to lpar address
 130  * @phys_addr: linux physical address
 131  */
 132
 133 unsigned long ps3_mm_phys_to_lpar(unsigned long phys_addr)
 134 {
 135         BUG_ON(is_kernel_addr(phys_addr));
 136         return (phys_addr < map.rm.size || phys_addr >= map.total)
 137                 ? phys_addr : phys_addr + map.r1.offset;
 138 }
 139
 140 EXPORT_SYMBOL(ps3_mm_phys_to_lpar);
 141
 142 /**
 143  * ps3_mm_vas_create - create the virtual address space
 144  */
 145
 146 void __init ps3_mm_vas_create(unsigned long* htab_size)
 147 {
 148         int result;
 149         unsigned long start_address;
 150         unsigned long size;
 151         unsigned long access_right;
 152         unsigned long max_page_size;
 153         unsigned long flags;
 154
 155         result = lv1_query_logical_partition_address_region_info(0,
 156                 &start_address, &size, &access_right, &max_page_size,
 157                 &flags);
 158
 159         if (result) {
 160                 DBG("%s:%d: lv1_query_logical_partition_address_region_info "
 161                         "failed: %s\n", __func__, __LINE__,
 162                         ps3_result(result));
 163                 goto fail;
 164         }
 165
 166         if (max_page_size < PAGE_SHIFT_16M) {
 167                 DBG("%s:%d: bad max_page_size %lxh\n", __func__, __LINE__,
 168                         max_page_size);
 169                 goto fail;
 170         }
 171
 172         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PS3_HTAB_SIZE > HTAB_SIZE_MAX);
 173         BUILD_BUG_ON(CONFIG_PS3_HTAB_SIZE < HTAB_SIZE_MIN);
 174
 175         result = lv1_construct_virtual_address_space(CONFIG_PS3_HTAB_SIZE,
 176                         2, make_page_sizes(PAGE_SHIFT_16M, PAGE_SHIFT_64K),
 177                         &map.vas_id, &map.htab_size);
 178
 179         if (result) {
 180                 DBG("%s:%d: lv1_construct_virtual_address_space failed: %s\n",
 181                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 182                 goto fail;
 183         }
 184
 185         result = lv1_select_virtual_address_space(map.vas_id);
 186
 187         if (result) {
 188                 DBG("%s:%d: lv1_select_virtual_address_space failed: %s\n",
 189                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 190                 goto fail;
 191         }
 192
 193         *htab_size = map.htab_size;
 194
 195         debug_dump_map(&map);
 196
 197         return;
 198
 199 fail:
 200         panic("ps3_mm_vas_create failed");
 201 }
 202
 203 /**
 204  * ps3_mm_vas_destroy -
 205  */
 206
 207 void ps3_mm_vas_destroy(void)
 208 {
 209         int result;
 210
 211         DBG("%s:%d: map.vas_id    = %lu\n", __func__, __LINE__, map.vas_id);
 212
 213         if (map.vas_id) {
 214                 result = lv1_select_virtual_address_space(0);
 215                 BUG_ON(result);
 216                 result = lv1_destruct_virtual_address_space(map.vas_id);
 217                 BUG_ON(result);
 218                 map.vas_id = 0;
 219         }
 220 }
 221
 222 /*============================================================================*/
 223 /* memory hotplug routines                                                    */
 224 /*============================================================================*/
 225
 226 /**
 227  * ps3_mm_region_create - create a memory region in the vas
 228  * @r: pointer to a struct mem_region to accept initialized values
 229  * @size: requested region size
 230  *
 231  * This implementation creates the region with the vas large page size.
 232  * @size is rounded down to a multiple of the vas large page size.
 233  */
 234
 235 static int ps3_mm_region_create(struct mem_region *r, unsigned long size)
 236 {
 237         int result;
 238         unsigned long muid;
 239
 240         r->size = _ALIGN_DOWN(size, 1 << PAGE_SHIFT_16M);
 241
 242         DBG("%s:%d requested  %lxh\n", __func__, __LINE__, size);
 243         DBG("%s:%d actual     %lxh\n", __func__, __LINE__, r->size);
 244         DBG("%s:%d difference %lxh (%luMB)\n", __func__, __LINE__,
 245                 (unsigned long)(size - r->size),
 246                 (size - r->size) / 1024 / 1024);
 247
 248         if (r->size == 0) {
 249                 DBG("%s:%d: size == 0\n", __func__, __LINE__);
 250                 result = -1;
 251                 goto zero_region;
 252         }
 253
 254         result = lv1_allocate_memory(r->size, PAGE_SHIFT_16M, 0,
