drivers/xen/swiotlb-xen.c

   1 /*
   2  *  Copyright 2010
   3  *  by Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
   4  *
   5  * This code provides a IOMMU for Xen PV guests with PCI passthrough.
   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 v2.0 as published by
   9  * the Free Software Foundation
  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  * PV guests under Xen are running in an non-contiguous memory architecture.
  17  *
  18  * When PCI pass-through is utilized, this necessitates an IOMMU for
  19  * translating bus (DMA) to virtual and vice-versa and also providing a
  20  * mechanism to have contiguous pages for device drivers operations (say DMA
  21  * operations).
  22  *
  23  * Specifically, under Xen the Linux idea of pages is an illusion. It
  24  * assumes that pages start at zero and go up to the available memory. To
  25  * help with that, the Linux Xen MMU provides a lookup mechanism to
  26  * translate the page frame numbers (PFN) to machine frame numbers (MFN)
  27  * and vice-versa. The MFN are the "real" frame numbers. Furthermore
  28  * memory is not contiguous. Xen hypervisor stitches memory for guests
  29  * from different pools, which means there is no guarantee that PFN==MFN
  30  * and PFN+1==MFN+1. Lastly with Xen 4.0, pages (in debug mode) are
  31  * allocated in descending order (high to low), meaning the guest might
  32  * never get any MFN's under the 4GB mark.
  33  *
  34  */
  35
  36 #define pr_fmt(fmt) "xen:" KBUILD_MODNAME ": " fmt
  37
  38 #include <linux/bootmem.h>
  39 #include <linux/dma-direct.h>
  40 #include <linux/export.h>
  41 #include <xen/swiotlb-xen.h>
  42 #include <xen/page.h>
  43 #include <xen/xen-ops.h>
  44 #include <xen/hvc-console.h>
  45
  46 #include <asm/dma-mapping.h>
  47 #include <asm/xen/page-coherent.h>
  48
  49 #include <trace/events/swiotlb.h>
  50 /*
  51  * Used to do a quick range check in swiotlb_tbl_unmap_single and
  52  * swiotlb_tbl_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  53  * API.
  54  */
  55
  56 #define XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE  (~(dma_addr_t)0x0)
  57
  58 static char *xen_io_tlb_start, *xen_io_tlb_end;
  59 static unsigned long xen_io_tlb_nslabs;
  60 /*
  61  * Quick lookup value of the bus address of the IOTLB.
  62  */
  63
  64 static u64 start_dma_addr;
  65
  66 /*
  67  * Both of these functions should avoid XEN_PFN_PHYS because phys_addr_t
  68  * can be 32bit when dma_addr_t is 64bit leading to a loss in
  69  * information if the shift is done before casting to 64bit.
  70  */
  71 static inline dma_addr_t xen_phys_to_bus(phys_addr_t paddr)
  72 {
  73         unsigned long bfn = pfn_to_bfn(XEN_PFN_DOWN(paddr));
  74         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)bfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  75
  76         dma |= paddr & ~XEN_PAGE_MASK;
  77
  78         return dma;
  79 }
  80
  81 static inline phys_addr_t xen_bus_to_phys(dma_addr_t baddr)
  82 {
  83         unsigned long xen_pfn = bfn_to_pfn(XEN_PFN_DOWN(baddr));
  84         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)xen_pfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  85         phys_addr_t paddr = dma;
  86
  87         paddr |= baddr & ~XEN_PAGE_MASK;
  88
  89         return paddr;
  90 }
  91
  92 static inline dma_addr_t xen_virt_to_bus(void *address)
  93 {
  94         return xen_phys_to_bus(virt_to_phys(address));
  95 }
  96
  97 static int check_pages_physically_contiguous(unsigned long xen_pfn,
  98                                              unsigned int offset,
  99                                              size_t length)
 100 {
 101         unsigned long next_bfn;
 102         int i;
 103         int nr_pages;
 104
 105         next_bfn = pfn_to_bfn(xen_pfn);
 106         nr_pages = (offset + length + XEN_PAGE_SIZE-1) >> XEN_PAGE_SHIFT;
 107
 108         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
