x86: add early_ioremap() leak detection
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / mm / ioremap_32.c
1 /*
2  * arch/i386/mm/ioremap.c
3  *
4  * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
5  * This is needed for high PCI addresses that aren't mapped in the
6  * 640k-1MB IO memory area on PC's
7  *
8  * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
9  */
10
11 #include <linux/vmalloc.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/io.h>
16 #include <asm/fixmap.h>
17 #include <asm/cacheflush.h>
18 #include <asm/tlbflush.h>
19 #include <asm/pgtable.h>
20
21 #define ISA_START_ADDRESS       0xa0000
22 #define ISA_END_ADDRESS         0x100000
23
24 /*
25  * Generic mapping function (not visible outside):
26  */
27
28 /*
29  * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
30  * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
31  * directly.
32  *
33  * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
34  * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
35  * caller shouldn't need to know that small detail.
36  */
37 void __iomem * __ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size, unsigned long flags)
38 {
39         void __iomem * addr;
40         struct vm_struct * area;
41         unsigned long offset, last_addr;
42         pgprot_t prot;
43
44         /* Don't allow wraparound or zero size */
45         last_addr = phys_addr + size - 1;
46         if (!size || last_addr < phys_addr)
47                 return NULL;
48
49         /*
50          * Don't remap the low PCI/ISA area, it's always mapped..
51          */
52         if (phys_addr >= ISA_START_ADDRESS && last_addr < ISA_END_ADDRESS)
53                 return (void __iomem *) phys_to_virt(phys_addr);
54
55         /*
56          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using..
57          */
58         if (phys_addr <= virt_to_phys(high_memory - 1)) {
59                 char *t_addr, *t_end;
60                 struct page *page;
61
62                 t_addr = __va(phys_addr);
63                 t_end = t_addr + (size - 1);
64            
65                 for(page = virt_to_page(t_addr); page <= virt_to_page(t_end); page++)
66                         if(!PageReserved(page))
67                                 return NULL;
68         }
69
70         prot = __pgprot(_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_DIRTY
71                         | _PAGE_ACCESSED | flags);
72
73         /*
74          * Mappings have to be page-aligned
75          */
76         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
77         phys_addr &= PAGE_MASK;
78         size = PAGE_ALIGN(last_addr+1) - phys_addr;
79
80         /*
81          * Ok, go for it..
82          */
83         area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP | (flags << 20));
84         if (!area)
85                 return NULL;
86         area->phys_addr = phys_addr;
87         addr = (void __iomem *) area->addr;
88         if (ioremap_page_range((unsigned long) addr,
89                         (unsigned long) addr + size, phys_addr, prot)) {
90                 vunmap((void __force *) addr);
91                 return NULL;
92         }
93         return (void __iomem *) (offset + (char __iomem *)addr);
94 }
95 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
96
97 /**
98  * ioremap_nocache     -   map bus memory into CPU space
99  * @offset:    bus address of the memory
100  * @size:      size of the resource to map
101  *
102  * ioremap_nocache performs a platform specific sequence of operations to
103  * make bus memory CPU accessible via the readb/readw/readl/writeb/
104  * writew/writel functions and the other mmio helpers. The returned
105  * address is not guaranteed to be usable directly as a virtual
106  * address. 
107  *
108  * This version of ioremap ensures that the memory is marked uncachable
109  * on the CPU as well as honouring existing caching rules from things like
110  * the PCI bus. Note that there are other caches and buffers on many 
111  * busses. In particular driver authors should read up on PCI writes
112  *
113  * It's useful if some control registers are in such an area and
114  * write combining or read caching is not desirable:
115  * 
116  * Must be freed with iounmap.
117  */
118
119 void __iomem *ioremap_nocache (unsigned long phys_addr, unsigned long size)
120 {
121         unsigned long last_addr;
122         void __iomem *p = __ioremap(phys_addr, size, _PAGE_PCD | _PAGE_PWT);
123         if (!p) 
124                 return p; 
125
126         /* Guaranteed to be > phys_addr, as per __ioremap() */
127         last_addr = phys_addr + size - 1;
128
129         if (last_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
130                 struct page *ppage = virt_to_page(__va(phys_addr));             
131                 unsigned long npages;
132
133                 phys_addr &= PAGE_MASK;
134
135                 /* This might overflow and become zero.. */
136                 last_addr = PAGE_ALIGN(last_addr);
137
138                 /* .. but that's ok, because modulo-2**n arithmetic will make
139                 * the page-aligned "last - first" come out right.