 255                 ALLOCATE_MEMORY_TRY_ALT_UNIT, &r->base, &muid);
 256
 257         if (result || r->base < map.rm.size) {
 258                 DBG("%s:%d: lv1_allocate_memory failed: %s\n",
 259                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 260                 goto zero_region;
 261         }
 262
 263         r->offset = r->base - map.rm.size;
 264         return result;
 265
 266 zero_region:
 267         r->size = r->base = r->offset = 0;
 268         return result;
 269 }
 270
 271 /**
 272  * ps3_mm_region_destroy - destroy a memory region
 273  * @r: pointer to struct mem_region
 274  */
 275
 276 static void ps3_mm_region_destroy(struct mem_region *r)
 277 {
 278         int result;
 279
 280         DBG("%s:%d: r->base = %lxh\n", __func__, __LINE__, r->base);
 281         if (r->base) {
 282                 result = lv1_release_memory(r->base);
 283                 BUG_ON(result);
 284                 r->size = r->base = r->offset = 0;
 285                 map.total = map.rm.size;
 286         }
 287 }
 288
 289 /**
 290  * ps3_mm_add_memory - hot add memory
 291  */
 292
 293 static int __init ps3_mm_add_memory(void)
 294 {
 295         int result;
 296         unsigned long start_addr;
 297         unsigned long start_pfn;
 298         unsigned long nr_pages;
 299
 300         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_PS3_LV1))
 301                 return -ENODEV;
 302
 303         BUG_ON(!mem_init_done);
 304
 305         start_addr = map.rm.size;
 306         start_pfn = start_addr >> PAGE_SHIFT;
 307         nr_pages = (map.r1.size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 308
 309         DBG("%s:%d: start_addr %lxh, start_pfn %lxh, nr_pages %lxh\n",
 310                 __func__, __LINE__, start_addr, start_pfn, nr_pages);
 311
 312         result = add_memory(0, start_addr, map.r1.size);
 313
 314         if (result) {
 315                 DBG("%s:%d: add_memory failed: (%d)\n",
 316                         __func__, __LINE__, result);
 317                 return result;
 318         }
 319
 320         result = online_pages(start_pfn, nr_pages);
 321
 322         if (result)
 323                 DBG("%s:%d: online_pages failed: (%d)\n",
 324                         __func__, __LINE__, result);
 325
 326         return result;
 327 }
 328
 329 core_initcall(ps3_mm_add_memory);
 330
 331 /*============================================================================*/
 332 /* dma routines                                                               */
 333 /*============================================================================*/
 334
 335 /**
 336  * dma_sb_lpar_to_bus - Translate an lpar address to ioc mapped bus address.
 337  * @r: pointer to dma region structure
 338  * @lpar_addr: HV lpar address
 339  */
 340
 341 static unsigned long dma_sb_lpar_to_bus(struct ps3_dma_region *r,
 342         unsigned long lpar_addr)
 343 {
 344         if (lpar_addr >= map.rm.size)
 345                 lpar_addr -= map.r1.offset;
 346         BUG_ON(lpar_addr < r->offset);
 347         BUG_ON(lpar_addr >= r->offset + r->len);
 348         return r->bus_addr + lpar_addr - r->offset;
 349 }
 350
 351 #define dma_dump_region(_a) _dma_dump_region(_a, __func__, __LINE__)
 352 static void  __maybe_unused _dma_dump_region(const struct ps3_dma_region *r,
 353         const char *func, int line)
 354 {
 355         DBG("%s:%d: dev        %lu:%lu\n", func, line, r->dev->bus_id,
 356                 r->dev->dev_id);
 357         DBG("%s:%d: page_size  %u\n", func, line, r->page_size);
 358         DBG("%s:%d: bus_addr   %lxh\n", func, line, r->bus_addr);
 359         DBG("%s:%d: len        %lxh\n", func, line, r->len);
 360         DBG("%s:%d: offset     %lxh\n", func, line, r->offset);
 361 }
 362
 363   /**
 364  * dma_chunk - A chunk of dma pages mapped by the io controller.
 365  * @region - The dma region that owns this chunk.
 366  * @lpar_addr: Starting lpar address of the area to map.
 367  * @bus_addr: Starting ioc bus address of the area to map.
 368  * @len: Length in bytes of the area to map.
 369  * @link: A struct list_head used with struct ps3_dma_region.chunk_list, the
 370  * list of all chuncks owned by the region.
 371  *
 372  * This implementation uses a very simple dma page manager
 373  * based on the dma_chunk structure.  This scheme assumes
 374  * that all drivers use very well behaved dma ops.
