arch/arm/mm/dma-mapping.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/dma-mapping.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000-2004 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  *  DMA uncached mapping support.
  11  */
  12 #include <linux/bootmem.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/mm.h>
  15 #include <linux/gfp.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/dma-mapping.h>
  21 #include <linux/dma-contiguous.h>
  22 #include <linux/highmem.h>
  23 #include <linux/memblock.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/iommu.h>
  26 #include <linux/io.h>
  27 #include <linux/vmalloc.h>
  28 #include <linux/sizes.h>
  29
  30 #include <asm/memory.h>
  31 #include <asm/highmem.h>
  32 #include <asm/cacheflush.h>
  33 #include <asm/tlbflush.h>
  34 #include <asm/mach/arch.h>
  35 #include <asm/dma-iommu.h>
  36 #include <asm/mach/map.h>
  37 #include <asm/system_info.h>
  38 #include <asm/dma-contiguous.h>
  39
  40 #include "mm.h"
  41
  42 /*
  43  * The DMA API is built upon the notion of "buffer ownership".  A buffer
  44  * is either exclusively owned by the CPU (and therefore may be accessed
  45  * by it) or exclusively owned by the DMA device.  These helper functions
  46  * represent the transitions between these two ownership states.
  47  *
  48  * Note, however, that on later ARMs, this notion does not work due to
  49  * speculative prefetches.  We model our approach on the assumption that
  50  * the CPU does do speculative prefetches, which means we clean caches
  51  * before transfers and delay cache invalidation until transfer completion.
  52  *
  53  */
  54 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *, unsigned long,
  55                 size_t, enum dma_data_direction);
  56 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *, unsigned long,
  57                 size_t, enum dma_data_direction);
  58
  59 /**
  60  * arm_dma_map_page - map a portion of a page for streaming DMA
  61  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
  62  * @page: page that buffer resides in
  63  * @offset: offset into page for start of buffer
  64  * @size: size of buffer to map
  65  * @dir: DMA transfer direction
  66  *
  67  * Ensure that any data held in the cache is appropriately discarded
  68  * or written back.
  69  *
  70  * The device owns this memory once this call has completed.  The CPU
  71  * can regain ownership by calling dma_unmap_page().
  72  */
  73 static dma_addr_t arm_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
  74              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
  75              struct dma_attrs *attrs)
  76 {
  77         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
  78                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
  79         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
  80 }
  81
  82 static dma_addr_t arm_coherent_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
  83              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
  84              struct dma_attrs *attrs)
  85 {
  86         return pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page)) + offset;
  87 }
  88
  89 /**
  90  * arm_dma_unmap_page - unmap a buffer previously mapped through dma_map_page()
  91  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
  92  * @handle: DMA address of buffer
  93  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
  94  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
  95  *
  96  * Unmap a page streaming mode DMA translation.  The handle and size
  97  * must match what was provided in the previous dma_map_page() call.
  98  * All other usages are undefined.
  99  *
 100  * After this call, reads by the CPU to the buffer are guaranteed to see
 101  * whatever the device wrote there.
 102  */
 103 static void arm_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
 104                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
 105                 struct dma_attrs *attrs)
 106 {
 107         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
 108                 __dma_page_dev_to_cpu(pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle)),
 109                                       handle & ~PAGE_MASK, size, dir);
 110 }
 111
 112 static void arm_dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
 113                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
 114 {
 115         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
 116         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
 117         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
 118 }
 119
 120 static void arm_dma_sync_single_for_device(struct device *dev,
 121                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
 122 {
 123         unsigned int offset = handle & (PAGE_SIZE - 1);
 124         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle-offset));
 125         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
 126 }
 127
 128 struct dma_map_ops arm_dma_ops = {
 129         .alloc                  = arm_dma_alloc,
 130         .free                   = arm_dma_free,
 131         .mmap                   = arm_dma_mmap,
 132         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
 133         .map_page               = arm_dma_map_page,
 134         .unmap_page             = arm_dma_unmap_page,
 135         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
 136         .unmap_sg               = arm_dma_unmap_sg,
 137         .sync_single_for_cpu    = arm_dma_sync_single_for_cpu,
 138         .sync_single_for_device = arm_dma_sync_single_for_device,
 139         .sync_sg_for_cpu        = arm_dma_sync_sg_for_cpu,
 140         .sync_sg_for_device     = arm_dma_sync_sg_for_device,
 141         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
 142 };
 143 EXPORT_SYMBOL(arm_dma_ops);
 144
 145 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
 146         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs);
 147 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 148                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs);
 149
 150 struct dma_map_ops arm_coherent_dma_ops = {
 151         .alloc                  = arm_coherent_dma_alloc,
 152         .free                   = arm_coherent_dma_free,
 153         .mmap                   = arm_dma_mmap,
 154         .get_sgtable            = arm_dma_get_sgtable,
 155         .map_page               = arm_coherent_dma_map_page,
 156         .map_sg                 = arm_dma_map_sg,
 157         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
 158 };
 159 EXPORT_SYMBOL(arm_coherent_dma_ops);
 160
 161 static int __dma_supported(struct device *dev, u64 mask, bool warn)
 162 {
 163         unsigned long max_dma_pfn;
 164
 165         /*
 166          * If the mask allows for more memory than we can address,
 167          * and we actually have that much memory, then we must
 168          * indicate that DMA to this device is not supported.
 169          */
 170         if (sizeof(mask) != sizeof(dma_addr_t) &&
 171             mask > (dma_addr_t)~0 &&
 172             dma_to_pfn(dev, ~0) < max_pfn) {
 173                 if (warn) {
 174                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx is larger than dma_addr_t allows\n",
 175                                  mask);
 176                         dev_warn(dev, "Driver did not use or check the return value from dma_set_coherent_mask()?\n");
 177                 }
 178                 return 0;
 179         }
 180
 181         max_dma_pfn = min(max_pfn, arm_dma_pfn_limit);
 182
 183         /*
 184          * Translate the device's DMA mask to a PFN limit.  This
 185          * PFN number includes the page which we can DMA to.
 186          */
 187         if (dma_to_pfn(dev, mask) < max_dma_pfn) {
 188                 if (warn)
 189                         dev_warn(dev, "Coherent DMA mask %#llx (pfn %#lx-%#lx) covers a smaller range of system memory than the DMA zone pfn 0x0-%#lx\n",
 190                                  mask,
 191                                  dma_to_pfn(dev, 0), dma_to_pfn(dev, mask) + 1,
 192                                  max_dma_pfn + 1);
 193                 return 0;
 194         }
 195
 196         return 1;
 197 }
 198
 199 static u64 get_coherent_dma_mask(struct device *dev)
 200 {
 201         u64 mask = (u64)DMA_BIT_MASK(32);
 202
 203         if (dev) {
 204                 mask = dev->coherent_dma_mask;
 205
 206                 /*
 207                  * Sanity check the DMA mask - it must be non-zero, and
 208                  * must be able to be satisfied by a DMA allocation.