 109                 if (pfn_to_bfn(++xen_pfn) != ++next_bfn)
 110                         return 0;
 111         }
 112         return 1;
 113 }
 114
 115 static inline int range_straddles_page_boundary(phys_addr_t p, size_t size)
 116 {
 117         unsigned long xen_pfn = XEN_PFN_DOWN(p);
 118         unsigned int offset = p & ~XEN_PAGE_MASK;
 119
 120         if (offset + size <= XEN_PAGE_SIZE)
 121                 return 0;
 122         if (check_pages_physically_contiguous(xen_pfn, offset, size))
 123                 return 0;
 124         return 1;
 125 }
 126
 127 static int is_xen_swiotlb_buffer(dma_addr_t dma_addr)
 128 {
 129         unsigned long bfn = XEN_PFN_DOWN(dma_addr);
 130         unsigned long xen_pfn = bfn_to_local_pfn(bfn);
 131         phys_addr_t paddr = XEN_PFN_PHYS(xen_pfn);
 132
 133         /* If the address is outside our domain, it CAN
 134          * have the same virtual address as another address
 135          * in our domain. Therefore _only_ check address within our domain.
 136          */
 137         if (pfn_valid(PFN_DOWN(paddr))) {
 138                 return paddr >= virt_to_phys(xen_io_tlb_start) &&
 139                        paddr < virt_to_phys(xen_io_tlb_end);
 140         }
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 static int max_dma_bits = 32;
 145
 146 static int
 147 xen_swiotlb_fixup(void *buf, size_t size, unsigned long nslabs)
 148 {
 149         int i, rc;
 150         int dma_bits;
 151         dma_addr_t dma_handle;
 152         phys_addr_t p = virt_to_phys(buf);
 153
 154         dma_bits = get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) + PAGE_SHIFT;
 155
 156         i = 0;
 157         do {
 158                 int slabs = min(nslabs - i, (unsigned long)IO_TLB_SEGSIZE);
 159
 160                 do {
 161                         rc = xen_create_contiguous_region(
 162                                 p + (i << IO_TLB_SHIFT),
 163                                 get_order(slabs << IO_TLB_SHIFT),
 164                                 dma_bits, &dma_handle);
 165                 } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 166                 if (rc)
 167                         return rc;
 168
 169                 i += slabs;
 170         } while (i < nslabs);
 171         return 0;
 172 }
 173 static unsigned long xen_set_nslabs(unsigned long nr_tbl)
 174 {
 175         if (!nr_tbl) {
 176                 xen_io_tlb_nslabs = (64 * 1024 * 1024 >> IO_TLB_SHIFT);
 177                 xen_io_tlb_nslabs = ALIGN(xen_io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 178         } else
 179                 xen_io_tlb_nslabs = nr_tbl;
 180
 181         return xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 182 }
 183
 184 enum xen_swiotlb_err {
 185         XEN_SWIOTLB_UNKNOWN = 0,
 186         XEN_SWIOTLB_ENOMEM,
 187         XEN_SWIOTLB_EFIXUP
 188 };
 189
 190 static const char *xen_swiotlb_error(enum xen_swiotlb_err err)
 191 {
 192         switch (err) {
 193         case XEN_SWIOTLB_ENOMEM:
 194                 return "Cannot allocate Xen-SWIOTLB buffer\n";
 195         case XEN_SWIOTLB_EFIXUP:
 196                 return "Failed to get contiguous memory for DMA from Xen!\n"\
 197                     "You either: don't have the permissions, do not have"\
 198                     " enough free memory under 4GB, or the hypervisor memory"\
 199                     " is too fragmented!";
 200         default:
 201                 break;
 202         }
 203         return "";
 204 }
 205 int __ref xen_swiotlb_init(int verbose, bool early)
 206 {
 207         unsigned long bytes, order;
 208         int rc = -ENOMEM;
 209         enum xen_swiotlb_err m_ret = XEN_SWIOTLB_UNKNOWN;
 210         unsigned int repeat = 3;
 211
 212         xen_io_tlb_nslabs = swiotlb_nr_tbl();
 213 retry:
 214         bytes = xen_set_nslabs(xen_io_tlb_nslabs);
 215         order = get_order(xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 216         /*
 217          * Get IO TLB memory from any location.