 375  */
 376
 377 struct dma_chunk {
 378         struct ps3_dma_region *region;
 379         unsigned long lpar_addr;
 380         unsigned long bus_addr;
 381         unsigned long len;
 382         struct list_head link;
 383         unsigned int usage_count;
 384 };
 385
 386 #define dma_dump_chunk(_a) _dma_dump_chunk(_a, __func__, __LINE__)
 387 static void _dma_dump_chunk (const struct dma_chunk* c, const char* func,
 388         int line)
 389 {
 390         DBG("%s:%d: r.dev        %lu:%lu\n", func, line,
 391                 c->region->dev->bus_id, c->region->dev->dev_id);
 392         DBG("%s:%d: r.bus_addr   %lxh\n", func, line, c->region->bus_addr);
 393         DBG("%s:%d: r.page_size  %u\n", func, line, c->region->page_size);
 394         DBG("%s:%d: r.len        %lxh\n", func, line, c->region->len);
 395         DBG("%s:%d: r.offset     %lxh\n", func, line, c->region->offset);
 396         DBG("%s:%d: c.lpar_addr  %lxh\n", func, line, c->lpar_addr);
 397         DBG("%s:%d: c.bus_addr   %lxh\n", func, line, c->bus_addr);
 398         DBG("%s:%d: c.len        %lxh\n", func, line, c->len);
 399 }
 400
 401 static struct dma_chunk * dma_find_chunk(struct ps3_dma_region *r,
 402         unsigned long bus_addr, unsigned long len)
 403 {
 404         struct dma_chunk *c;
 405         unsigned long aligned_bus = _ALIGN_DOWN(bus_addr, 1 << r->page_size);
 406         unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len+bus_addr-aligned_bus,
 407                                               1 << r->page_size);
 408
 409         list_for_each_entry(c, &r->chunk_list.head, link) {
 410                 /* intersection */
 411                 if (aligned_bus >= c->bus_addr &&
 412                     aligned_bus + aligned_len <= c->bus_addr + c->len)
 413                         return c;
 414
 415                 /* below */
 416                 if (aligned_bus + aligned_len <= c->bus_addr)
 417                         continue;
 418
 419                 /* above */
 420                 if (aligned_bus >= c->bus_addr + c->len)
 421                         continue;
 422
 423                 /* we don't handle the multi-chunk case for now */
 424                 dma_dump_chunk(c);
 425                 BUG();
 426         }
 427         return NULL;
 428 }
 429
 430 static struct dma_chunk *dma_find_chunk_lpar(struct ps3_dma_region *r,
 431         unsigned long lpar_addr, unsigned long len)
 432 {
 433         struct dma_chunk *c;
 434         unsigned long aligned_lpar = _ALIGN_DOWN(lpar_addr, 1 << r->page_size);
 435         unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len + lpar_addr - aligned_lpar,
 436                                               1 << r->page_size);
 437
 438         list_for_each_entry(c, &r->chunk_list.head, link) {
 439                 /* intersection */
 440                 if (c->lpar_addr <= aligned_lpar &&
 441                     aligned_lpar < c->lpar_addr + c->len) {
 442                         if (aligned_lpar + aligned_len <= c->lpar_addr + c->len)
 443                                 return c;
 444                         else {
 445                                 dma_dump_chunk(c);
 446                                 BUG();
 447                         }
 448                 }
 449                 /* below */
 450                 if (aligned_lpar + aligned_len <= c->lpar_addr) {
 451                         continue;
 452                 }
 453                 /* above */
 454                 if (c->lpar_addr + c->len <= aligned_lpar) {
 455                         continue;
 456                 }
 457         }
 458         return NULL;
 459 }
 460
 461 static int dma_sb_free_chunk(struct dma_chunk *c)
 462 {
 463         int result = 0;
 464
 465         if (c->bus_addr) {
 466                 result = lv1_unmap_device_dma_region(c->region->dev->bus_id,
 467                         c->region->dev->dev_id, c->bus_addr, c->len);
 468                 BUG_ON(result);
 469         }
 470
 471         kfree(c);
 472         return result;
 473 }
 474
 475 static int dma_ioc0_free_chunk(struct dma_chunk *c)
 476 {
 477         int result = 0;
 478         int iopage;
 479         unsigned long offset;
 480         struct ps3_dma_region *r = c->region;
 481
 482         DBG("%s:start\n", __func__);
 483         for (iopage = 0; iopage < (c->len >> r->page_size); iopage++) {
 484                 offset = (1 << r->page_size) * iopage;
 485                 /* put INVALID entry */
 486                 result = lv1_put_iopte(0,
 487                                        c->bus_addr + offset,
 488                                        c->lpar_addr + offset,
 489                                        r->ioid,
 490                                        0);
 491                 DBG("%s: bus=%#lx, lpar=%#lx, ioid=%d\n", __func__,
 492                     c->bus_addr + offset,
 493                     c->lpar_addr + offset,
 494                     r->ioid);
 495
 496                 if (result) {
 497                         DBG("%s:%d: lv1_put_iopte failed: %s\n", __func__,
 498                             __LINE__, ps3_result(result));
 499                 }
 500         }
 501         kfree(c);
 502         DBG("%s:end\n", __func__);
 503         return result;
 504 }
 505
 506 /**
 507  * dma_sb_map_pages - Maps dma pages into the io controller bus address space.
 508  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 509  * @phys_addr: Starting physical address of the area to map.
 510  * @len: Length in bytes of the area to map.
 511  * c_out: A pointer to receive an allocated struct dma_chunk for this area.
 512  *
 513  * This is the lowest level dma mapping routine, and is the one that will
 514  * make the HV call to add the pages into the io controller address space.
