drivers/iommu/rockchip-iovmm.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   4  * published by the Free Software Foundation.
   5  */
   6
   7 #ifdef CONFIG_ROCKCHIP_IOMMU_DEBUG
   8 #define DEBUG
   9 #endif
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/hardirq.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/scatterlist.h>
  15 #include <linux/err.h>
  16
  17 #include <linux/of.h>
  18 #include <linux/of_platform.h>
  19
  20 #include "rockchip-iommu.h"
  21
  22 static struct rk_vm_region *find_region(struct rk_iovmm *vmm, dma_addr_t iova)
  23 {
  24         struct rk_vm_region *region;
  25
  26         list_for_each_entry(region, &vmm->regions_list, node)
  27                 if (region->start == iova)
  28                         return region;
  29
  30         return NULL;
  31 }
  32
  33 int rockchip_iovmm_invalidate_tlb(struct device *dev)
  34 {
  35         int ret = rockchip_iommu_tlb_invalidate_global(dev);
  36
  37         return ret;
  38 }
  39
  40 void rockchip_iovmm_set_fault_handler(struct device *dev,
  41                                        rockchip_iommu_fault_handler_t handler)
  42 {
  43         struct iommu_drvdata *data = dev_get_drvdata(dev->archdata.iommu);
  44
  45         data->fault_handler = handler;
  46 }
  47
  48 int rockchip_iovmm_activate(struct device *dev)
  49 {
  50         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  51
  52         return iommu_attach_device(vmm->domain, dev);
  53 }
  54
  55 void rockchip_iovmm_deactivate(struct device *dev)
  56 {
  57         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  58
  59         iommu_detach_device(vmm->domain, dev);
  60 }
  61
  62 dma_addr_t rockchip_iovmm_map(struct device *dev,
  63         struct scatterlist *sg, off_t offset, size_t size)
  64 {
  65         off_t start_off;
  66         dma_addr_t addr, start = 0;
  67         size_t mapped_size = 0;
  68         struct rk_vm_region *region;
  69         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  70         int order;
  71         int ret;
  72
  73         for (; sg_dma_len(sg) < offset; sg = sg_next(sg))
  74                 offset -= sg_dma_len(sg);
  75
  76         start_off = offset_in_page(sg_phys(sg) + offset);
  77         size = PAGE_ALIGN(size + start_off);
  78
  79         order = __fls(min_t(size_t, size, SZ_1M));
  80
  81         region = kmalloc(sizeof(*region), GFP_KERNEL);
  82         if (!region) {
  83                 ret = -ENOMEM;
  84                 goto err_map_nomem;
  85         }
  86
  87         start = (dma_addr_t)gen_pool_alloc(vmm->vmm_pool, size);
  88         if (!start) {
  89                 ret = -ENOMEM;
  90                 goto err_map_noiomem;
  91         }
  92
  93         pr_debug("%s: size = %zx\n", __func__, size);
  94
  95         addr = start;
  96         do {
  97                 phys_addr_t phys;
  98                 size_t len;
  99
 100                 phys = sg_phys(sg);
 101                 len = sg_dma_len(sg);
 102
 103                 /* if back to back sg entries are contiguous consolidate them */
 104                 while (sg_next(sg) && sg_phys(sg) +
 105                        sg_dma_len(sg) == sg_phys(sg_next(sg))) {
 106                         len += sg_dma_len(sg_next(sg));
 107                         sg = sg_next(sg);
 108                 }
 109
 110                 if (offset > 0) {
 111                         len -= offset;
 112                         phys += offset;
 113                         offset = 0;
 114                 }
 115
 116                 if (offset_in_page(phys)) {
 117                         len += offset_in_page(phys);
 118                         phys = round_down(phys, PAGE_SIZE);
 119                 }
 120
 121                 len = PAGE_ALIGN(len);
 122
 123                 if (len > (size - mapped_size))
 124                         len = size - mapped_size;
 125                 pr_debug("addr = %pad, phys = %pa, len = %zx\n", &addr, &phys, len);
 126                 ret = iommu_map(vmm->domain, addr, phys, len, 0);
 127                 if (ret)
 128                         break;
 129
 130                 addr += len;
 131                 mapped_size += len;
 132         } while ((sg = sg_next(sg)) && (mapped_size < size));
 133
 134         BUG_ON(mapped_size > size);
 135
 136         if (mapped_size < size)
 137                 goto err_map_map;
 138
 139         region->start = start + start_off;
 140         region->size = size;
 141
 142         INIT_LIST_HEAD(&region->node);
 143
 144         spin_lock(&vmm->lock);
 145
 146         list_add(&region->node, &vmm->regions_list);
 147
 148         spin_unlock(&vmm->lock);
 149
 150         ret = rockchip_iommu_tlb_invalidate(dev);
 151         if (ret) {
 152                 spin_lock(&vmm->lock);
 153                 list_del(&region->node);
 154                 spin_unlock(&vmm->lock);
 155                 goto err_map_map;
 156         }
 157         dev_dbg(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Allocated VM region @ %p/%#X bytes.\n",
 158         &region->start, region->size);
 159
 160         return region->start;
 161
 162 err_map_map:
 163         spin_lock(&vmm->lock);
 164         list_del(&region->node);