140                 */
141                 npages = (last_addr - phys_addr) >> PAGE_SHIFT;
142
143                 if (change_page_attr(ppage, npages, PAGE_KERNEL_NOCACHE) < 0) { 
144                         iounmap(p); 
145                         p = NULL;
146                 }
147                 global_flush_tlb();
148         }
149
150         return p;                                       
151 }
152 EXPORT_SYMBOL(ioremap_nocache);
153
154 /**
155  * iounmap - Free a IO remapping
156  * @addr: virtual address from ioremap_*
157  *
158  * Caller must ensure there is only one unmapping for the same pointer.
159  */
160 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
161 {
162         struct vm_struct *p, *o;
163
164         if ((void __force *)addr <= high_memory)
165                 return;
166
167         /*
168          * __ioremap special-cases the PCI/ISA range by not instantiating a
169          * vm_area and by simply returning an address into the kernel mapping
170          * of ISA space.   So handle that here.
171          */
172         if (addr >= phys_to_virt(ISA_START_ADDRESS) &&
173                         addr < phys_to_virt(ISA_END_ADDRESS))
174                 return;
175
176         addr = (volatile void __iomem *)(PAGE_MASK & (unsigned long __force)addr);
177
178         /* Use the vm area unlocked, assuming the caller
179            ensures there isn't another iounmap for the same address
180            in parallel. Reuse of the virtual address is prevented by
181            leaving it in the global lists until we're done with it.
182            cpa takes care of the direct mappings. */
183         read_lock(&vmlist_lock);
184         for (p = vmlist; p; p = p->next) {
185                 if (p->addr == addr)
186                         break;
187         }
188         read_unlock(&vmlist_lock);
189
190         if (!p) {
191                 printk("iounmap: bad address %p\n", addr);
192                 dump_stack();
193                 return;
194         }
195
196         /* Reset the direct mapping. Can block */
197         if ((p->flags >> 20) && p->phys_addr < virt_to_phys(high_memory) - 1) {
198                 change_page_attr(virt_to_page(__va(p->phys_addr)),
199                                  get_vm_area_size(p) >> PAGE_SHIFT,
200                                  PAGE_KERNEL);
201                 global_flush_tlb();
202         } 
203
204         /* Finally remove it */
205         o = remove_vm_area((void *)addr);
206         BUG_ON(p != o || o == NULL);
207         kfree(p); 
208 }
209 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
210
211
212 int __initdata early_ioremap_debug;
213
214 static int __init early_ioremap_debug_setup(char *str)
215 {
216         early_ioremap_debug = 1;
217
218         return 0;
219 }
220 early_param("early_ioremap_debug", early_ioremap_debug_setup);
221
222 static __initdata int after_paging_init;
223 static __initdata unsigned long bm_pte[1024]
224                                 __attribute__((aligned(PAGE_SIZE)));
225
226 static inline unsigned long * __init early_ioremap_pgd(unsigned long addr)
227 {
228         return (unsigned long *)swapper_pg_dir + ((addr >> 22) & 1023);
229 }
230
231 static inline unsigned long * __init early_ioremap_pte(unsigned long addr)
232 {
233         return bm_pte + ((addr >> PAGE_SHIFT) & 1023);
234 }
235
236 void __init early_ioremap_init(void)
237 {
238         unsigned long *pgd;
239
240         if (early_ioremap_debug)
241                 printk("early_ioremap_init()\n");
242
243         pgd = early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
244         *pgd = __pa(bm_pte) | _PAGE_TABLE;
245         memset(bm_pte, 0, sizeof(bm_pte));
246         BUG_ON(pgd != early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_END)));
247 }
248
249 void __init early_ioremap_clear(void)
250 {
251         unsigned long *pgd;
252
253         if (early_ioremap_debug)
254                 printk("early_ioremap_clear()\n");
255
256         pgd = early_ioremap_pgd(fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN));
257         *pgd = 0;
258         __flush_tlb_all();
259 }
260
261 void __init early_ioremap_reset(void)
262 {
263         enum fixed_addresses idx;
264         unsigned long *pte, phys, addr;
265
266         after_paging_init = 1;
267         for (idx = FIX_BTMAP_BEGIN; idx >= FIX_BTMAP_END; idx--) {
268                 addr = fix_to_virt(idx);
269                 pte = early_ioremap_pte(addr);
270                 if (!*pte & _PAGE_PRESENT) {
271                         phys = *pte & PAGE_MASK;
272                         set_fixmap(idx, phys);
273                 }
274         }
275 }
276
277 static void __init __early_set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