 515  */
 516
 517 static int dma_sb_map_pages(struct ps3_dma_region *r, unsigned long phys_addr,
 518             unsigned long len, struct dma_chunk **c_out, u64 iopte_flag)
 519 {
 520         int result;
 521         struct dma_chunk *c;
 522
 523         c = kzalloc(sizeof(struct dma_chunk), GFP_ATOMIC);
 524
 525         if (!c) {
 526                 result = -ENOMEM;
 527                 goto fail_alloc;
 528         }
 529
 530         c->region = r;
 531         c->lpar_addr = ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr);
 532         c->bus_addr = dma_sb_lpar_to_bus(r, c->lpar_addr);
 533         c->len = len;
 534
 535         BUG_ON(iopte_flag != 0xf800000000000000UL);
 536         result = lv1_map_device_dma_region(c->region->dev->bus_id,
 537                                            c->region->dev->dev_id, c->lpar_addr,
 538                                            c->bus_addr, c->len, iopte_flag);
 539         if (result) {
 540                 DBG("%s:%d: lv1_map_device_dma_region failed: %s\n",
 541                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 542                 goto fail_map;
 543         }
 544
 545         list_add(&c->link, &r->chunk_list.head);
 546
 547         *c_out = c;
 548         return 0;
 549
 550 fail_map:
 551         kfree(c);
 552 fail_alloc:
 553         *c_out = NULL;
 554         DBG(" <- %s:%d\n", __func__, __LINE__);
 555         return result;
 556 }
 557
 558 static int dma_ioc0_map_pages(struct ps3_dma_region *r, unsigned long phys_addr,
 559                               unsigned long len, struct dma_chunk **c_out,
 560                               u64 iopte_flag)
 561 {
 562         int result;
 563         struct dma_chunk *c, *last;
 564         int iopage, pages;
 565         unsigned long offset;
 566
 567         DBG(KERN_ERR "%s: phy=%#lx, lpar%#lx, len=%#lx\n", __func__,
 568             phys_addr, ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr), len);
 569         c = kzalloc(sizeof(struct dma_chunk), GFP_ATOMIC);
 570
 571         if (!c) {
 572                 result = -ENOMEM;
 573                 goto fail_alloc;
 574         }
 575
 576         c->region = r;
 577         c->len = len;
 578         c->lpar_addr = ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr);
 579         /* allocate IO address */
 580         if (list_empty(&r->chunk_list.head)) {
 581                 /* first one */
 582                 c->bus_addr = r->bus_addr;
 583         } else {
 584                 /* derive from last bus addr*/
 585                 last  = list_entry(r->chunk_list.head.next,
 586                                    struct dma_chunk, link);
 587                 c->bus_addr = last->bus_addr + last->len;
 588                 DBG("%s: last bus=%#lx, len=%#lx\n", __func__,
 589                     last->bus_addr, last->len);
 590         }
 591
 592         /* FIXME: check whether length exceeds region size */
 593
 594         /* build ioptes for the area */
 595         pages = len >> r->page_size;
 596         DBG("%s: pgsize=%#x len=%#lx pages=%#x iopteflag=%#lx\n", __func__,
 597             r->page_size, r->len, pages, iopte_flag);
 598         for (iopage = 0; iopage < pages; iopage++) {
 599                 offset = (1 << r->page_size) * iopage;
 600                 result = lv1_put_iopte(0,
 601                                        c->bus_addr + offset,
 602                                        c->lpar_addr + offset,
 603                                        r->ioid,
 604                                        iopte_flag);
 605                 if (result) {
 606                         printk(KERN_WARNING "%s:%d: lv1_map_device_dma_region "
 607                                 "failed: %s\n", __func__, __LINE__,
 608                                 ps3_result(result));
 609                         goto fail_map;
 610                 }
 611                 DBG("%s: pg=%d bus=%#lx, lpar=%#lx, ioid=%#x\n", __func__,
 612                     iopage, c->bus_addr + offset, c->lpar_addr + offset,
 613                     r->ioid);
 614         }
 615
 616         /* be sure that last allocated one is inserted at head */
 617         list_add(&c->link, &r->chunk_list.head);
 618
 619         *c_out = c;
 620         DBG("%s: end\n", __func__);
 621         return 0;
 622
 623 fail_map:
 624         for (iopage--; 0 <= iopage; iopage--) {
 625                 lv1_put_iopte(0,
 626                               c->bus_addr + offset,
 627                               c->lpar_addr + offset,
 628                               r->ioid,
 629                               0);
 630         }
 631         kfree(c);
 632 fail_alloc:
 633         *c_out = NULL;
 634         return result;
 635 }
 636
 637 /**
 638  * dma_sb_region_create - Create a device dma region.
 639  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 640  *
 641  * This is the lowest level dma region create routine, and is the one that
 642  * will make the HV call to create the region.
 643  */
 644
 645 static int dma_sb_region_create(struct ps3_dma_region *r)
 646 {
 647         int result;
 648
 649         pr_info(" -> %s:%d:\n", __func__, __LINE__);
 650
 651         BUG_ON(!r);
 652
 653         if (!r->dev->bus_id) {
 654                 pr_info("%s:%d: %lu:%lu no dma\n", __func__, __LINE__,
 655                         r->dev->bus_id, r->dev->dev_id);
 656                 return 0;
 657         }
 658
 659         DBG("%s:%u: len = 0x%lx, page_size = %u, offset = 0x%lx\n", __func__,
 660             __LINE__, r->len, r->page_size, r->offset);
 661
 662         BUG_ON(!r->len);
 663         BUG_ON(!r->page_size);
 664         BUG_ON(!r->region_ops);
 665
 666         INIT_LIST_HEAD(&r->chunk_list.head);
 667         spin_lock_init(&r->chunk_list.lock);
 668
 669         result = lv1_allocate_device_dma_region(r->dev->bus_id, r->dev->dev_id,
 670                 roundup_pow_of_two(r->len), r->page_size, r->region_type,
 671                 &r->bus_addr);
 672
 673         if (result) {
 674                 DBG("%s:%d: lv1_allocate_device_dma_region failed: %s\n",
 675                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 676                 r->len = r->bus_addr = 0;
 677         }
 678
 679         return result;
 680 }
 681
 682 static int dma_ioc0_region_create(struct ps3_dma_region *r)
 683 {
 684         int result;
 685
 686         INIT_LIST_HEAD(&r->chunk_list.head);
 687         spin_lock_init(&r->chunk_list.lock);
 688
 689         result = lv1_allocate_io_segment(0,
 690                                          r->len,
 691                                          r->page_size,
 692                                          &r->bus_addr);
 693         if (result) {
 694                 DBG("%s:%d: lv1_allocate_io_segment failed: %s\n",
 695                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 696                 r->len = r->bus_addr = 0;
 697         }
 698         DBG("%s: len=%#lx, pg=%d, bus=%#lx\n", __func__,
 699             r->len, r->page_size, r->bus_addr);
 700         return result;
 701 }
 702
 703 /**
 704  * dma_region_free - Free a device dma region.