 218          */
 219         if (early)
 220                 xen_io_tlb_start = alloc_bootmem_pages(PAGE_ALIGN(bytes));
 221         else {
 222 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
 223 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
 224                 while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
 225                         xen_io_tlb_start = (void *)xen_get_swiotlb_free_pages(order);
 226                         if (xen_io_tlb_start)
 227                                 break;
 228                         order--;
 229                 }
 230                 if (order != get_order(bytes)) {
 231                         pr_warn("Warning: only able to allocate %ld MB for software IO TLB\n",
 232                                 (PAGE_SIZE << order) >> 20);
 233                         xen_io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 234                         bytes = xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 235                 }
 236         }
 237         if (!xen_io_tlb_start) {
 238                 m_ret = XEN_SWIOTLB_ENOMEM;
 239                 goto error;
 240         }
 241         xen_io_tlb_end = xen_io_tlb_start + bytes;
 242         /*
 243          * And replace that memory with pages under 4GB.
 244          */
 245         rc = xen_swiotlb_fixup(xen_io_tlb_start,
 246                                bytes,
 247                                xen_io_tlb_nslabs);
 248         if (rc) {
 249                 if (early)
 250                         free_bootmem(__pa(xen_io_tlb_start), PAGE_ALIGN(bytes));
 251                 else {
 252                         free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 253                         xen_io_tlb_start = NULL;
 254                 }
 255                 m_ret = XEN_SWIOTLB_EFIXUP;
 256                 goto error;
 257         }
 258         start_dma_addr = xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_start);
 259         if (early) {
 260                 if (swiotlb_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs,
 261                          verbose))
 262                         panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 263                 rc = 0;
 264         } else
 265                 rc = swiotlb_late_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs);
 266
 267         if (!rc)
 268                 swiotlb_set_max_segment(PAGE_SIZE);
 269
 270         return rc;
 271 error:
 272         if (repeat--) {
 273                 xen_io_tlb_nslabs = max(1024UL, /* Min is 2MB */
 274                                         (xen_io_tlb_nslabs >> 1));
 275                 pr_info("Lowering to %luMB\n",
 276                         (xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT) >> 20);
 277                 goto retry;
 278         }
 279         pr_err("%s (rc:%d)\n", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 280         if (early)
 281                 panic("%s (rc:%d)", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 282         else
 283                 free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 284         return rc;
 285 }
 286
 287 static void *
 288 xen_swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
 289                            dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flags,
 290                            unsigned long attrs)
 291 {
 292         void *ret;
 293         int order = get_order(size);
 294         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 295         phys_addr_t phys;
 296         dma_addr_t dev_addr;
 297
 298         /*
 299         * Ignore region specifiers - the kernel's ideas of
 300         * pseudo-phys memory layout has nothing to do with the
 301         * machine physical layout.  We can't allocate highmem
 302         * because we can't return a pointer to it.
 303         */
 304         flags &= ~(__GFP_DMA | __GFP_HIGHMEM);
 305
 306         /* Convert the size to actually allocated. */
 307         size = 1UL << (order + XEN_PAGE_SHIFT);
 308
 309         /* On ARM this function returns an ioremap'ped virtual address for
 310          * which virt_to_phys doesn't return the corresponding physical
 311          * address. In fact on ARM virt_to_phys only works for kernel direct
 312          * mapped RAM memory. Also see comment below.
