arch/arm/plat-omap/iovmm.c

   1 /*
   2  * omap iommu: simple virtual address space management
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008-2009 Nokia Corporation
   5  *
   6  * Written by Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include <linux/device.h>
  17 #include <linux/scatterlist.h>
  18
  19 #include <asm/cacheflush.h>
  20 #include <asm/mach/map.h>
  21
  22 #include <plat/iommu.h>
  23 #include <plat/iovmm.h>
  24
  25 #include "iopgtable.h"
  26
  27 /*
  28  * A device driver needs to create address mappings between:
  29  *
  30  * - iommu/device address
  31  * - physical address
  32  * - mpu virtual address
  33  *
  34  * There are 4 possible patterns for them:
  35  *
  36  *    |iova/                      mapping               iommu_          page
  37  *    | da      pa      va      (d)-(p)-(v)             function        type
  38  *  ---------------------------------------------------------------------------
  39  *  1 | c       c       c        1 - 1 - 1        _kmap() / _kunmap()   s
  40  *  2 | c       c,a     c        1 - 1 - 1      _kmalloc()/ _kfree()    s
  41  *  3 | c       d       c        1 - n - 1        _vmap() / _vunmap()   s
  42  *  4 | c       d,a     c        1 - n - 1      _vmalloc()/ _vfree()    n*
  43  *
  44  *
  45  *      'iova': device iommu virtual address
  46  *      'da':   alias of 'iova'
  47  *      'pa':   physical address
  48  *      'va':   mpu virtual address
  49  *
  50  *      'c':    contiguous memory area
  51  *      'd':    discontiguous memory area
  52  *      'a':    anonymous memory allocation
  53  *      '()':   optional feature
  54  *
  55  *      'n':    a normal page(4KB) size is used.
  56  *      's':    multiple iommu superpage(16MB, 1MB, 64KB, 4KB) size is used.
  57  *
  58  *      '*':    not yet, but feasible.
  59  */
  60
  61 static struct kmem_cache *iovm_area_cachep;
  62
  63 /* return total bytes of sg buffers */
  64 static size_t sgtable_len(const struct sg_table *sgt)
  65 {
  66         unsigned int i, total = 0;
  67         struct scatterlist *sg;
  68
  69         if (!sgt)
  70                 return 0;
  71
  72         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
  73                 size_t bytes;
  74
  75                 bytes = sg_dma_len(sg);
  76
  77                 if (!iopgsz_ok(bytes)) {
  78                         pr_err("%s: sg[%d] not iommu pagesize(%x)\n",
  79                                __func__, i, bytes);
  80                         return 0;
  81                 }
  82
  83                 total += bytes;
  84         }
  85
  86         return total;
  87 }
  88 #define sgtable_ok(x)   (!!sgtable_len(x))
  89
  90 /*
  91  * calculate the optimal number sg elements from total bytes based on
  92  * iommu superpages
  93  */
  94 static unsigned int sgtable_nents(size_t bytes)
  95 {
  96         int i;
  97         unsigned int nr_entries;
  98         const unsigned long pagesize[] = { SZ_16M, SZ_1M, SZ_64K, SZ_4K, };
  99
 100         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE)) {
 101                 pr_err("%s: wrong size %08x\n", __func__, bytes);
 102                 return 0;
 103         }
 104
 105         nr_entries = 0;
 106         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pagesize); i++) {
 107                 if (bytes >= pagesize[i]) {
 108                         nr_entries += (bytes / pagesize[i]);
 109                         bytes %= pagesize[i];
 110                 }
 111         }
 112         BUG_ON(bytes);
 113
 114         return nr_entries;
 115 }
 116
 117 /* allocate and initialize sg_table header(a kind of 'superblock') */
 118 static struct sg_table *sgtable_alloc(const size_t bytes, u32 flags)
 119 {
 120         unsigned int nr_entries;
 121         int err;
 122         struct sg_table *sgt;
 123
 124         if (!bytes)
 125                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 126
 127         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE))
 128                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 129
 130         /* FIXME: IOVMF_DA_FIXED should support 'superpages' */