 209                  */
 210                 if (mask == 0) {
 211                         dev_warn(dev, "coherent DMA mask is unset\n");
 212                         return 0;
 213                 }
 214
 215                 if (!__dma_supported(dev, mask, true))
 216                         return 0;
 217         }
 218
 219         return mask;
 220 }
 221
 222 static void __dma_clear_buffer(struct page *page, size_t size)
 223 {
 224         /*
 225          * Ensure that the allocated pages are zeroed, and that any data
 226          * lurking in the kernel direct-mapped region is invalidated.
 227          */
 228         if (PageHighMem(page)) {
 229                 phys_addr_t base = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
 230                 phys_addr_t end = base + size;
 231                 while (size > 0) {
 232                         void *ptr = kmap_atomic(page);
 233                         memset(ptr, 0, PAGE_SIZE);
 234                         dmac_flush_range(ptr, ptr + PAGE_SIZE);
 235                         kunmap_atomic(ptr);
 236                         page++;
 237                         size -= PAGE_SIZE;
 238                 }
 239                 outer_flush_range(base, end);
 240         } else {
 241                 void *ptr = page_address(page);
 242                 memset(ptr, 0, size);
 243                 dmac_flush_range(ptr, ptr + size);
 244                 outer_flush_range(__pa(ptr), __pa(ptr) + size);
 245         }
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Allocate a DMA buffer for 'dev' of size 'size' using the
 250  * specified gfp mask.  Note that 'size' must be page aligned.
 251  */
 252 static struct page *__dma_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp)
 253 {
 254         unsigned long order = get_order(size);
 255         struct page *page, *p, *e;
 256
 257         page = alloc_pages(gfp, order);
 258         if (!page)
 259                 return NULL;
 260
 261         /*
 262          * Now split the huge page and free the excess pages
 263          */
 264         split_page(page, order);
 265         for (p = page + (size >> PAGE_SHIFT), e = page + (1 << order); p < e; p++)
 266                 __free_page(p);
 267
 268         __dma_clear_buffer(page, size);
 269
 270         return page;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Free a DMA buffer.  'size' must be page aligned.
 275  */
 276 static void __dma_free_buffer(struct page *page, size_t size)
 277 {
 278         struct page *e = page + (size >> PAGE_SHIFT);
 279
 280         while (page < e) {
 281                 __free_page(page);
 282                 page++;
 283         }
 284 }
 285
 286 #ifdef CONFIG_MMU
 287
 288 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
 289                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
 290                                      const void *caller);
 291
 292 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
 293                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
 294                                  const void *caller);
 295
 296 static void *
 297 __dma_alloc_remap(struct page *page, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
 298         const void *caller)
 299 {
 300         struct vm_struct *area;
 301         unsigned long addr;
 302
 303         /*
 304          * DMA allocation can be mapped to user space, so lets
 305          * set VM_USERMAP flags too.
 306          */
 307         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
 308                                   caller);
 309         if (!area)
 310                 return NULL;
 311         addr = (unsigned long)area->addr;
 312         area->phys_addr = __pfn_to_phys(page_to_pfn(page));
 313
 314         if (ioremap_page_range(addr, addr + size, area->phys_addr, prot)) {
 315                 vunmap((void *)addr);
 316                 return NULL;
 317         }
 318         return (void *)addr;
 319 }
 320
 321 static void __dma_free_remap(void *cpu_addr, size_t size)
 322 {
 323         unsigned int flags = VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP;
 324         struct vm_struct *area = find_vm_area(cpu_addr);
 325         if (!area || (area->flags & flags) != flags) {
 326                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
 327                 return;
 328         }
 329         unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
 330         vunmap(cpu_addr);
 331 }
 332
 333 #define DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE  SZ_256K
 334
 335 struct dma_pool {
 336         size_t size;
 337         spinlock_t lock;
 338         unsigned long *bitmap;
 339         unsigned long nr_pages;
 340         void *vaddr;
 341         struct page **pages;
 342 };
 343
 344 static struct dma_pool atomic_pool = {
 345         .size = DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE,
 346 };
 347
 348 static int __init early_coherent_pool(char *p)
 349 {
 350         atomic_pool.size = memparse(p, &p);
 351         return 0;
 352 }
 353 early_param("coherent_pool", early_coherent_pool);
 354
 355 void __init init_dma_coherent_pool_size(unsigned long size)
 356 {
 357         /*
 358          * Catch any attempt to set the pool size too late.
 359          */
 360         BUG_ON(atomic_pool.vaddr);
 361
 362         /*
 363          * Set architecture specific coherent pool size only if
 364          * it has not been changed by kernel command line parameter.
 365          */
 366         if (atomic_pool.size == DEFAULT_DMA_COHERENT_POOL_SIZE)
 367                 atomic_pool.size = size;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Initialise the coherent pool for atomic allocations.
 372  */
 373 static int __init atomic_pool_init(void)
 374 {
 375         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
 376         pgprot_t prot = pgprot_dmacoherent(PAGE_KERNEL);
 377         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | GFP_DMA;
 378         unsigned long nr_pages = pool->size >> PAGE_SHIFT;
 379         unsigned long *bitmap;
 380         struct page *page;
 381         struct page **pages;
 382         void *ptr;
 383         int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(nr_pages) * sizeof(long);
 384
 385         bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
 386         if (!bitmap)
 387                 goto no_bitmap;
 388
 389         pages = kzalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 390         if (!pages)
 391                 goto no_pages;
 392
 393         if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_CMA))
 394                 ptr = __alloc_from_contiguous(NULL, pool->size, prot, &page,
 395                                               atomic_pool_init);
 396         else
 397                 ptr = __alloc_remap_buffer(NULL, pool->size, gfp, prot, &page,
 398                                            atomic_pool_init);
 399         if (ptr) {
 400                 int i;
 401
 402                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
 403                         pages[i] = page + i;
 404
 405                 spin_lock_init(&pool->lock);
 406                 pool->vaddr = ptr;
 407                 pool->pages = pages;
 408                 pool->bitmap = bitmap;
 409                 pool->nr_pages = nr_pages;
 410                 pr_info("DMA: preallocated %u KiB pool for atomic coherent allocations\n",
 411                        (unsigned)pool->size / 1024);
 412                 return 0;
 413         }
 414
 415         kfree(pages);
 416 no_pages:
 417         kfree(bitmap);
 418 no_bitmap:
 419         pr_err("DMA: failed to allocate %u KiB pool for atomic coherent allocation\n",
 420                (unsigned)pool->size / 1024);
 421         return -ENOMEM;
 422 }
 423 /*
 424  * CMA is activated by core_initcall, so we must be called after it.