 313          */
 314         ret = xen_alloc_coherent_pages(hwdev, size, dma_handle, flags, attrs);
 315
 316         if (!ret)
 317                 return ret;
 318
 319         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 320                 dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 321
 322         /* At this point dma_handle is the physical address, next we are
 323          * going to set it to the machine address.
 324          * Do not use virt_to_phys(ret) because on ARM it doesn't correspond
 325          * to *dma_handle. */
 326         phys = *dma_handle;
 327         dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 328         if (((dev_addr + size - 1 <= dma_mask)) &&
 329             !range_straddles_page_boundary(phys, size))
 330                 *dma_handle = dev_addr;
 331         else {
 332                 if (xen_create_contiguous_region(phys, order,
 333                                                  fls64(dma_mask), dma_handle) != 0) {
 334                         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, ret, (dma_addr_t)phys, attrs);
 335                         return NULL;
 336                 }
 337         }
 338         memset(ret, 0, size);
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 static void
 343 xen_swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 344                           dma_addr_t dev_addr, unsigned long attrs)
 345 {
 346         int order = get_order(size);
 347         phys_addr_t phys;
 348         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 349
 350         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 351                 dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 352
 353         /* do not use virt_to_phys because on ARM it doesn't return you the
 354          * physical address */
 355         phys = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 356
 357         /* Convert the size to actually allocated. */
 358         size = 1UL << (order + XEN_PAGE_SHIFT);
 359
 360         if (((dev_addr + size - 1 <= dma_mask)) ||
 361             range_straddles_page_boundary(phys, size))
 362                 xen_destroy_contiguous_region(phys, order);
 363
 364         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, vaddr, (dma_addr_t)phys, attrs);
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 369  * physical address to use is returned.
 370  *
 371  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 372  * either xen_swiotlb_unmap_page or xen_swiotlb_dma_sync_single is performed.
 373  */
 374 static dma_addr_t xen_swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 375                                 unsigned long offset, size_t size,
 376                                 enum dma_data_direction dir,
 377                                 unsigned long attrs)
 378 {
 379         phys_addr_t map, phys = page_to_phys(page) + offset;
 380         dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 381
 382         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 383         /*
 384          * If the address happens to be in the device's DMA window,
 385          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 386          * buffering it.
 387          */
 388         if (dma_capable(dev, dev_addr, size) &&
 389             !range_straddles_page_boundary(phys, size) &&
 390                 !xen_arch_need_swiotlb(dev, phys, dev_addr) &&
 391                 (swiotlb_force != SWIOTLB_FORCE)) {
 392                 /* we are not interested in the dma_addr returned by
 393                  * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 394                  * by the function. */
 395                 xen_dma_map_page(dev, page, dev_addr, offset, size, dir, attrs);
 396                 return dev_addr;
 397         }
 398
 399         /*
 400          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 401          */
 402         trace_swiotlb_bounced(dev, dev_addr, size, swiotlb_force);
 403
 404         map = swiotlb_tbl_map_single(dev, start_dma_addr, phys, size, dir,
 405                                      attrs);
 406         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR)
 407                 return XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 408
 409         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 410         xen_dma_map_page(dev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 411                                         dev_addr, map & ~PAGE_MASK, size, dir, attrs);
 412
 413         /*
 414          * Ensure that the address returned is DMA'ble
 415          */
 416         if (dma_capable(dev, dev_addr, size))
 417                 return dev_addr;
 418
 419         attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 420         swiotlb_tbl_unmap_single(dev, map, size, dir, attrs);
 421
 422         return XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 427  * match what was provided for in a previous xen_swiotlb_map_page call.  All
 428  * other usages are undefined.
 429  *
 430  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 431  * whatever the device wrote there.