 705  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 706  *
 707  * This is the lowest level dma region free routine, and is the one that
 708  * will make the HV call to free the region.
 709  */
 710
 711 static int dma_sb_region_free(struct ps3_dma_region *r)
 712 {
 713         int result;
 714         struct dma_chunk *c;
 715         struct dma_chunk *tmp;
 716
 717         BUG_ON(!r);
 718
 719         if (!r->dev->bus_id) {
 720                 pr_info("%s:%d: %lu:%lu no dma\n", __func__, __LINE__,
 721                         r->dev->bus_id, r->dev->dev_id);
 722                 return 0;
 723         }
 724
 725         list_for_each_entry_safe(c, tmp, &r->chunk_list.head, link) {
 726                 list_del(&c->link);
 727                 dma_sb_free_chunk(c);
 728         }
 729
 730         result = lv1_free_device_dma_region(r->dev->bus_id, r->dev->dev_id,
 731                 r->bus_addr);
 732
 733         if (result)
 734                 DBG("%s:%d: lv1_free_device_dma_region failed: %s\n",
 735                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 736
 737         r->bus_addr = 0;
 738
 739         return result;
 740 }
 741
 742 static int dma_ioc0_region_free(struct ps3_dma_region *r)
 743 {
 744         int result;
 745         struct dma_chunk *c, *n;
 746
 747         DBG("%s: start\n", __func__);
 748         list_for_each_entry_safe(c, n, &r->chunk_list.head, link) {
 749                 list_del(&c->link);
 750                 dma_ioc0_free_chunk(c);
 751         }
 752
 753         result = lv1_release_io_segment(0, r->bus_addr);
 754
 755         if (result)
 756                 DBG("%s:%d: lv1_free_device_dma_region failed: %s\n",
 757                         __func__, __LINE__, ps3_result(result));
 758
 759         r->bus_addr = 0;
 760         DBG("%s: end\n", __func__);
 761
 762         return result;
 763 }
 764
 765 /**
 766  * dma_sb_map_area - Map an area of memory into a device dma region.
 767  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 768  * @virt_addr: Starting virtual address of the area to map.
 769  * @len: Length in bytes of the area to map.
 770  * @bus_addr: A pointer to return the starting ioc bus address of the area to
 771  * map.
 772  *
 773  * This is the common dma mapping routine.
 774  */
 775
 776 static int dma_sb_map_area(struct ps3_dma_region *r, unsigned long virt_addr,
 777            unsigned long len, unsigned long *bus_addr,
 778            u64 iopte_flag)
 779 {
 780         int result;
 781         unsigned long flags;
 782         struct dma_chunk *c;
 783         unsigned long phys_addr = is_kernel_addr(virt_addr) ? __pa(virt_addr)
 784                 : virt_addr;
 785         unsigned long aligned_phys = _ALIGN_DOWN(phys_addr, 1 << r->page_size);
 786         unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len + phys_addr - aligned_phys,
 787                                               1 << r->page_size);
 788         *bus_addr = dma_sb_lpar_to_bus(r, ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr));
 789
 790         if (!USE_DYNAMIC_DMA) {
 791                 unsigned long lpar_addr = ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr);
 792                 DBG(" -> %s:%d\n", __func__, __LINE__);
 793                 DBG("%s:%d virt_addr %lxh\n", __func__, __LINE__,
 794                         virt_addr);
 795                 DBG("%s:%d phys_addr %lxh\n", __func__, __LINE__,
 796                         phys_addr);
 797                 DBG("%s:%d lpar_addr %lxh\n", __func__, __LINE__,
 798                         lpar_addr);
 799                 DBG("%s:%d len       %lxh\n", __func__, __LINE__, len);
 800                 DBG("%s:%d bus_addr  %lxh (%lxh)\n", __func__, __LINE__,
 801                 *bus_addr, len);
 802         }
 803
 804         spin_lock_irqsave(&r->chunk_list.lock, flags);
 805         c = dma_find_chunk(r, *bus_addr, len);
 806
 807         if (c) {
 808                 DBG("%s:%d: reusing mapped chunk", __func__, __LINE__);
 809                 dma_dump_chunk(c);
 810                 c->usage_count++;
 811                 spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 812                 return 0;
 813         }
 814
 815         result = dma_sb_map_pages(r, aligned_phys, aligned_len, &c, iopte_flag);
 816
 817         if (result) {
 818                 *bus_addr = 0;
 819                 DBG("%s:%d: dma_sb_map_pages failed (%d)\n",
 820                         __func__, __LINE__, result);
 821                 spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 822                 return result;
 823         }
 824
 825         c->usage_count = 1;
 826
 827         spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 828         return result;
 829 }
 830
 831 static int dma_ioc0_map_area(struct ps3_dma_region *r, unsigned long virt_addr,
 832              unsigned long len, unsigned long *bus_addr,
 833              u64 iopte_flag)
 834 {
 835         int result;
 836         unsigned long flags;
 837         struct dma_chunk *c;
 838         unsigned long phys_addr = is_kernel_addr(virt_addr) ? __pa(virt_addr)
 839                 : virt_addr;