 425  */
 426 postcore_initcall(atomic_pool_init);
 427
 428 struct dma_contig_early_reserve {
 429         phys_addr_t base;
 430         unsigned long size;
 431 };
 432
 433 static struct dma_contig_early_reserve dma_mmu_remap[MAX_CMA_AREAS] __initdata;
 434
 435 static int dma_mmu_remap_num __initdata;
 436
 437 void __init dma_contiguous_early_fixup(phys_addr_t base, unsigned long size)
 438 {
 439         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].base = base;
 440         dma_mmu_remap[dma_mmu_remap_num].size = size;
 441         dma_mmu_remap_num++;
 442 }
 443
 444 void __init dma_contiguous_remap(void)
 445 {
 446         int i;
 447         for (i = 0; i < dma_mmu_remap_num; i++) {
 448                 phys_addr_t start = dma_mmu_remap[i].base;
 449                 phys_addr_t end = start + dma_mmu_remap[i].size;
 450                 struct map_desc map;
 451                 unsigned long addr;
 452
 453                 if (end > arm_lowmem_limit)
 454                         end = arm_lowmem_limit;
 455                 if (start >= end)
 456                         continue;
 457
 458                 map.pfn = __phys_to_pfn(start);
 459                 map.virtual = __phys_to_virt(start);
 460                 map.length = end - start;
 461                 map.type = MT_MEMORY_DMA_READY;
 462
 463                 /*
 464                  * Clear previous low-memory mapping
 465                  */
 466                 for (addr = __phys_to_virt(start); addr < __phys_to_virt(end);
 467                      addr += PMD_SIZE)
 468                         pmd_clear(pmd_off_k(addr));
 469
 470                 iotable_init(&map, 1);
 471         }
 472 }
 473
 474 static int __dma_update_pte(pte_t *pte, pgtable_t token, unsigned long addr,
 475                             void *data)
 476 {
 477         struct page *page = virt_to_page(addr);
 478         pgprot_t prot = *(pgprot_t *)data;
 479
 480         set_pte_ext(pte, mk_pte(page, prot), 0);
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 static void __dma_remap(struct page *page, size_t size, pgprot_t prot)
 485 {
 486         unsigned long start = (unsigned long) page_address(page);
 487         unsigned end = start + size;
 488
 489         apply_to_page_range(&init_mm, start, size, __dma_update_pte, &prot);
 490         flush_tlb_kernel_range(start, end);
 491 }
 492
 493 static void *__alloc_remap_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
 494                                  pgprot_t prot, struct page **ret_page,
 495                                  const void *caller)
 496 {
 497         struct page *page;
 498         void *ptr;
 499         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
 500         if (!page)
 501                 return NULL;
 502
 503         ptr = __dma_alloc_remap(page, size, gfp, prot, caller);
 504         if (!ptr) {
 505                 __dma_free_buffer(page, size);
 506                 return NULL;
 507         }
 508
 509         *ret_page = page;
 510         return ptr;
 511 }
 512
 513 static void *__alloc_from_pool(size_t size, struct page **ret_page)
 514 {
 515         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
 516         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 517         unsigned int pageno;
 518         unsigned long flags;
 519         void *ptr = NULL;
 520         unsigned long align_mask;
 521
 522         if (!pool->vaddr) {
 523                 WARN(1, "coherent pool not initialised!\n");
 524                 return NULL;
 525         }
 526
 527         /*
 528          * Align the region allocation - allocations from pool are rather
 529          * small, so align them to their order in pages, minimum is a page
 530          * size. This helps reduce fragmentation of the DMA space.
 531          */
 532         align_mask = (1 << get_order(size)) - 1;
 533
 534         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
 535         pageno = bitmap_find_next_zero_area(pool->bitmap, pool->nr_pages,
 536                                             0, count, align_mask);
 537         if (pageno < pool->nr_pages) {
 538                 bitmap_set(pool->bitmap, pageno, count);
 539                 ptr = pool->vaddr + PAGE_SIZE * pageno;
 540                 *ret_page = pool->pages[pageno];
 541         } else {
 542                 pr_err_once("ERROR: %u KiB atomic DMA coherent pool is too small!\n"
 543                             "Please increase it with coherent_pool= kernel parameter!\n",
 544                             (unsigned)pool->size / 1024);
 545         }
 546         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
 547
 548         return ptr;
 549 }
 550
 551 static bool __in_atomic_pool(void *start, size_t size)
 552 {
 553         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
 554         void *end = start + size;
 555         void *pool_start = pool->vaddr;
 556         void *pool_end = pool->vaddr + pool->size;
 557
 558         if (start < pool_start || start >= pool_end)
 559                 return false;
 560
 561         if (end <= pool_end)
 562                 return true;
 563
 564         WARN(1, "Wrong coherent size(%p-%p) from atomic pool(%p-%p)\n",
 565              start, end - 1, pool_start, pool_end - 1);
 566
 567         return false;
 568 }
 569
 570 static int __free_from_pool(void *start, size_t size)
 571 {
 572         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
 573         unsigned long pageno, count;
 574         unsigned long flags;
 575
 576         if (!__in_atomic_pool(start, size))
 577                 return 0;
 578
 579         pageno = (start - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
 580         count = size >> PAGE_SHIFT;
 581
 582         spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
 583         bitmap_clear(pool->bitmap, pageno, count);
 584         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
 585
 586         return 1;
 587 }
 588
 589 static void *__alloc_from_contiguous(struct device *dev, size_t size,
 590                                      pgprot_t prot, struct page **ret_page,
 591                                      const void *caller)
 592 {
 593         unsigned long order = get_order(size);
 594         size_t count = size >> PAGE_SHIFT;
 595         struct page *page;
 596         void *ptr;
 597
 598         page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
 599         if (!page)
 600                 return NULL;
 601
 602         __dma_clear_buffer(page, size);
 603
 604         if (PageHighMem(page)) {
 605                 ptr = __dma_alloc_remap(page, size, GFP_KERNEL, prot, caller);
 606                 if (!ptr) {
 607                         dma_release_from_contiguous(dev, page, count);
 608                         return NULL;
 609                 }
 610         } else {
 611                 __dma_remap(page, size, prot);
 612                 ptr = page_address(page);
 613         }
 614         *ret_page = page;
 615         return ptr;
 616 }
 617
 618 static void __free_from_contiguous(struct device *dev, struct page *page,
 619                                    void *cpu_addr, size_t size)
 620 {
 621         if (PageHighMem(page))
 622                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
 623         else
 624                 __dma_remap(page, size, PAGE_KERNEL);
 625         dma_release_from_contiguous(dev, page, size >> PAGE_SHIFT);
 626 }
 627
 628 static inline pgprot_t __get_dma_pgprot(struct dma_attrs *attrs, pgprot_t prot)
 629 {
 630         prot = dma_get_attr(DMA_ATTR_WRITE_COMBINE, attrs) ?