 131         if ((flags & IOVMF_LINEAR) && (flags & IOVMF_DA_ANON)) {
 132                 nr_entries = sgtable_nents(bytes);
 133                 if (!nr_entries)
 134                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 135         } else
 136                 nr_entries =  bytes / PAGE_SIZE;
 137
 138         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 139         if (!sgt)
 140                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 141
 142         err = sg_alloc_table(sgt, nr_entries, GFP_KERNEL);
 143         if (err)
 144                 return ERR_PTR(err);
 145
 146         pr_debug("%s: sgt:%p(%d entries)\n", __func__, sgt, nr_entries);
 147
 148         return sgt;
 149 }
 150
 151 /* free sg_table header(a kind of superblock) */
 152 static void sgtable_free(struct sg_table *sgt)
 153 {
 154         if (!sgt)
 155                 return;
 156
 157         sg_free_table(sgt);
 158         kfree(sgt);
 159
 160         pr_debug("%s: sgt:%p\n", __func__, sgt);
 161 }
 162
 163 /* map 'sglist' to a contiguous mpu virtual area and return 'va' */
 164 static void *vmap_sg(const struct sg_table *sgt)
 165 {
 166         u32 va;
 167         size_t total;
 168         unsigned int i;
 169         struct scatterlist *sg;
 170         struct vm_struct *new;
 171         const struct mem_type *mtype;
 172
 173         mtype = get_mem_type(MT_DEVICE);
 174         if (!mtype)
 175                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 176
 177         total = sgtable_len(sgt);
 178         if (!total)
 179                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 180
 181         new = __get_vm_area(total, VM_IOREMAP, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
 182         if (!new)
 183                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 184         va = (u32)new->addr;
 185
 186         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 187                 size_t bytes;
 188                 u32 pa;
 189                 int err;
 190
 191                 pa = sg_phys(sg);
 192                 bytes = sg_dma_len(sg);
 193
 194                 BUG_ON(bytes != PAGE_SIZE);
 195
 196                 err = ioremap_page(va,  pa, mtype);
 197                 if (err)
 198                         goto err_out;
 199
 200                 va += bytes;
 201         }
 202
 203         flush_cache_vmap((unsigned long)new->addr,
 204                                 (unsigned long)(new->addr + total));
 205         return new->addr;
 206
 207 err_out:
 208         WARN_ON(1); /* FIXME: cleanup some mpu mappings */
 209         vunmap(new->addr);
 210         return ERR_PTR(-EAGAIN);
 211 }
 212
 213 static inline void vunmap_sg(const void *va)
 214 {
 215         vunmap(va);
 216 }
 217
 218 static struct iovm_struct *__find_iovm_area(struct iommu *obj, const u32 da)
 219 {
 220         struct iovm_struct *tmp;
 221
 222         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 223                 if ((da >= tmp->da_start) && (da < tmp->da_end)) {
 224                         size_t len;
 225
 226                         len = tmp->da_end - tmp->da_start;
 227
 228                         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 229                                 __func__, tmp->da_start, da, tmp->da_end, len,
 230                                 tmp->flags);
 231
 232                         return tmp;
 233                 }
 234         }
 235
 236         return NULL;
 237 }
 238
 239 /**
 240  * find_iovm_area  -  find iovma which includes @da
 241  * @da:         iommu device virtual address
 242  *
 243  * Find the existing iovma starting at @da
 244  */
 245 struct iovm_struct *find_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da)
 246 {
 247         struct iovm_struct *area;
 248
 249         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 250         area = __find_iovm_area(obj, da);
 251         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 252
 253         return area;
 254 }
 255 EXPORT_SYMBOL_GPL(find_iovm_area);
 256
 257 /*
 258  * This finds the hole(area) which fits the requested address and len
 259  * in iovmas mmap, and returns the new allocated iovma.
