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