 631                             pgprot_writecombine(prot) :
 632                             pgprot_dmacoherent(prot);
 633         return prot;
 634 }
 635
 636 #define nommu() 0
 637
 638 #else   /* !CONFIG_MMU */
 639
 640 #define nommu() 1
 641
 642 #define __get_dma_pgprot(attrs, prot)   __pgprot(0)
 643 #define __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, ret, c)      NULL
 644 #define __alloc_from_pool(size, ret_page)                       NULL
 645 #define __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, ret, c)        NULL
 646 #define __free_from_pool(cpu_addr, size)                        0
 647 #define __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size)       do { } while (0)
 648 #define __dma_free_remap(cpu_addr, size)                        do { } while (0)
 649
 650 #endif  /* CONFIG_MMU */
 651
 652 static void *__alloc_simple_buffer(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
 653                                    struct page **ret_page)
 654 {
 655         struct page *page;
 656         page = __dma_alloc_buffer(dev, size, gfp);
 657         if (!page)
 658                 return NULL;
 659
 660         *ret_page = page;
 661         return page_address(page);
 662 }
 663
 664
 665
 666 static void *__dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
 667                          gfp_t gfp, pgprot_t prot, bool is_coherent, const void *caller)
 668 {
 669         u64 mask = get_coherent_dma_mask(dev);
 670         struct page *page = NULL;
 671         void *addr;
 672
 673 #ifdef CONFIG_DMA_API_DEBUG
 674         u64 limit = (mask + 1) & ~mask;
 675         if (limit && size >= limit) {
 676                 dev_warn(dev, "coherent allocation too big (requested %#x mask %#llx)\n",
 677                         size, mask);
 678                 return NULL;
 679         }
 680 #endif
 681
 682         if (!mask)
 683                 return NULL;
 684
 685         if (mask < 0xffffffffULL)
 686                 gfp |= GFP_DMA;
 687
 688         /*
 689          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
 690          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
 691          * handle them.  The real problem is that this flag probably
 692          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
 693          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
 694          */
 695         gfp &= ~(__GFP_COMP);
 696
 697         *handle = DMA_ERROR_CODE;
 698         size = PAGE_ALIGN(size);
 699
 700         if (is_coherent || nommu())
 701                 addr = __alloc_simple_buffer(dev, size, gfp, &page);
 702         else if (!(gfp & __GFP_WAIT))
 703                 addr = __alloc_from_pool(size, &page);
 704         else if (!IS_ENABLED(CONFIG_DMA_CMA))
 705                 addr = __alloc_remap_buffer(dev, size, gfp, prot, &page, caller);
 706         else
 707                 addr = __alloc_from_contiguous(dev, size, prot, &page, caller);
 708
 709         if (addr)
 710                 *handle = pfn_to_dma(dev, page_to_pfn(page));
 711
 712         return addr;
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Allocate DMA-coherent memory space and return both the kernel remapped
 717  * virtual and bus address for that space.
 718  */
 719 void *arm_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle,
 720                     gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
 721 {
 722         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
 723         void *memory;
 724
 725         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
 726                 return memory;
 727
 728         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, false,
 729                            __builtin_return_address(0));
 730 }
 731
 732 static void *arm_coherent_dma_alloc(struct device *dev, size_t size,
 733         dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
 734 {
 735         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
 736         void *memory;
 737
 738         if (dma_alloc_from_coherent(dev, size, handle, &memory))
 739                 return memory;
 740
 741         return __dma_alloc(dev, size, handle, gfp, prot, true,
 742                            __builtin_return_address(0));
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
 747  */
 748 int arm_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 749                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 750                  struct dma_attrs *attrs)
 751 {
 752         int ret = -ENXIO;
 753 #ifdef CONFIG_MMU
 754         unsigned long nr_vma_pages = (vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 755         unsigned long nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 756         unsigned long pfn = dma_to_pfn(dev, dma_addr);
 757         unsigned long off = vma->vm_pgoff;
 758
 759         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
 760
 761         if (dma_mmap_from_coherent(dev, vma, cpu_addr, size, &ret))
 762                 return ret;
 763
 764         if (off < nr_pages && nr_vma_pages <= (nr_pages - off)) {
 765                 ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
 766                                       pfn + off,
 767                                       vma->vm_end - vma->vm_start,
 768                                       vma->vm_page_prot);
 769         }
 770 #endif  /* CONFIG_MMU */
 771
 772         return ret;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Free a buffer as defined by the above mapping.
 777  */
 778 static void __arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 779                            dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs,
 780                            bool is_coherent)
 781 {
 782         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
 783
 784         if (dma_release_from_coherent(dev, get_order(size), cpu_addr))
 785                 return;
 786
 787         size = PAGE_ALIGN(size);
 788
 789         if (is_coherent || nommu()) {
 790                 __dma_free_buffer(page, size);
 791         } else if (__free_from_pool(cpu_addr, size)) {
 792                 return;
 793         } else if (!IS_ENABLED(CONFIG_DMA_CMA)) {
 794                 __dma_free_remap(cpu_addr, size);
 795                 __dma_free_buffer(page, size);
 796         } else {
 797                 /*
 798                  * Non-atomic allocations cannot be freed with IRQs disabled
 799                  */
 800                 WARN_ON(irqs_disabled());
 801                 __free_from_contiguous(dev, page, cpu_addr, size);
 802         }
 803 }
 804
 805 void arm_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 806                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
 807 {
 808         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, false);
 809 }
 810
 811 static void arm_coherent_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 812                                   dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
 813 {
 814         __arm_dma_free(dev, size, cpu_addr, handle, attrs, true);
 815 }
 816
 817 int arm_dma_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 818                  void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
 819                  struct dma_attrs *attrs)
 820 {
 821         struct page *page = pfn_to_page(dma_to_pfn(dev, handle));
 822         int ret;
 823
 824         ret = sg_alloc_table(sgt, 1, GFP_KERNEL);
 825         if (unlikely(ret))
 826                 return ret;
 827
 828         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
 829         return 0;
 830 }
 831
 832 static void dma_cache_maint_page(struct page *page, unsigned long offset,
 833         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 834         void (*op)(const void *, size_t, int))
 835 {
 836         unsigned long pfn;
 837         size_t left = size;
 838
 839         pfn = page_to_pfn(page) + offset / PAGE_SIZE;
 840         offset %= PAGE_SIZE;
 841
 842         /*
 843          * A single sg entry may refer to multiple physically contiguous
 844          * pages.  But we still need to process highmem pages individually.
 845          * If highmem is not configured then the bulk of this loop gets
 846          * optimized out.
 847          */
 848         do {
 849                 size_t len = left;
 850                 void *vaddr;
 851
 852                 page = pfn_to_page(pfn);
 853
 854                 if (PageHighMem(page)) {
 855                         if (len + offset > PAGE_SIZE)
 856                                 len = PAGE_SIZE - offset;
 857
 858                         if (cache_is_vipt_nonaliasing()) {
 859                                 vaddr = kmap_atomic(page);
 860                                 op(vaddr + offset, len, dir);
 861                                 kunmap_atomic(vaddr);
 862                         } else {
 863                                 vaddr = kmap_high_get(page);
 864                                 if (vaddr) {
 865                                         op(vaddr + offset, len, dir);
 866                                         kunmap_high(page);
 867                                 }
 868                         }
 869                 } else {
 870                         vaddr = page_address(page) + offset;
 871                         op(vaddr, len, dir);
 872                 }
 873                 offset = 0;
 874                 pfn++;
 875                 left -= len;
 876         } while (left);
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Make an area consistent for devices.