 260  */
 261 static struct iovm_struct *alloc_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da,
 262                                            size_t bytes, u32 flags)
 263 {
 264         struct iovm_struct *new, *tmp;
 265         u32 start, prev_end, alignement;
 266
 267         if (!obj || !bytes)
 268                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 269
 270         start = da;
 271         alignement = PAGE_SIZE;
 272
 273         if (flags & IOVMF_DA_ANON) {
 274                 /*
 275                  * Reserve the first page for NULL
 276                  */
 277                 start = PAGE_SIZE;
 278                 if (flags & IOVMF_LINEAR)
 279                         alignement = iopgsz_max(bytes);
 280                 start = roundup(start, alignement);
 281         }
 282
 283         tmp = NULL;
 284         if (list_empty(&obj->mmap))
 285                 goto found;
 286
 287         prev_end = 0;
 288         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 289
 290                 if (prev_end >= start)
 291                         break;
 292
 293                 if (start + bytes < tmp->da_start)
 294                         goto found;
 295
 296                 if (flags & IOVMF_DA_ANON)
 297                         start = roundup(tmp->da_end + 1, alignement);
 298
 299                 prev_end = tmp->da_end;
 300         }
 301
 302         if ((start > prev_end) && (ULONG_MAX - start >= bytes))
 303                 goto found;
 304
 305         dev_dbg(obj->dev, "%s: no space to fit %08x(%x) flags: %08x\n",
 306                 __func__, da, bytes, flags);
 307
 308         return ERR_PTR(-EINVAL);
 309
 310 found:
 311         new = kmem_cache_zalloc(iovm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 312         if (!new)
 313                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 314
 315         new->iommu = obj;
 316         new->da_start = start;
 317         new->da_end = start + bytes;
 318         new->flags = flags;
 319
 320         /*
 321          * keep ascending order of iovmas
 322          */
 323         if (tmp)
 324                 list_add_tail(&new->list, &tmp->list);
 325         else
 326                 list_add(&new->list, &obj->mmap);
 327
 328         dev_dbg(obj->dev, "%s: found %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 329                 __func__, new->da_start, start, new->da_end, bytes, flags);
 330
 331         return new;
 332 }
 333
 334 static void free_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
 335 {
 336         size_t bytes;
 337
 338         BUG_ON(!obj || !area);
 339
 340         bytes = area->da_end - area->da_start;
 341
 342         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x(%x) %08x\n",
 343                 __func__, area->da_start, area->da_end, bytes, area->flags);
 344
 345         list_del(&area->list);
 346         kmem_cache_free(iovm_area_cachep, area);
 347 }
 348
 349 /**
 350  * da_to_va - convert (d) to (v)
 351  * @obj:        objective iommu
 352  * @da:         iommu device virtual address
 353  * @va:         mpu virtual address
 354  *
 355  * Returns mpu virtual addr which corresponds to a given device virtual addr
 356  */
 357 void *da_to_va(struct iommu *obj, u32 da)
 358 {
 359         void *va = NULL;
 360         struct iovm_struct *area;
 361
 362         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 363
 364         area = __find_iovm_area(obj, da);
 365         if (!area) {
 366                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 367                 goto out;
 368         }
 369         va = area->va;
 370 out:
 371         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 372
 373         return va;
 374 }
 375 EXPORT_SYMBOL_GPL(da_to_va);
 376
 377 static void sgtable_fill_vmalloc(struct sg_table *sgt, void *_va)
 378 {
 379         unsigned int i;
 380         struct scatterlist *sg;
 381         void *va = _va;
 382         void *va_end;
 383
 384         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 385                 struct page *pg;
 386                 const size_t bytes = PAGE_SIZE;
 387
 388                 /*
 389                  * iommu 'superpage' isn't supported with 'iommu_vmalloc()'
 390                  */
 391                 pg = vmalloc_to_page(va);
 392                 BUG_ON(!pg);
 393                 sg_set_page(sg, pg, bytes, 0);
 394
 395                 va += bytes;
 396         }
 397
 398         va_end = _va + PAGE_SIZE * i;
 399 }
 400
 401 static inline void sgtable_drain_vmalloc(struct sg_table *sgt)
 402 {
 403         /*
 404          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 405          * consistency of the code readability.
 406          */
 407         BUG_ON(!sgt);
 408 }
 409
 410 static void sgtable_fill_kmalloc(struct sg_table *sgt, u32 pa, size_t len)
 411 {
 412         unsigned int i;
 413         struct scatterlist *sg;
 414         void *va;
 415
 416         va = phys_to_virt(pa);
 417
 418         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 419                 size_t bytes;
 420
 421                 bytes = iopgsz_max(len);
 422
 423                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
 424
 425                 sg_set_buf(sg, phys_to_virt(pa), bytes);
 426                 /*
 427                  * 'pa' is cotinuous(linear).