278                                    unsigned long phys, pgprot_t flags)
279 {
280         unsigned long *pte, addr = __fix_to_virt(idx);
281
282         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
283                 BUG();
284                 return;
285         }
286         pte = early_ioremap_pte(addr);
287         if (pgprot_val(flags))
288                 *pte = (phys & PAGE_MASK) | pgprot_val(flags);
289         else
290                 *pte = 0;
291         __flush_tlb_one(addr);
292 }
293
294 static inline void __init early_set_fixmap(enum fixed_addresses idx,
295                                         unsigned long phys)
296 {
297         if (after_paging_init)
298                 set_fixmap(idx, phys);
299         else
300                 __early_set_fixmap(idx, phys, PAGE_KERNEL);
301 }
302
303 static inline void __init early_clear_fixmap(enum fixed_addresses idx)
304 {
305         if (after_paging_init)
306                 clear_fixmap(idx);
307         else
308                 __early_set_fixmap(idx, 0, __pgprot(0));
309 }
310
311
312 int __initdata early_ioremap_nested;
313
314 static int __init check_early_ioremap_leak(void)
315 {
316         if (!early_ioremap_nested)
317                 return 0;
318
319         printk(KERN_WARNING
320                 "Debug warning: early ioremap leak of %d areas detected.\n",
321                         early_ioremap_nested);
322         printk(KERN_WARNING
323                 "please boot with early_ioremap_debug and report the dmesg.\n");
324         WARN_ON(1);
325
326         return 1;
327 }
328 late_initcall(check_early_ioremap_leak);
329
330 void __init *early_ioremap(unsigned long phys_addr, unsigned long size)
331 {
332         unsigned long offset, last_addr;
333         unsigned int nrpages, nesting;
334         enum fixed_addresses idx0, idx;
335
336         WARN_ON(system_state != SYSTEM_BOOTING);
337
338         nesting = early_ioremap_nested;
339         if (early_ioremap_debug) {
340                 printk("early_ioremap(%08lx, %08lx) [%d] => ",
341                                 phys_addr, size, nesting);
342                 dump_stack();
343         }
344
345         /* Don't allow wraparound or zero size */
346         last_addr = phys_addr + size - 1;
347         if (!size || last_addr < phys_addr) {
348                 WARN_ON(1);
349                 return NULL;
350         }
351
352         if (nesting >= FIX_BTMAPS_NESTING) {
353                 WARN_ON(1);
354                 return NULL;
355         }
356         early_ioremap_nested++;
357         /*
358          * Mappings have to be page-aligned
359          */
360         offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
361         phys_addr &= PAGE_MASK;
362         size = PAGE_ALIGN(last_addr) - phys_addr;
363
364         /*
365          * Mappings have to fit in the FIX_BTMAP area.
366          */
367         nrpages = size >> PAGE_SHIFT;
368         if (nrpages > NR_FIX_BTMAPS) {
369                 WARN_ON(1);
370                 return NULL;
371         }
372
373         /*
374          * Ok, go for it..
375          */
376         idx0 = FIX_BTMAP_BEGIN - NR_FIX_BTMAPS*nesting;
377         idx = idx0;
378         while (nrpages > 0) {
379                 early_set_fixmap(idx, phys_addr);
380                 phys_addr += PAGE_SIZE;
381                 --idx;
382                 --nrpages;
383         }
384         if (early_ioremap_debug)
385                 printk(KERN_CONT "%08lx + %08lx\n", offset, fix_to_virt(idx0));
386
387         return (void*) (offset + fix_to_virt(idx0));
388 }
389
390 void __init early_iounmap(void *addr, unsigned long size)
391 {
392         unsigned long virt_addr;
393         unsigned long offset;
394         unsigned int nrpages;
395         enum fixed_addresses idx;
396         unsigned int nesting;
397
398         nesting = --early_ioremap_nested;
399         WARN_ON(nesting < 0);
400
401         if (early_ioremap_debug) {
402                 printk("early_iounmap(%p, %08lx) [%d]\n", addr, size, nesting);
403                 dump_stack();
404         }
405
406         virt_addr = (unsigned long)addr;
407         if (virt_addr < fix_to_virt(FIX_BTMAP_BEGIN)) {
408                 WARN_ON(1);
409                 return;
410         }
411         offset = virt_addr & ~PAGE_MASK;
412         nrpages = PAGE_ALIGN(offset + size - 1) >> PAGE_SHIFT;
413
414         idx = FIX_BTMAP_BEGIN - NR_FIX_BTMAPS*nesting;
415         while (nrpages > 0) {
416                 early_clear_fixmap(idx);
417                 --idx;
418                 --nrpages;
419         }
420 }
421
422 void __this_fixmap_does_not_exist(void)
423 {
424         WARN_ON(1);
425 }