 881  * Note: Drivers should NOT use this function directly, as it will break
 882  * platforms with CONFIG_DMABOUNCE.
 883  * Use the driver DMA support - see dma-mapping.h (dma_sync_*)
 884  */
 885 static void __dma_page_cpu_to_dev(struct page *page, unsigned long off,
 886         size_t size, enum dma_data_direction dir)
 887 {
 888         unsigned long paddr;
 889
 890         dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_map_area);
 891
 892         paddr = page_to_phys(page) + off;
 893         if (dir == DMA_FROM_DEVICE) {
 894                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
 895         } else {
 896                 outer_clean_range(paddr, paddr + size);
 897         }
 898         /* FIXME: non-speculating: flush on bidirectional mappings? */
 899 }
 900
 901 static void __dma_page_dev_to_cpu(struct page *page, unsigned long off,
 902         size_t size, enum dma_data_direction dir)
 903 {
 904         unsigned long paddr = page_to_phys(page) + off;
 905
 906         /* FIXME: non-speculating: not required */
 907         /* don't bother invalidating if DMA to device */
 908         if (dir != DMA_TO_DEVICE)
 909                 outer_inv_range(paddr, paddr + size);
 910
 911         dma_cache_maint_page(page, off, size, dir, dmac_unmap_area);
 912
 913         /*
 914          * Mark the D-cache clean for these pages to avoid extra flushing.
 915          */
 916         if (dir != DMA_TO_DEVICE && size >= PAGE_SIZE) {
 917                 unsigned long pfn;
 918                 size_t left = size;
 919
 920                 pfn = page_to_pfn(page) + off / PAGE_SIZE;
 921                 off %= PAGE_SIZE;
 922                 if (off) {
 923                         pfn++;
 924                         left -= PAGE_SIZE - off;
 925                 }
 926                 while (left >= PAGE_SIZE) {
 927                         page = pfn_to_page(pfn++);
 928                         set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
 929                         left -= PAGE_SIZE;
 930                 }
 931         }
 932 }
 933
 934 /**
 935  * arm_dma_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
 936  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
 937  * @sg: list of buffers
 938  * @nents: number of buffers to map
 939  * @dir: DMA transfer direction
 940  *
 941  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 942  * This is the scatter-gather version of the dma_map_single interface.
 943  * Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 944  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 945  * sg_dma_{address,length}.
 946  *
 947  * Device ownership issues as mentioned for dma_map_single are the same
 948  * here.
 949  */
 950 int arm_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
 951                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 952 {
 953         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 954         struct scatterlist *s;
 955         int i, j;
 956
 957         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
 958 #ifdef CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTH
 959                 s->dma_length = s->length;
 960 #endif
 961                 s->dma_address = ops->map_page(dev, sg_page(s), s->offset,
 962                                                 s->length, dir, attrs);
 963                 if (dma_mapping_error(dev, s->dma_address))
 964                         goto bad_mapping;
 965         }
 966         return nents;
 967
 968  bad_mapping:
 969         for_each_sg(sg, s, i, j)
 970                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
 971         return 0;
 972 }
 973
 974 /**
 975  * arm_dma_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
 976  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
 977  * @sg: list of buffers
 978  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
 979  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
 980  *
 981  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
 982  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
 983  */
 984 void arm_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
 985                 enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
 986 {
 987         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 988         struct scatterlist *s;
 989
 990         int i;
 991
 992         for_each_sg(sg, s, nents, i)
 993                 ops->unmap_page(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s), dir, attrs);
 994 }
 995
 996 /**
 997  * arm_dma_sync_sg_for_cpu
 998  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
 999  * @sg: list of buffers
1000  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1001  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1002  */
1003 void arm_dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1004                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1005 {
1006         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1007         struct scatterlist *s;
1008         int i;
1009
1010         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1011                 ops->sync_single_for_cpu(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1012                                          dir);
1013 }
1014
1015 /**
1016  * arm_dma_sync_sg_for_device
1017  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
1018  * @sg: list of buffers
1019  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1020  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1021  */
1022 void arm_dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1023                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1024 {
1025         struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
1026         struct scatterlist *s;
1027         int i;
1028
1029         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1030                 ops->sync_single_for_device(dev, sg_dma_address(s), s->length,
1031                                             dir);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
1036  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
1037  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask
1038  * to this function.
1039  */
1040 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
1041 {
1042         return __dma_supported(dev, mask, false);
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
1045
1046 int arm_dma_set_mask(struct device *dev, u64 dma_mask)
1047 {
1048         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, dma_mask))
1049                 return -EIO;
1050
1051         *dev->dma_mask = dma_mask;
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 #define PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES      4096
1057
1058 static int __init dma_debug_do_init(void)
1059 {
1060         dma_debug_init(PREALLOC_DMA_DEBUG_ENTRIES);
1061         return 0;
1062 }
1063 fs_initcall(dma_debug_do_init);
1064
1065 #ifdef CONFIG_ARM_DMA_USE_IOMMU
1066
1067 /* IOMMU */
1068
1069 static inline dma_addr_t __alloc_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1070                                       size_t size)
1071 {
1072         unsigned int order = get_order(size);
1073         unsigned int align = 0;
1074         unsigned int count, start;
1075         unsigned long flags;
1076
1077         if (order > CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT)
1078                 order = CONFIG_ARM_DMA_IOMMU_ALIGNMENT;
1079
1080         count = ((PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT) +
1081                  (1 << mapping->order) - 1) >> mapping->order;
1082
1083         if (order > mapping->order)
1084                 align = (1 << (order - mapping->order)) - 1;
1085
1086         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1087         start = bitmap_find_next_zero_area(mapping->bitmap, mapping->bits, 0,
1088                                            count, align);
1089         if (start > mapping->bits) {
1090                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1091                 return DMA_ERROR_CODE;
1092         }
1093
1094         bitmap_set(mapping->bitmap, start, count);
1095         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1096
1097         return mapping->base + (start << (mapping->order + PAGE_SHIFT));
1098 }
1099
1100 static inline void __free_iova(struct dma_iommu_mapping *mapping,
1101                                dma_addr_t addr, size_t size)
1102 {
1103         unsigned int start = (addr - mapping->base) >>
1104                              (mapping->order + PAGE_SHIFT);
1105         unsigned int count = ((size >> PAGE_SHIFT) +
1106                               (1 << mapping->order) - 1) >> mapping->order;
1107         unsigned long flags;
1108
1109         spin_lock_irqsave(&mapping->lock, flags);
1110         bitmap_clear(mapping->bitmap, start, count);
1111         spin_unlock_irqrestore(&mapping->lock, flags);
1112 }
1113
1114 static struct page **__iommu_alloc_buffer(struct device *dev, size_t size,