 428                  */
 429                 pa += bytes;
 430                 len -= bytes;
 431         }
 432         BUG_ON(len);
 433 }
 434
 435 static inline void sgtable_drain_kmalloc(struct sg_table *sgt)
 436 {
 437         /*
 438          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 439          * consistency of the code readability
 440          */
 441         BUG_ON(!sgt);
 442 }
 443
 444 /* create 'da' <-> 'pa' mapping from 'sgt' */
 445 static int map_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *new,
 446                          const struct sg_table *sgt, u32 flags)
 447 {
 448         int err;
 449         unsigned int i, j;
 450         struct scatterlist *sg;
 451         u32 da = new->da_start;
 452
 453         if (!obj || !sgt)
 454                 return -EINVAL;
 455
 456         BUG_ON(!sgtable_ok(sgt));
 457
 458         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 459                 u32 pa;
 460                 int pgsz;
 461                 size_t bytes;
 462                 struct iotlb_entry e;
 463
 464                 pa = sg_phys(sg);
 465                 bytes = sg_dma_len(sg);
 466
 467                 flags &= ~IOVMF_PGSZ_MASK;
 468                 pgsz = bytes_to_iopgsz(bytes);
 469                 if (pgsz < 0)
 470                         goto err_out;
 471                 flags |= pgsz;
 472
 473                 pr_debug("%s: [%d] %08x %08x(%x)\n", __func__,
 474                          i, da, pa, bytes);
 475
 476                 iotlb_init_entry(&e, da, pa, flags);
 477                 err = iopgtable_store_entry(obj, &e);
 478                 if (err)
 479                         goto err_out;
 480
 481                 da += bytes;
 482         }
 483         return 0;
 484
 485 err_out:
 486         da = new->da_start;
 487
 488         for_each_sg(sgt->sgl, sg, i, j) {
 489                 size_t bytes;
 490
 491                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, da);
 492
 493                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
 494
 495                 da += bytes;
 496         }
 497         return err;
 498 }
 499
 500 /* release 'da' <-> 'pa' mapping */
 501 static void unmap_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
 502 {
 503         u32 start;
 504         size_t total = area->da_end - area->da_start;
 505
 506         BUG_ON((!total) || !IS_ALIGNED(total, PAGE_SIZE));
 507
 508         start = area->da_start;
 509         while (total > 0) {
 510                 size_t bytes;
 511
 512                 bytes = iopgtable_clear_entry(obj, start);
 513                 if (bytes == 0)
 514                         bytes = PAGE_SIZE;
 515                 else
 516                         dev_dbg(obj->dev, "%s: unmap %08x(%x) %08x\n",
 517                                 __func__, start, bytes, area->flags);
 518
 519                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE));
 520
 521                 total -= bytes;
 522                 start += bytes;
 523         }
 524         BUG_ON(total);
 525 }
 526
 527 /* template function for all unmapping */
 528 static struct sg_table *unmap_vm_area(struct iommu *obj, const u32 da,
 529                                       void (*fn)(const void *), u32 flags)
 530 {
 531         struct sg_table *sgt = NULL;
 532         struct iovm_struct *area;
 533
 534         if (!IS_ALIGNED(da, PAGE_SIZE)) {
 535                 dev_err(obj->dev, "%s: alignment err(%08x)\n", __func__, da);
 536                 return NULL;
 537         }
 538
 539         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 540
 541         area = __find_iovm_area(obj, da);
 542         if (!area) {
 543                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 544                 goto out;
 545         }
 546
 547         if ((area->flags & flags) != flags) {
 548                 dev_err(obj->dev, "%s: wrong flags(%08x)\n", __func__,
 549                         area->flags);
 550                 goto out;
 551         }
 552         sgt = (struct sg_table *)area->sgt;
 553
 554         unmap_iovm_area(obj, area);
 555
 556         fn(area->va);
 557
 558         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n", __func__,
 559                 area->da_start, da, area->da_end,
 560                 area->da_end - area->da_start, area->flags);
 561
 562         free_iovm_area(obj, area);
 563 out:
 564         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 565
 566         return sgt;
 567 }
 568
 569 static u32 map_iommu_region(struct iommu *obj, u32 da,
 570               const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
 571 {
 572         int err = -ENOMEM;
 573         struct iovm_struct *new;
 574
 575         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 576
 577         new = alloc_iovm_area(obj, da, bytes, flags);
 578         if (IS_ERR(new)) {
 579                 err = PTR_ERR(new);
 580                 goto err_alloc_iovma;
 581         }
 582         new->va = va;
 583         new->sgt = sgt;
 584
 585         if (map_iovm_area(obj, new, sgt, new->flags))
 586                 goto err_map;
 587
 588         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 589
 590         dev_dbg(obj->dev, "%s: da:%08x(%x) flags:%08x va:%p\n",
 591                 __func__, new->da_start, bytes, new->flags, va);
 592
 593         return new->da_start;
 594
 595 err_map:
 596         free_iovm_area(obj, new);
 597 err_alloc_iovma:
 598         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 599         return err;
 600 }
 601
 602 static inline u32 __iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da,
 603                  const struct sg_table *sgt, void *va, size_t bytes, u32 flags)
 604 {
 605         return map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 606 }
 607
 608 /**
 609  * iommu_vmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 610  * @obj:        objective iommu
 611  * @sgt:        address of scatter gather table
 612  * @flags:      iovma and page property
 613  *
 614  * Creates 1-n-1 mapping with given @sgt and returns @da.
