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