1115                                           gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1116 {
1117         struct page **pages;
1118         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1119         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1120         int i = 0;
1121
1122         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1123                 pages = kzalloc(array_size, gfp);
1124         else
1125                 pages = vzalloc(array_size);
1126         if (!pages)
1127                 return NULL;
1128
1129         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs))
1130         {
1131                 unsigned long order = get_order(size);
1132                 struct page *page;
1133
1134                 page = dma_alloc_from_contiguous(dev, count, order);
1135                 if (!page)
1136                         goto error;
1137
1138                 __dma_clear_buffer(page, size);
1139
1140                 for (i = 0; i < count; i++)
1141                         pages[i] = page + i;
1142
1143                 return pages;
1144         }
1145
1146         /*
1147          * IOMMU can map any pages, so himem can also be used here
1148          */
1149         gfp |= __GFP_NOWARN | __GFP_HIGHMEM;
1150
1151         while (count) {
1152                 int j, order = __fls(count);
1153
1154                 pages[i] = alloc_pages(gfp, order);
1155                 while (!pages[i] && order)
1156                         pages[i] = alloc_pages(gfp, --order);
1157                 if (!pages[i])
1158                         goto error;
1159
1160                 if (order) {
1161                         split_page(pages[i], order);
1162                         j = 1 << order;
1163                         while (--j)
1164                                 pages[i + j] = pages[i] + j;
1165                 }
1166
1167                 __dma_clear_buffer(pages[i], PAGE_SIZE << order);
1168                 i += 1 << order;
1169                 count -= 1 << order;
1170         }
1171
1172         return pages;
1173 error:
1174         while (i--)
1175                 if (pages[i])
1176                         __free_pages(pages[i], 0);
1177         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1178                 kfree(pages);
1179         else
1180                 vfree(pages);
1181         return NULL;
1182 }
1183
1184 static int __iommu_free_buffer(struct device *dev, struct page **pages,
1185                                size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1186 {
1187         int count = size >> PAGE_SHIFT;
1188         int array_size = count * sizeof(struct page *);
1189         int i;
1190
1191         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS, attrs)) {
1192                 dma_release_from_contiguous(dev, pages[0], count);
1193         } else {
1194                 for (i = 0; i < count; i++)
1195                         if (pages[i])
1196                                 __free_pages(pages[i], 0);
1197         }
1198
1199         if (array_size <= PAGE_SIZE)
1200                 kfree(pages);
1201         else
1202                 vfree(pages);
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Create a CPU mapping for a specified pages
1208  */
1209 static void *
1210 __iommu_alloc_remap(struct page **pages, size_t size, gfp_t gfp, pgprot_t prot,
1211                     const void *caller)
1212 {
1213         unsigned int i, nr_pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1214         struct vm_struct *area;
1215         unsigned long p;
1216
1217         area = get_vm_area_caller(size, VM_ARM_DMA_CONSISTENT | VM_USERMAP,
1218                                   caller);
1219         if (!area)
1220                 return NULL;
1221
1222         area->pages = pages;
1223         area->nr_pages = nr_pages;
1224         p = (unsigned long)area->addr;
1225
1226         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1227                 phys_addr_t phys = __pfn_to_phys(page_to_pfn(pages[i]));
1228                 if (ioremap_page_range(p, p + PAGE_SIZE, phys, prot))
1229                         goto err;
1230                 p += PAGE_SIZE;
1231         }
1232         return area->addr;
1233 err:
1234         unmap_kernel_range((unsigned long)area->addr, size);
1235         vunmap(area->addr);
1236         return NULL;
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Create a mapping in device IO address space for specified pages
1241  */
1242 static dma_addr_t
1243 __iommu_create_mapping(struct device *dev, struct page **pages, size_t size)
1244 {
1245         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1246         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1247         dma_addr_t dma_addr, iova;
1248         int i, ret = DMA_ERROR_CODE;
1249
1250         dma_addr = __alloc_iova(mapping, size);
1251         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1252                 return dma_addr;
1253
1254         iova = dma_addr;
1255         for (i = 0; i < count; ) {
1256                 unsigned int next_pfn = page_to_pfn(pages[i]) + 1;
1257                 phys_addr_t phys = page_to_phys(pages[i]);
1258                 unsigned int len, j;
1259
1260                 for (j = i + 1; j < count; j++, next_pfn++)
1261                         if (page_to_pfn(pages[j]) != next_pfn)
1262                                 break;
1263
1264                 len = (j - i) << PAGE_SHIFT;
1265                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len,
1266                                 IOMMU_READ|IOMMU_WRITE);
1267                 if (ret < 0)
1268                         goto fail;
1269                 iova += len;
1270                 i = j;
1271         }
1272         return dma_addr;
1273 fail:
1274         iommu_unmap(mapping->domain, dma_addr, iova-dma_addr);
1275         __free_iova(mapping, dma_addr, size);
1276         return DMA_ERROR_CODE;
1277 }
1278
1279 static int __iommu_remove_mapping(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size)
1280 {
1281         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1282
1283         /*
1284          * add optional in-page offset from iova to size and align
1285          * result to page size
1286          */
1287         size = PAGE_ALIGN((iova & ~PAGE_MASK) + size);
1288         iova &= PAGE_MASK;
1289
1290         iommu_unmap(mapping->domain, iova, size);
1291         __free_iova(mapping, iova, size);
1292         return 0;
1293 }
1294
1295 static struct page **__atomic_get_pages(void *addr)
1296 {
1297         struct dma_pool *pool = &atomic_pool;
1298         struct page **pages = pool->pages;
1299         int offs = (addr - pool->vaddr) >> PAGE_SHIFT;
1300
1301         return pages + offs;
1302 }
1303
1304 static struct page **__iommu_get_pages(void *cpu_addr, struct dma_attrs *attrs)
1305 {
1306         struct vm_struct *area;
1307
1308         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, PAGE_SIZE))
1309                 return __atomic_get_pages(cpu_addr);
1310
1311         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1312                 return cpu_addr;
1313
1314         area = find_vm_area(cpu_addr);
1315         if (area && (area->flags & VM_ARM_DMA_CONSISTENT))
1316                 return area->pages;
1317         return NULL;
1318 }
1319
1320 static void *__iommu_alloc_atomic(struct device *dev, size_t size,
1321                                   dma_addr_t *handle)
1322 {
1323         struct page *page;
1324         void *addr;
1325
1326         addr = __alloc_from_pool(size, &page);
1327         if (!addr)
1328                 return NULL;
1329
1330         *handle = __iommu_create_mapping(dev, &page, size);
1331         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1332                 goto err_mapping;
1333
1334         return addr;
1335
1336 err_mapping:
1337         __free_from_pool(addr, size);
1338         return NULL;
1339 }
1340
1341 static void __iommu_free_atomic(struct device *dev, void *cpu_addr,
1342                                 dma_addr_t handle, size_t size)
1343 {
1344         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1345         __free_from_pool(cpu_addr, size);
1346 }
1347
1348 static void *arm_iommu_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size,
1349             dma_addr_t *handle, gfp_t gfp, struct dma_attrs *attrs)
1350 {
1351         pgprot_t prot = __get_dma_pgprot(attrs, PAGE_KERNEL);
1352         struct page **pages;
1353         void *addr = NULL;
1354
1355         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1356         size = PAGE_ALIGN(size);
1357
1358         if (!(gfp & __GFP_WAIT))
1359                 return __iommu_alloc_atomic(dev, size, handle);
1360
1361         /*
1362          * Following is a work-around (a.k.a. hack) to prevent pages
1363          * with __GFP_COMP being passed to split_page() which cannot
1364          * handle them.  The real problem is that this flag probably
1365          * should be 0 on ARM as it is not supported on this
1366          * platform; see CONFIG_HUGETLBFS.