 615  * All @sgt element must be io page size aligned.
 616  */
 617 u32 iommu_vmap(struct iommu *obj, u32 da, const struct sg_table *sgt,
 618                  u32 flags)
 619 {
 620         size_t bytes;
 621         void *va = NULL;
 622
 623         if (!obj || !obj->dev || !sgt)
 624                 return -EINVAL;
 625
 626         bytes = sgtable_len(sgt);
 627         if (!bytes)
 628                 return -EINVAL;
 629         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 630
 631         if (flags & IOVMF_MMIO) {
 632                 va = vmap_sg(sgt);
 633                 if (IS_ERR(va))
 634                         return PTR_ERR(va);
 635         }
 636
 637         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 638         flags |= IOVMF_DISCONT;
 639         flags |= IOVMF_MMIO;
 640         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 641
 642         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 643         if (IS_ERR_VALUE(da))
 644                 vunmap_sg(va);
 645
 646         return da;
 647 }
 648 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmap);
 649
 650 /**
 651  * iommu_vunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_vmap()'
 652  * @obj:        objective iommu
 653  * @da:         iommu device virtual address
 654  *
 655  * Free the iommu virtually contiguous memory area starting at
 656  * @da, which was returned by 'iommu_vmap()'.
 657  */
 658 struct sg_table *iommu_vunmap(struct iommu *obj, u32 da)
 659 {
 660         struct sg_table *sgt;
 661         /*
 662          * 'sgt' is allocated before 'iommu_vmalloc()' is called.
 663          * Just returns 'sgt' to the caller to free
 664          */
 665         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vunmap_sg, IOVMF_DISCONT | IOVMF_MMIO);
 666         if (!sgt)
 667                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 668         return sgt;
 669 }
 670 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vunmap);
 671
 672 /**
 673  * iommu_vmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 674  * @obj:        objective iommu
 675  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 676  * @bytes:      allocation size
 677  * @flags:      iovma and page property
 678  *
 679  * Allocate @bytes linearly and creates 1-n-1 mapping and returns
 680  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 681  */
 682 u32 iommu_vmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
 683 {
 684         void *va;
 685         struct sg_table *sgt;
 686
 687         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 688                 return -EINVAL;
 689
 690         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 691
 692         va = vmalloc(bytes);
 693         if (!va)
 694                 return -ENOMEM;
 695
 696         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
 697         if (IS_ERR(sgt)) {
 698                 da = PTR_ERR(sgt);
 699                 goto err_sgt_alloc;
 700         }
 701         sgtable_fill_vmalloc(sgt, va);
 702
 703         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 704         flags |= IOVMF_DISCONT;
 705         flags |= IOVMF_ALLOC;
 706         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 707
 708         da = __iommu_vmap(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 709         if (IS_ERR_VALUE(da))
 710                 goto err_iommu_vmap;
 711
 712         return da;
 713
 714 err_iommu_vmap:
 715         sgtable_drain_vmalloc(sgt);
 716         sgtable_free(sgt);
 717 err_sgt_alloc:
 718         vfree(va);
 719         return da;
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmalloc);
 722
 723 /**
 724  * iommu_vfree  -  release memory allocated by 'iommu_vmalloc()'
 725  * @obj:        objective iommu
 726  * @da:         iommu device virtual address
 727  *
 728  * Frees the iommu virtually continuous memory area starting at
 729  * @da, as obtained from 'iommu_vmalloc()'.
