drivers/iommu/rk-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 "rk-iommu.h"
  21
  22 #define IOMMU_REGION_GUARD              (2<<PAGE_SHIFT)
  23
  24 static struct rk_vm_region *find_region(struct rk_iovmm *vmm, dma_addr_t iova)
  25 {
  26         struct rk_vm_region *region;
  27
  28         list_for_each_entry(region, &vmm->regions_list, node)
  29                 if (region->start == iova)
  30                         return region;
  31
  32         return NULL;
  33 }
  34
  35 int rockchip_iovmm_invalidate_tlb(struct device *dev)
  36 {
  37         int ret = rockchip_iommu_tlb_invalidate_global(dev);
  38
  39         return ret;
  40 }
  41
  42 void rockchip_iovmm_set_fault_handler(struct device *dev,
  43                                        rockchip_iommu_fault_handler_t handler)
  44 {
  45         struct iommu_drvdata *data = dev_get_drvdata(dev->archdata.iommu);
  46
  47         data->fault_handler = handler;
  48 }
  49
  50 int rockchip_iovmm_activate(struct device *dev)
  51 {
  52         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  53
  54         return iommu_attach_device(vmm->domain, dev);
  55 }
  56
  57 void rockchip_iovmm_deactivate(struct device *dev)
  58 {
  59         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  60
  61         iommu_detach_device(vmm->domain, dev);
  62 }
  63
  64 dma_addr_t rockchip_iovmm_map(struct device *dev,
  65         struct scatterlist *sg, off_t offset, size_t size)
  66 {
  67         off_t start_off;
  68         dma_addr_t addr, start = 0;
  69         size_t mapped_size = 0;
  70         struct rk_vm_region *region;
  71         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
  72         int order;
  73         int ret;
  74
  75         for (; sg->length < offset; sg = sg_next(sg))
  76                 offset -= sg->length;
  77
  78         start_off = offset_in_page(sg_phys(sg) + offset);
  79         size = PAGE_ALIGN(size + start_off);
  80
  81         order = __fls(min_t(size_t, size, SZ_1M));
  82
  83         region = kmalloc(sizeof(*region), GFP_KERNEL);
  84         if (!region) {
  85                 ret = -ENOMEM;
  86                 goto err_map_nomem;
  87         }
  88
  89         start = (dma_addr_t)gen_pool_alloc(vmm->vmm_pool,
  90                                            size+IOMMU_REGION_GUARD);
  91         if (!start) {
  92                 ret = -ENOMEM;
  93                 goto err_map_noiomem;
  94         }
  95
  96         pr_debug("%s: size = %zx\n", __func__, size);
  97
  98         addr = start;
  99         do {
 100                 phys_addr_t phys;
 101                 size_t len;
 102
 103                 phys = sg_phys(sg);
 104                 len = sg->length;
 105
 106                 /* if back to back sg entries are contiguous consolidate them */
 107                 while (sg_next(sg) && sg_phys(sg) + sg->length == sg_phys(sg_next(sg))) {
 108                         sg = sg_next(sg);
 109                         len += sg->length;
 110                 }
 111
 112                 if (offset > 0) {
 113                         len -= offset;
 114                         phys += offset;
 115                         offset = 0;
 116                 }
 117
 118                 if (offset_in_page(phys)) {
 119                         len += offset_in_page(phys);
 120                         phys = round_down(phys, PAGE_SIZE);
 121                 }
 122
 123                 len = PAGE_ALIGN(len);
 124
 125                 if (len > (size - mapped_size))
 126                         len = size - mapped_size;
 127                 pr_debug("addr = %pad, phys = %pa, len = %zx\n", &addr, &phys, len);
 128                 ret = iommu_map(vmm->domain, addr, phys, len, 0);
 129                 if (ret)
 130                         break;
 131
 132                 addr += len;
 133                 mapped_size += len;
 134         } while ((sg = sg_next(sg)) && (mapped_size < size));
 135
 136         BUG_ON(mapped_size > size);
 137
 138         if (mapped_size < size)
 139                 goto err_map_map;
 140
 141         region->start = start + start_off;
 142         region->size = size;
 143
 144         INIT_LIST_HEAD(&region->node);
 145
 146         spin_lock(&vmm->lock);
 147
 148         list_add(&region->node, &vmm->regions_list);
 149
 150         spin_unlock(&vmm->lock);
 151
 152         ret = rockchip_iommu_tlb_invalidate(dev);
 153         if (ret) {
 154                 spin_lock(&vmm->lock);
 155                 list_del(&region->node);
 156                 spin_unlock(&vmm->lock);
 157                 goto err_map_map;
 158         }
 159         dev_dbg(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Allocated VM region @ %p/%#X bytes.\n",
 160         &region->start, region->size);
 161
 162         return region->start;
 163
 164 err_map_map:
 165         iommu_unmap(vmm->domain, start, mapped_size);
 166         gen_pool_free(vmm->vmm_pool, start, size);
 167 err_map_noiomem:
 168         kfree(region);
 169 err_map_nomem:
 170         dev_err(dev->archdata.iommu, "IOVMM: Failed to allocated VM region for %zx bytes.\n", size);
 171         return (dma_addr_t)ret;
 172 }
 173
 174 void rockchip_iovmm_unmap(struct device *dev, dma_addr_t iova)
 175 {
 176         struct rk_vm_region *region;
 177         struct rk_iovmm *vmm = rockchip_get_iovmm(dev);
 178         size_t unmapped_size;
 179
 180         /* This function must not be called in IRQ handlers */
 181         BUG_ON(in_irq());
 182
 183         spin_lock(&vmm->lock);
 184
 185         region = find_region(vmm, iova);
 186         if (WARN_ON(!region)) {
 187                 spin_unlock(&vmm->lock);
 188                 return;
 189         }
 190
 191         list_del(&region->node);
 192
 193         spin_unlock(&vmm->lock);
 194
 195         region->start = round_down(region->start, PAGE_SIZE);
 196
 197         unmapped_size = iommu_unmap(vmm->domain,
 198                                     region->start, region->size);
 199         /*
 200         rockchip_iommu_tlb_invalidate(dev);
 201         */
 202         gen_pool_free(vmm->vmm_pool, region->start,
 203                       region->size+IOMMU_REGION_GUARD);
 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 }