1367          */
1368         gfp &= ~(__GFP_COMP);
1369
1370         pages = __iommu_alloc_buffer(dev, size, gfp, attrs);
1371         if (!pages)
1372                 return NULL;
1373
1374         *handle = __iommu_create_mapping(dev, pages, size);
1375         if (*handle == DMA_ERROR_CODE)
1376                 goto err_buffer;
1377
1378         if (dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs))
1379                 return pages;
1380
1381         addr = __iommu_alloc_remap(pages, size, gfp, prot,
1382                                    __builtin_return_address(0));
1383         if (!addr)
1384                 goto err_mapping;
1385
1386         return addr;
1387
1388 err_mapping:
1389         __iommu_remove_mapping(dev, *handle, size);
1390 err_buffer:
1391         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1392         return NULL;
1393 }
1394
1395 static int arm_iommu_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
1396                     void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
1397                     struct dma_attrs *attrs)
1398 {
1399         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
1400         unsigned long usize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1401         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1402
1403         vma->vm_page_prot = __get_dma_pgprot(attrs, vma->vm_page_prot);
1404
1405         if (!pages)
1406                 return -ENXIO;
1407
1408         do {
1409                 int ret = vm_insert_page(vma, uaddr, *pages++);
1410                 if (ret) {
1411                         pr_err("Remapping memory failed: %d\n", ret);
1412                         return ret;
1413                 }
1414                 uaddr += PAGE_SIZE;
1415                 usize -= PAGE_SIZE;
1416         } while (usize > 0);
1417
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * free a page as defined by the above mapping.
1423  * Must not be called with IRQs disabled.
1424  */
1425 void arm_iommu_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
1426                           dma_addr_t handle, struct dma_attrs *attrs)
1427 {
1428         struct page **pages;
1429         size = PAGE_ALIGN(size);
1430
1431         if (__in_atomic_pool(cpu_addr, size)) {
1432                 __iommu_free_atomic(dev, cpu_addr, handle, size);
1433                 return;
1434         }
1435
1436         pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1437         if (!pages) {
1438                 WARN(1, "trying to free invalid coherent area: %p\n", cpu_addr);
1439                 return;
1440         }
1441
1442         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING, attrs)) {
1443                 unmap_kernel_range((unsigned long)cpu_addr, size);
1444                 vunmap(cpu_addr);
1445         }
1446
1447         __iommu_remove_mapping(dev, handle, size);
1448         __iommu_free_buffer(dev, pages, size, attrs);
1449 }
1450
1451 static int arm_iommu_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
1452                                  void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr,
1453                                  size_t size, struct dma_attrs *attrs)
1454 {
1455         unsigned int count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
1456         struct page **pages = __iommu_get_pages(cpu_addr, attrs);
1457
1458         if (!pages)
1459                 return -ENXIO;
1460
1461         return sg_alloc_table_from_pages(sgt, pages, count, 0, size,
1462                                          GFP_KERNEL);
1463 }
1464
1465 static int __dma_direction_to_prot(enum dma_data_direction dir)
1466 {
1467         int prot;
1468
1469         switch (dir) {
1470         case DMA_BIDIRECTIONAL:
1471                 prot = IOMMU_READ | IOMMU_WRITE;
1472                 break;
1473         case DMA_TO_DEVICE:
1474                 prot = IOMMU_READ;
1475                 break;
1476         case DMA_FROM_DEVICE:
1477                 prot = IOMMU_WRITE;
1478                 break;
1479         default:
1480                 prot = 0;
1481         }
1482
1483         return prot;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Map a part of the scatter-gather list into contiguous io address space
1488  */
1489 static int __map_sg_chunk(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1490                           size_t size, dma_addr_t *handle,
1491                           enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1492                           bool is_coherent)
1493 {
1494         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1495         dma_addr_t iova, iova_base;
1496         int ret = 0;
1497         unsigned int count;
1498         struct scatterlist *s;
1499         int prot;
1500
1501         size = PAGE_ALIGN(size);
1502         *handle = DMA_ERROR_CODE;
1503
1504         iova_base = iova = __alloc_iova(mapping, size);
1505         if (iova == DMA_ERROR_CODE)
1506                 return -ENOMEM;
1507
1508         for (count = 0, s = sg; count < (size >> PAGE_SHIFT); s = sg_next(s)) {
1509                 phys_addr_t phys = page_to_phys(sg_page(s));
1510                 unsigned int len = PAGE_ALIGN(s->offset + s->length);
1511
1512                 if (!is_coherent &&
1513                         !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1514                         __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1515
1516                 prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1517
1518                 ret = iommu_map(mapping->domain, iova, phys, len, prot);
1519                 if (ret < 0)
1520                         goto fail;
1521                 count += len >> PAGE_SHIFT;
1522                 iova += len;
1523         }
1524         *handle = iova_base;
1525
1526         return 0;
1527 fail:
1528         iommu_unmap(mapping->domain, iova_base, count * PAGE_SIZE);
1529         __free_iova(mapping, iova_base, size);
1530         return ret;
1531 }
1532
1533 static int __iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1534                      enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1535                      bool is_coherent)
1536 {
1537         struct scatterlist *s = sg, *dma = sg, *start = sg;
1538         int i, count = 0;
1539         unsigned int offset = s->offset;
1540         unsigned int size = s->offset + s->length;
1541         unsigned int max = dma_get_max_seg_size(dev);
1542
1543         for (i = 1; i < nents; i++) {
1544                 s = sg_next(s);
1545
1546                 s->dma_address = DMA_ERROR_CODE;
1547                 s->dma_length = 0;
1548
1549                 if (s->offset || (size & ~PAGE_MASK) || size + s->length > max) {
1550                         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address,
1551                             dir, attrs, is_coherent) < 0)
1552                                 goto bad_mapping;
1553
1554                         dma->dma_address += offset;
1555                         dma->dma_length = size - offset;
1556
1557                         size = offset = s->offset;
1558                         start = s;
1559                         dma = sg_next(dma);
1560                         count += 1;
1561                 }
1562                 size += s->length;
1563         }
1564         if (__map_sg_chunk(dev, start, size, &dma->dma_address, dir, attrs,
1565                 is_coherent) < 0)
1566                 goto bad_mapping;
1567
1568         dma->dma_address += offset;
1569         dma->dma_length = size - offset;
1570
1571         return count+1;
1572
1573 bad_mapping:
1574         for_each_sg(sg, s, count, i)
1575                 __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s), sg_dma_len(s));
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 /**
1580  * arm_coherent_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1581  * @dev: valid struct device pointer
1582  * @sg: list of buffers
1583  * @nents: number of buffers to map
1584  * @dir: DMA transfer direction
1585  *
1586  * Map a set of i/o coherent buffers described by scatterlist in streaming
1587  * mode for DMA. The scatter gather list elements are merged together (if
1588  * possible) and tagged with the appropriate dma address and length. They are
1589  * obtained via sg_dma_{address,length}.