 730  */
 731 void iommu_vfree(struct iommu *obj, const u32 da)
 732 {
 733         struct sg_table *sgt;
 734
 735         sgt = unmap_vm_area(obj, da, vfree, IOVMF_DISCONT | IOVMF_ALLOC);
 736         if (!sgt)
 737                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 738         sgtable_free(sgt);
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vfree);
 741
 742 static u32 __iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, void *va,
 743                           size_t bytes, u32 flags)
 744 {
 745         struct sg_table *sgt;
 746
 747         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags);
 748         if (IS_ERR(sgt))
 749                 return PTR_ERR(sgt);
 750
 751         sgtable_fill_kmalloc(sgt, pa, bytes);
 752
 753         da = map_iommu_region(obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 754         if (IS_ERR_VALUE(da)) {
 755                 sgtable_drain_kmalloc(sgt);
 756                 sgtable_free(sgt);
 757         }
 758
 759         return da;
 760 }
 761
 762 /**
 763  * iommu_kmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 764  * @obj:        objective iommu
 765  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 766  * @pa:         contiguous physical memory
 767  * @flags:      iovma and page property
 768  *
 769  * Creates 1-1-1 mapping and returns @da again, which can be
 770  * adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 771  */
 772 u32 iommu_kmap(struct iommu *obj, u32 da, u32 pa, size_t bytes,
 773                  u32 flags)
 774 {
 775         void *va;
 776
 777         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 778                 return -EINVAL;
 779
 780         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 781
 782         va = ioremap(pa, bytes);
 783         if (!va)
 784                 return -ENOMEM;
 785
 786         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 787         flags |= IOVMF_LINEAR;
 788         flags |= IOVMF_MMIO;
 789         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 790
 791         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
 792         if (IS_ERR_VALUE(da))
 793                 iounmap(va);
 794
 795         return da;
 796 }
 797 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmap);
 798
 799 /**
 800  * iommu_kunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmap()'
 801  * @obj:        objective iommu
 802  * @da:         iommu device virtual address
 803  *
 804  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 805  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmap()'.
 806  */
 807 void iommu_kunmap(struct iommu *obj, u32 da)
 808 {
 809         struct sg_table *sgt;
 810         typedef void (*func_t)(const void *);
 811
 812         sgt = unmap_vm_area(obj, da, (func_t)__iounmap,
 813                             IOVMF_LINEAR | IOVMF_MMIO);
 814         if (!sgt)
 815                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 816         sgtable_free(sgt);
 817 }
 818 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kunmap);
 819
 820 /**
 821  * iommu_kmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 822  * @obj:        objective iommu
 823  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 824  * @bytes:      bytes for allocation
 825  * @flags:      iovma and page property
 826  *
 827  * Allocate @bytes linearly and creates 1-1-1 mapping and returns
 828  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_ANON' is set.
 829  */
 830 u32 iommu_kmalloc(struct iommu *obj, u32 da, size_t bytes, u32 flags)
 831 {
 832         void *va;
 833         u32 pa;
 834
 835         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 836                 return -EINVAL;
 837
 838         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 839
 840         va = kmalloc(bytes, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
 841         if (!va)
 842                 return -ENOMEM;
 843         pa = virt_to_phys(va);
 844
 845         flags &= IOVMF_HW_MASK;
 846         flags |= IOVMF_LINEAR;
 847         flags |= IOVMF_ALLOC;
 848         flags |= (da ? IOVMF_DA_FIXED : IOVMF_DA_ANON);
 849
 850         da = __iommu_kmap(obj, da, pa, va, bytes, flags);
 851         if (IS_ERR_VALUE(da))
 852                 kfree(va);
 853
 854         return da;
 855 }
 856 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmalloc);
 857
 858 /**
 859  * iommu_kfree  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmalloc()'
 860  * @obj:        objective iommu
 861  * @da:         iommu device virtual address
 862  *
 863  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 864  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmalloc()'.
 865  */
 866 void iommu_kfree(struct iommu *obj, u32 da)
 867 {
 868         struct sg_table *sgt;
 869
 870         sgt = unmap_vm_area(obj, da, kfree, IOVMF_LINEAR | IOVMF_ALLOC);
 871         if (!sgt)
 872                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 873         sgtable_free(sgt);
 874 }
 875 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kfree);
 876
 877
 878 static int __init iovmm_init(void)
 879 {
 880         const unsigned long flags = SLAB_HWCACHE_ALIGN;
 881         struct kmem_cache *p;
 882
 883         p = kmem_cache_create("iovm_area_cache", sizeof(struct iovm_struct), 0,
 884                               flags, NULL);
 885         if (!p)
 886                 return -ENOMEM;
 887         iovm_area_cachep = p;
 888
 889         return 0;
 890 }
 891 module_init(iovmm_init);
 892
 893 static void __exit iovmm_exit(void)
 894 {
 895         kmem_cache_destroy(iovm_area_cachep);
 896 }
 897 module_exit(iovmm_exit);
 898
 899 MODULE_DESCRIPTION("omap iommu: simple virtual address space management");
 900 MODULE_AUTHOR("Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>");
 901 MODULE_LICENSE("GPL v2");