 432  */
 433 static void xen_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 434                              size_t size, enum dma_data_direction dir,
 435                              unsigned long attrs)
 436 {
 437         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 438
 439         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 440
 441         xen_dma_unmap_page(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 442
 443         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 444         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr)) {
 445                 swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, paddr, size, dir, attrs);
 446                 return;
 447         }
 448
 449         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 450                 return;
 451
 452         /*
 453          * phys_to_virt doesn't work with hihgmem page but we could
 454          * call dma_mark_clean() with hihgmem page here. However, we
 455          * are fine since dma_mark_clean() is null on POWERPC. We can
 456          * make dma_mark_clean() take a physical address if necessary.
 457          */
 458         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 459 }
 460
 461 static void xen_swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 462                             size_t size, enum dma_data_direction dir,
 463                             unsigned long attrs)
 464 {
 465         xen_unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 470  * after a transfer.
 471  *
 472  * If you perform a xen_swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
 473  * using the cpu, yet do not wish to teardown the dma mapping, you must
 474  * call this function before doing so.  At the next point you give the dma
 475  * address back to the card, you must first perform a
 476  * xen_swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 477  */
 478 static void
 479 xen_swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 480                         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 481                         enum dma_sync_target target)
 482 {
 483         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 484
 485         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 486
 487         if (target == SYNC_FOR_CPU)
 488                 xen_dma_sync_single_for_cpu(hwdev, dev_addr, size, dir);
 489
 490         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 491         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr))
 492                 swiotlb_tbl_sync_single(hwdev, paddr, size, dir, target);
 493
 494         if (target == SYNC_FOR_DEVICE)
 495                 xen_dma_sync_single_for_device(hwdev, dev_addr, size, dir);
 496
 497         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 498                 return;
 499
 500         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 501 }
 502
 503 void
 504 xen_swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 505                                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 506 {
 507         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_CPU);
 508 }
 509
 510 void
 511 xen_swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 512                                    size_t size, enum dma_data_direction dir)
 513 {
 514         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 515 }
 516
 517 /*
 518  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 519  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
 520  */
 521 static void
 522 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 523                            int nelems, enum dma_data_direction dir,
 524                            unsigned long attrs)
 525 {
 526         struct scatterlist *sg;
 527         int i;
 528
 529         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 530
 531         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 532                 xen_unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg_dma_len(sg), dir, attrs);
 533
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 538  * This is the scatter-gather version of the above xen_swiotlb_map_page
 539  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 540  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 541  * sg_dma_{address,length}(SG).
 542  *
 543  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 544  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 545  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 546  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 547  *       used, at most nents.
 548  *
 549  * Device ownership issues as mentioned above for xen_swiotlb_map_page are the
 550  * same here.
 551  */
 552 static int
 553 xen_swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 554                          int nelems, enum dma_data_direction dir,
 555                          unsigned long attrs)
 556 {
 557         struct scatterlist *sg;
 558         int i;
 559
 560         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 561
 562         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
 563                 phys_addr_t paddr = sg_phys(sg);
 564                 dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(paddr);
 565
 566                 if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 567                     xen_arch_need_swiotlb(hwdev, paddr, dev_addr) ||
 568                     !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length) ||
 569                     range_straddles_page_boundary(paddr, sg->length)) {
 570                         phys_addr_t map = swiotlb_tbl_map_single(hwdev,
 571                                                                  start_dma_addr,
 572                                                                  sg_phys(sg),
 573                                                                  sg->length,
 574                                                                  dir, attrs);
 575                         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR) {
 576                                 dev_warn(hwdev, "swiotlb buffer is full\n");
 577                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 578                                    to do proper error handling. */
 579                                 attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 580                                 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, i, dir,
 581                                                            attrs);
 582                                 sg_dma_len(sgl) = 0;
 583                                 return 0;
 584                         }
 585                         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 586                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 587                                                 dev_addr,
 588                                                 map & ~PAGE_MASK,
 589                                                 sg->length,
 590                                                 dir,
 591                                                 attrs);
 592                         sg->dma_address = dev_addr;
 593                 } else {
 594                         /* we are not interested in the dma_addr returned by
 595                          * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 596                          * by the function. */
 597                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(paddr >> PAGE_SHIFT),
 598                                                 dev_addr,
 599                                                 paddr & ~PAGE_MASK,
 600                                                 sg->length,
 601                                                 dir,
 602                                                 attrs);
 603                         sg->dma_address = dev_addr;
 604                 }
 605                 sg_dma_len(sg) = sg->length;
 606         }
 607         return nelems;
 608 }
 609
 610 /*
 611  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 612  * after a transfer.