 840         unsigned long aligned_phys = _ALIGN_DOWN(phys_addr, 1 << r->page_size);
 841         unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len + phys_addr - aligned_phys,
 842                                               1 << r->page_size);
 843
 844         DBG(KERN_ERR "%s: vaddr=%#lx, len=%#lx\n", __func__,
 845             virt_addr, len);
 846         DBG(KERN_ERR "%s: ph=%#lx a_ph=%#lx a_l=%#lx\n", __func__,
 847             phys_addr, aligned_phys, aligned_len);
 848
 849         spin_lock_irqsave(&r->chunk_list.lock, flags);
 850         c = dma_find_chunk_lpar(r, ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr), len);
 851
 852         if (c) {
 853                 /* FIXME */
 854                 BUG();
 855                 *bus_addr = c->bus_addr + phys_addr - aligned_phys;
 856                 c->usage_count++;
 857                 spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 858                 return 0;
 859         }
 860
 861         result = dma_ioc0_map_pages(r, aligned_phys, aligned_len, &c,
 862                                     iopte_flag);
 863
 864         if (result) {
 865                 *bus_addr = 0;
 866                 DBG("%s:%d: dma_ioc0_map_pages failed (%d)\n",
 867                         __func__, __LINE__, result);
 868                 spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 869                 return result;
 870         }
 871         *bus_addr = c->bus_addr + phys_addr - aligned_phys;
 872         DBG("%s: va=%#lx pa=%#lx a_pa=%#lx bus=%#lx\n", __func__,
 873             virt_addr, phys_addr, aligned_phys, *bus_addr);
 874         c->usage_count = 1;
 875
 876         spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 877         return result;
 878 }
 879
 880 /**
 881  * dma_sb_unmap_area - Unmap an area of memory from a device dma region.
 882  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 883  * @bus_addr: The starting ioc bus address of the area to unmap.
 884  * @len: Length in bytes of the area to unmap.
 885  *
 886  * This is the common dma unmap routine.
 887  */
 888
 889 static int dma_sb_unmap_area(struct ps3_dma_region *r, unsigned long bus_addr,
 890         unsigned long len)
 891 {
 892         unsigned long flags;
 893         struct dma_chunk *c;
 894
 895         spin_lock_irqsave(&r->chunk_list.lock, flags);
 896         c = dma_find_chunk(r, bus_addr, len);
 897
 898         if (!c) {
 899                 unsigned long aligned_bus = _ALIGN_DOWN(bus_addr,
 900                         1 << r->page_size);
 901                 unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len + bus_addr
 902                         - aligned_bus, 1 << r->page_size);
 903                 DBG("%s:%d: not found: bus_addr %lxh\n",
 904                         __func__, __LINE__, bus_addr);
 905                 DBG("%s:%d: not found: len %lxh\n",
 906                         __func__, __LINE__, len);
 907                 DBG("%s:%d: not found: aligned_bus %lxh\n",
 908                         __func__, __LINE__, aligned_bus);
 909                 DBG("%s:%d: not found: aligned_len %lxh\n",
 910                         __func__, __LINE__, aligned_len);
 911                 BUG();
 912         }
 913
 914         c->usage_count--;
 915
 916         if (!c->usage_count) {
 917                 list_del(&c->link);
 918                 dma_sb_free_chunk(c);
 919         }
 920
 921         spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 922         return 0;
 923 }
 924
 925 static int dma_ioc0_unmap_area(struct ps3_dma_region *r,
 926                         unsigned long bus_addr, unsigned long len)
 927 {
 928         unsigned long flags;
 929         struct dma_chunk *c;
 930
 931         DBG("%s: start a=%#lx l=%#lx\n", __func__, bus_addr, len);
 932         spin_lock_irqsave(&r->chunk_list.lock, flags);
 933         c = dma_find_chunk(r, bus_addr, len);
 934
 935         if (!c) {
 936                 unsigned long aligned_bus = _ALIGN_DOWN(bus_addr,
 937                                                         1 << r->page_size);
 938                 unsigned long aligned_len = _ALIGN_UP(len + bus_addr
 939                                                       - aligned_bus,
 940                                                       1 << r->page_size);
 941                 DBG("%s:%d: not found: bus_addr %lxh\n",
 942                     __func__, __LINE__, bus_addr);
 943                 DBG("%s:%d: not found: len %lxh\n",
 944                     __func__, __LINE__, len);
 945                 DBG("%s:%d: not found: aligned_bus %lxh\n",
 946                     __func__, __LINE__, aligned_bus);
 947                 DBG("%s:%d: not found: aligned_len %lxh\n",
 948                     __func__, __LINE__, aligned_len);
 949                 BUG();
 950         }
 951
 952         c->usage_count--;
 953
 954         if (!c->usage_count) {
 955                 list_del(&c->link);
 956                 dma_ioc0_free_chunk(c);
 957         }
 958
 959         spin_unlock_irqrestore(&r->chunk_list.lock, flags);
 960         DBG("%s: end\n", __func__);
 961         return 0;
 962 }
 963
 964 /**
 965  * dma_sb_region_create_linear - Setup a linear dma mapping for a device.