 165         spin_unlock(&vmm->lock);
 166         iommu_unmap(vmm->domain, start, mapped_size);
 167         gen_pool_free(vmm->vmm_pool, start, size);
 168 err_map_noiomem:
 169         kfree(region);
 170 err_map_nomem:
 171         dev_err(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Failed to allocated VM region for %zx bytes.\n", size);
 172         return (dma_addr_t)ret;
 173 }
 174
 175 void rockchip_iovmm_unmap(struct device *dev, dma_addr_t iova)
 176 {
 177         struct rk_vm_region *region;
 178         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
 179         size_t unmapped_size;
 180
 181         /* This function must not be called in IRQ handlers */
 182         BUG_ON(in_irq());
 183
 184         spin_lock(&vmm->lock);
 185
 186         region = find_region(vmm, iova);
 187         if (WARN_ON(!region)) {
 188                 spin_unlock(&vmm->lock);
 189                 return;
 190         }
 191
 192         list_del(&region->node);
 193
 194         spin_unlock(&vmm->lock);
 195
 196         region->start = round_down(region->start, PAGE_SIZE);
 197
 198         unmapped_size = iommu_unmap(vmm->domain,
 199                                     region->start, region->size);
 200         /*
 201         rockchip_iommu_tlb_invalidate(dev);
 202         */
 203         gen_pool_free(vmm->vmm_pool, region->start, region->size);
 204
 205         WARN_ON(unmapped_size != region->size);
 206
 207         dev_dbg(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Unmapped %zx bytes from %pad.\n",
 208                 unmapped_size, &region->start);
 209
 210         kfree(region);
 211 }
 212
 213 int rockchip_iovmm_map_oto(struct device *dev, phys_addr_t phys, size_t size)
 214 {
 215         struct rk_vm_region *region;
 216         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
 217         int ret;
 218
 219         if (WARN_ON((phys + size) >= IOVA_START)) {
 220                 dev_err(dev->archdata.iommu, "Unable to create one to one mapping for %zx @ %pa\n",
 221                        size, &phys);
 222                 return -EINVAL;
 223         }
 224
 225         region = kmalloc(sizeof(*region), GFP_KERNEL);
 226         if (!region)
 227                 return -ENOMEM;
 228
 229         if (WARN_ON(phys & ~PAGE_MASK))
 230                 phys = round_down(phys, PAGE_SIZE);
 231
 232
 233         ret = iommu_map(vmm->domain, (dma_addr_t)phys, phys, size, 0);
 234         if (ret < 0) {
 235                 kfree(region);
 236                 return ret;
 237         }
 238
 239         region->start = (dma_addr_t)phys;
 240         region->size = size;
 241         INIT_LIST_HEAD(&region->node);
 242
 243         spin_lock(&vmm->lock);
 244
 245         list_add(&region->node, &vmm->regions_list);
 246
 247         spin_unlock(&vmm->lock);
 248
 249         ret = rockchip_iommu_tlb_invalidate(dev);
 250         if (ret)
 251                 return ret;
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 void rockchip_iovmm_unmap_oto(struct device *dev, phys_addr_t phys)
 257 {
 258         struct rk_vm_region *region;
 259         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
 260         size_t unmapped_size;
 261
 262         /* This function must not be called in IRQ handlers */
 263         BUG_ON(in_irq());
 264
 265         if (WARN_ON(phys & ~PAGE_MASK))
 266                 phys = round_down(phys, PAGE_SIZE);
 267
 268         spin_lock(&vmm->lock);
 269
 270         region = find_region(vmm, (dma_addr_t)phys);
 271         if (WARN_ON(!region)) {
 272                 spin_unlock(&vmm->lock);
 273                 return;
 274         }
 275
 276         list_del(&region->node);
 277
 278         spin_unlock(&vmm->lock);
 279
 280         unmapped_size = iommu_unmap(vmm->domain, region->start, region->size);
 281         WARN_ON(unmapped_size != region->size);
 282         dev_dbg(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Unmapped %zx bytes from %pad.\n",
 283                unmapped_size, &region->start);
 284
 285         kfree(region);
 286 }
 287
 288 int rockchip_init_iovmm(struct device *iommu, struct rk_iovmm *vmm)
 289 {
 290         int ret = 0;
 291
 292         vmm->vmm_pool = gen_pool_create(PAGE_SHIFT, -1);
 293         if (!vmm->vmm_pool) {
 294                 ret = -ENOMEM;
 295                 goto err_setup_genalloc;
 296         }
 297
 298         /* (1GB - 4KB) addr space from 0x10000000 */
 299         ret = gen_pool_add(vmm->vmm_pool, IOVA_START, IOVM_SIZE, -1);
 300         if (ret)
 301                 goto err_setup_domain;
 302
 303         vmm->domain = iommu_domain_alloc(&platform_bus_type);
 304         if (!vmm->domain) {
 305                 ret = -ENOMEM;
 306                 goto err_setup_domain;
 307         }
 308
 309         spin_lock_init(&vmm->lock);
 310
 311         INIT_LIST_HEAD(&vmm->regions_list);
 312
 313         dev_info(iommu, "IOVMM: Created %#x B IOVMM from %#x.\n",
 314                 IOVM_SIZE, IOVA_START);
 315         return 0;
 316 err_setup_domain:
 317         gen_pool_destroy(vmm->vmm_pool);
 318 err_setup_genalloc:
 319         dev_err(iommu, "IOVMM: Failed to create IOVMM (%d)\n", ret);
 320
 321         return ret;
 322 }