 613  *
 614  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 615  * and usage.
 616  */
 617 static void
 618 xen_swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 619                     int nelems, enum dma_data_direction dir,
 620                     enum dma_sync_target target)
 621 {
 622         struct scatterlist *sg;
 623         int i;
 624
 625         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 626                 xen_swiotlb_sync_single(hwdev, sg->dma_address,
 627                                         sg_dma_len(sg), dir, target);
 628 }
 629
 630 static void
 631 xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 632                             int nelems, enum dma_data_direction dir)
 633 {
 634         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_CPU);
 635 }
 636
 637 static void
 638 xen_swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 639                                int nelems, enum dma_data_direction dir)
 640 {
 641         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
 646  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 647  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 648  * this function.
 649  */
 650 static int
 651 xen_swiotlb_dma_supported(struct device *hwdev, u64 mask)
 652 {
 653         return xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_end - 1) <= mask;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
 658  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 659  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 660  */
 661 static int
 662 xen_swiotlb_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 663                      void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 664                      unsigned long attrs)
 665 {
 666 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 667         if (xen_get_dma_ops(dev)->mmap)
 668                 return xen_get_dma_ops(dev)->mmap(dev, vma, cpu_addr,
 669                                                     dma_addr, size, attrs);
 670 #endif
 671         return dma_common_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 676  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 677  */
 678 static int
 679 xen_swiotlb_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 680                         void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
 681                         unsigned long attrs)
 682 {
 683 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 684         if (xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable) {
 685 #if 0
 686         /*
 687          * This check verifies that the page belongs to the current domain and
 688          * is not one mapped from another domain.
 689          * This check is for debug only, and should not go to production build
 690          */
 691                 unsigned long bfn = PHYS_PFN(dma_to_phys(dev, handle));
 692                 BUG_ON (!page_is_ram(bfn));
 693 #endif
 694                 return xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr,
 695                                                            handle, size, attrs);
 696         }
 697 #endif
 698         return dma_common_get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, handle, size, attrs);
 699 }
 700
 701 static int xen_swiotlb_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 702 {
 703         return dma_addr == XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 704 }
 705
 706 const struct dma_map_ops xen_swiotlb_dma_ops = {
 707         .alloc = xen_swiotlb_alloc_coherent,
 708         .free = xen_swiotlb_free_coherent,
 709         .sync_single_for_cpu = xen_swiotlb_sync_single_for_cpu,
 710         .sync_single_for_device = xen_swiotlb_sync_single_for_device,
 711         .sync_sg_for_cpu = xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu,
 712         .sync_sg_for_device = xen_swiotlb_sync_sg_for_device,
 713         .map_sg = xen_swiotlb_map_sg_attrs,
 714         .unmap_sg = xen_swiotlb_unmap_sg_attrs,
 715         .map_page = xen_swiotlb_map_page,
 716         .unmap_page = xen_swiotlb_unmap_page,
 717         .dma_supported = xen_swiotlb_dma_supported,
 718         .mmap = xen_swiotlb_dma_mmap,
 719         .get_sgtable = xen_swiotlb_get_sgtable,
 720         .mapping_error  = xen_swiotlb_mapping_error,
 721 };