 966  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
 967  *
 968  * This routine creates an HV dma region for the device and maps all available
 969  * ram into the io controller bus address space.
 970  */
 971
 972 static int dma_sb_region_create_linear(struct ps3_dma_region *r)
 973 {
 974         int result;
 975         unsigned long virt_addr, len, tmp;
 976
 977         if (r->len > 16*1024*1024) {    /* FIXME: need proper fix */
 978                 /* force 16M dma pages for linear mapping */
 979                 if (r->page_size != PS3_DMA_16M) {
 980                         pr_info("%s:%d: forcing 16M pages for linear map\n",
 981                                 __func__, __LINE__);
 982                         r->page_size = PS3_DMA_16M;
 983                         r->len = _ALIGN_UP(r->len, 1 << r->page_size);
 984                 }
 985         }
 986
 987         result = dma_sb_region_create(r);
 988         BUG_ON(result);
 989
 990         if (r->offset < map.rm.size) {
 991                 /* Map (part of) 1st RAM chunk */
 992                 virt_addr = map.rm.base + r->offset;
 993                 len = map.rm.size - r->offset;
 994                 if (len > r->len)
 995                         len = r->len;
 996                 result = dma_sb_map_area(r, virt_addr, len, &tmp,
 997                         IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R | IOPTE_SO_RW | IOPTE_M);
 998                 BUG_ON(result);
 999         }
1000
1001         if (r->offset + r->len > map.rm.size) {
1002                 /* Map (part of) 2nd RAM chunk */
1003                 virt_addr = map.rm.size;
1004                 len = r->len;
1005                 if (r->offset >= map.rm.size)
1006                         virt_addr += r->offset - map.rm.size;
1007                 else
1008                         len -= map.rm.size - r->offset;
1009                 result = dma_sb_map_area(r, virt_addr, len, &tmp,
1010                         IOPTE_PP_W | IOPTE_PP_R | IOPTE_SO_RW | IOPTE_M);
1011                 BUG_ON(result);
1012         }
1013
1014         return result;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * dma_sb_region_free_linear - Free a linear dma mapping for a device.
1019  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
1020  *
1021  * This routine will unmap all mapped areas and free the HV dma region.
1022  */
1023
1024 static int dma_sb_region_free_linear(struct ps3_dma_region *r)
1025 {
1026         int result;
1027         unsigned long bus_addr, len, lpar_addr;
1028
1029         if (r->offset < map.rm.size) {
1030                 /* Unmap (part of) 1st RAM chunk */
1031                 lpar_addr = map.rm.base + r->offset;
1032                 len = map.rm.size - r->offset;
1033                 if (len > r->len)
1034                         len = r->len;
1035                 bus_addr = dma_sb_lpar_to_bus(r, lpar_addr);
1036                 result = dma_sb_unmap_area(r, bus_addr, len);
1037                 BUG_ON(result);
1038         }
1039
1040         if (r->offset + r->len > map.rm.size) {
1041                 /* Unmap (part of) 2nd RAM chunk */
1042                 lpar_addr = map.r1.base;
1043                 len = r->len;
1044                 if (r->offset >= map.rm.size)
1045                         lpar_addr += r->offset - map.rm.size;
1046                 else
1047                         len -= map.rm.size - r->offset;
1048                 bus_addr = dma_sb_lpar_to_bus(r, lpar_addr);
1049                 result = dma_sb_unmap_area(r, bus_addr, len);
1050                 BUG_ON(result);
1051         }
1052
1053         result = dma_sb_region_free(r);
1054         BUG_ON(result);
1055
1056         return result;
1057 }
1058
1059 /**
1060  * dma_sb_map_area_linear - Map an area of memory into a device dma region.
1061  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
1062  * @virt_addr: Starting virtual address of the area to map.
1063  * @len: Length in bytes of the area to map.
1064  * @bus_addr: A pointer to return the starting ioc bus address of the area to
1065  * map.
1066  *
1067  * This routine just returns the corresponding bus address.  Actual mapping
1068  * occurs in dma_region_create_linear().
1069  */
1070
1071 static int dma_sb_map_area_linear(struct ps3_dma_region *r,
1072         unsigned long virt_addr, unsigned long len, unsigned long *bus_addr,
1073         u64 iopte_flag)
1074 {
1075         unsigned long phys_addr = is_kernel_addr(virt_addr) ? __pa(virt_addr)
1076                 : virt_addr;
1077         *bus_addr = dma_sb_lpar_to_bus(r, ps3_mm_phys_to_lpar(phys_addr));
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * dma_unmap_area_linear - Unmap an area of memory from a device dma region.
1083  * @r: Pointer to a struct ps3_dma_region.
1084  * @bus_addr: The starting ioc bus address of the area to unmap.
1085  * @len: Length in bytes of the area to unmap.
1086  *
1087  * This routine does nothing.  Unmapping occurs in dma_sb_region_free_linear().
1088  */
1089
1090 static int dma_sb_unmap_area_linear(struct ps3_dma_region *r,
1091         unsigned long bus_addr, unsigned long len)
1092 {
1093         return 0;
1094 };
1095
1096 static const struct ps3_dma_region_ops ps3_dma_sb_region_ops =  {
1097         .create = dma_sb_region_create,
1098         .free = dma_sb_region_free,
1099         .map = dma_sb_map_area,
1100         .unmap = dma_sb_unmap_area
1101 };
1102
1103 static const struct ps3_dma_region_ops ps3_dma_sb_region_linear_ops = {
1104         .create = dma_sb_region_create_linear,
1105         .free = dma_sb_region_free_linear,
1106         .map = dma_sb_map_area_linear,
1107         .unmap = dma_sb_unmap_area_linear
1108 };
1109
1110 static const struct ps3_dma_region_ops ps3_dma_ioc0_region_ops = {
1111         .create = dma_ioc0_region_create,
1112         .free = dma_ioc0_region_free,
1113         .map = dma_ioc0_map_area,
1114         .unmap = dma_ioc0_unmap_area
1115 };
1116
1117 int ps3_dma_region_init(struct ps3_system_bus_device *dev,
1118         struct ps3_dma_region *r, enum ps3_dma_page_size page_size,
1119         enum ps3_dma_region_type region_type, void *addr, unsigned long len)
1120 {
1121         unsigned long lpar_addr;
1122
1123         lpar_addr = addr ? ps3_mm_phys_to_lpar(__pa(addr)) : 0;
1124
1125         r->dev = dev;
1126         r->page_size = page_size;
1127         r->region_type = region_type;
1128         r->offset = lpar_addr;
1129         if (r->offset >= map.rm.size)
1130                 r->offset -= map.r1.offset;
1131         r->len = len ? len : _ALIGN_UP(map.total, 1 << r->page_size);
1132
1133         switch (dev->dev_type) {
1134         case PS3_DEVICE_TYPE_SB:
1135                 r->region_ops =  (USE_DYNAMIC_DMA)
1136                         ? &ps3_dma_sb_region_ops
1137                         : &ps3_dma_sb_region_linear_ops;
1138                 break;
1139         case PS3_DEVICE_TYPE_IOC0:
1140                 r->region_ops = &ps3_dma_ioc0_region_ops;
1141                 break;
1142         default:
1143                 BUG();
1144                 return -EINVAL;
1145         }
1146         return 0;
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL(ps3_dma_region_init);
1149
1150 int ps3_dma_region_create(struct ps3_dma_region *r)
1151 {
1152         BUG_ON(!r);
1153         BUG_ON(!r->region_ops);
1154         BUG_ON(!r->region_ops->create);
1155         return r->region_ops->create(r);
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL(ps3_dma_region_create);
1158
1159 int ps3_dma_region_free(struct ps3_dma_region *r)
1160 {
1161         BUG_ON(!r);
1162         BUG_ON(!r->region_ops);
1163         BUG_ON(!r->region_ops->free);
1164         return r->region_ops->free(r);
1165 }
1166 EXPORT_SYMBOL(ps3_dma_region_free);
1167
1168 int ps3_dma_map(struct ps3_dma_region *r, unsigned long virt_addr,
1169         unsigned long len, unsigned long *bus_addr,
1170         u64 iopte_flag)
1171 {
1172         return r->region_ops->map(r, virt_addr, len, bus_addr, iopte_flag);
1173 }
1174
1175 int ps3_dma_unmap(struct ps3_dma_region *r, unsigned long bus_addr,
1176         unsigned long len)
1177 {
1178         return r->region_ops->unmap(r, bus_addr, len);
1179 }
1180
1181 /*============================================================================*/
1182 /* system startup routines                                                    */
1183 /*============================================================================*/
1184
1185 /**
1186  * ps3_mm_init - initialize the address space state variables
1187  */
1188
1189 void __init ps3_mm_init(void)
1190 {
1191         int result;
1192
1193         DBG(" -> %s:%d\n", __func__, __LINE__);
1194
1195         result = ps3_repository_read_mm_info(&map.rm.base, &map.rm.size,
1196                 &map.total);
1197
1198         if (result)
1199                 panic("ps3_repository_read_mm_info() failed");
1200
1201         map.rm.offset = map.rm.base;
1202         map.vas_id = map.htab_size = 0;
1203
1204         /* this implementation assumes map.rm.base is zero */
1205
1206         BUG_ON(map.rm.base);
1207         BUG_ON(!map.rm.size);
1208
1209
1210         /* arrange to do this in ps3_mm_add_memory */
1211         ps3_mm_region_create(&map.r1, map.total - map.rm.size);
1212
1213         /* correct map.total for the real total amount of memory we use */
1214         map.total = map.rm.size + map.r1.size;
1215
1216         DBG(" <- %s:%d\n", __func__, __LINE__);
1217 }
1218
1219 /**
1220  * ps3_mm_shutdown - final cleanup of address space
1221  */
1222
1223 void ps3_mm_shutdown(void)
1224 {
1225         ps3_mm_region_destroy(&map.r1);
1226 }