1590  */
1591 int arm_coherent_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1592                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1593 {
1594         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1595 }
1596
1597 /**
1598  * arm_iommu_map_sg - map a set of SG buffers for streaming mode DMA
1599  * @dev: valid struct device pointer
1600  * @sg: list of buffers
1601  * @nents: number of buffers to map
1602  * @dir: DMA transfer direction
1603  *
1604  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
1605  * The scatter gather list elements are merged together (if possible) and
1606  * tagged with the appropriate dma address and length. They are obtained via
1607  * sg_dma_{address,length}.
1608  */
1609 int arm_iommu_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1610                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1611 {
1612         return __iommu_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1613 }
1614
1615 static void __iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1616                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs,
1617                 bool is_coherent)
1618 {
1619         struct scatterlist *s;
1620         int i;
1621
1622         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
1623                 if (sg_dma_len(s))
1624                         __iommu_remove_mapping(dev, sg_dma_address(s),
1625                                                sg_dma_len(s));
1626                 if (!is_coherent &&
1627                     !dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1628                         __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset,
1629                                               s->length, dir);
1630         }
1631 }
1632
1633 /**
1634  * arm_coherent_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1635  * @dev: valid struct device pointer
1636  * @sg: list of buffers
1637  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1638  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1639  *
1640  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1641  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1642  */
1643 void arm_coherent_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1644                 int nents, enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1645 {
1646         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, true);
1647 }
1648
1649 /**
1650  * arm_iommu_unmap_sg - unmap a set of SG buffers mapped by dma_map_sg
1651  * @dev: valid struct device pointer
1652  * @sg: list of buffers
1653  * @nents: number of buffers to unmap (same as was passed to dma_map_sg)
1654  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1655  *
1656  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, CPU access
1657  * rules concerning calls here are the same as for dma_unmap_single().
1658  */
1659 void arm_iommu_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
1660                         enum dma_data_direction dir, struct dma_attrs *attrs)
1661 {
1662         __iommu_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs, false);
1663 }
1664
1665 /**
1666  * arm_iommu_sync_sg_for_cpu
1667  * @dev: valid struct device pointer
1668  * @sg: list of buffers
1669  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1670  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1671  */
1672 void arm_iommu_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1673                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1674 {
1675         struct scatterlist *s;
1676         int i;
1677
1678         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1679                 __dma_page_dev_to_cpu(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1680
1681 }
1682
1683 /**
1684  * arm_iommu_sync_sg_for_device
1685  * @dev: valid struct device pointer
1686  * @sg: list of buffers
1687  * @nents: number of buffers to map (returned from dma_map_sg)
1688  * @dir: DMA transfer direction (same as was passed to dma_map_sg)
1689  */
1690 void arm_iommu_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
1691                         int nents, enum dma_data_direction dir)
1692 {
1693         struct scatterlist *s;
1694         int i;
1695
1696         for_each_sg(sg, s, nents, i)
1697                 __dma_page_cpu_to_dev(sg_page(s), s->offset, s->length, dir);
1698 }
1699
1700
1701 /**
1702  * arm_coherent_iommu_map_page
1703  * @dev: valid struct device pointer
1704  * @page: page that buffer resides in
1705  * @offset: offset into page for start of buffer
1706  * @size: size of buffer to map
1707  * @dir: DMA transfer direction
1708  *
1709  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1710  */
1711 static dma_addr_t arm_coherent_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1712              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1713              struct dma_attrs *attrs)
1714 {
1715         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1716         dma_addr_t dma_addr;
1717         int ret, prot, len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1718
1719         dma_addr = __alloc_iova(mapping, len);
1720         if (dma_addr == DMA_ERROR_CODE)
1721                 return dma_addr;
1722
1723         prot = __dma_direction_to_prot(dir);
1724
1725         ret = iommu_map(mapping->domain, dma_addr, page_to_phys(page), len, prot);
1726         if (ret < 0)
1727                 goto fail;
1728
1729         return dma_addr + offset;
1730 fail:
1731         __free_iova(mapping, dma_addr, len);
1732         return DMA_ERROR_CODE;
1733 }
1734
1735 /**
1736  * arm_iommu_map_page
1737  * @dev: valid struct device pointer
1738  * @page: page that buffer resides in
1739  * @offset: offset into page for start of buffer
1740  * @size: size of buffer to map
1741  * @dir: DMA transfer direction
1742  *
1743  * IOMMU aware version of arm_dma_map_page()
1744  */
1745 static dma_addr_t arm_iommu_map_page(struct device *dev, struct page *page,
1746              unsigned long offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
1747              struct dma_attrs *attrs)
1748 {
1749         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1750                 __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1751
1752         return arm_coherent_iommu_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
1753 }
1754
1755 /**
1756  * arm_coherent_iommu_unmap_page
1757  * @dev: valid struct device pointer
1758  * @handle: DMA address of buffer
1759  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1760  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1761  *
1762  * Coherent IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1763  */
1764 static void arm_coherent_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1765                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1766                 struct dma_attrs *attrs)
1767 {
1768         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1769         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1770         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1771         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1772
1773         if (!iova)
1774                 return;
1775
1776         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1777         __free_iova(mapping, iova, len);
1778 }
1779
1780 /**
1781  * arm_iommu_unmap_page
1782  * @dev: valid struct device pointer
1783  * @handle: DMA address of buffer
1784  * @size: size of buffer (same as passed to dma_map_page)
1785  * @dir: DMA transfer direction (same as passed to dma_map_page)
1786  *
1787  * IOMMU aware version of arm_dma_unmap_page()
1788  */
1789 static void arm_iommu_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
1790                 size_t size, enum dma_data_direction dir,
1791                 struct dma_attrs *attrs)
1792 {
1793         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1794         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1795         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1796         int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1797         int len = PAGE_ALIGN(size + offset);
1798
1799         if (!iova)
1800                 return;
1801
1802         if (!dma_get_attr(DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC, attrs))
1803                 __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1804
1805         iommu_unmap(mapping->domain, iova, len);
1806         __free_iova(mapping, iova, len);
1807 }
1808
1809 static void arm_iommu_sync_single_for_cpu(struct device *dev,
1810                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1811 {
1812         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1813         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1814         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1815         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1816
1817         if (!iova)
1818                 return;
1819
1820         __dma_page_dev_to_cpu(page, offset, size, dir);
1821 }
1822
1823 static void arm_iommu_sync_single_for_device(struct device *dev,
1824                 dma_addr_t handle, size_t size, enum dma_data_direction dir)
1825 {
1826         struct dma_iommu_mapping *mapping = dev->archdata.mapping;
1827         dma_addr_t iova = handle & PAGE_MASK;
1828         struct page *page = phys_to_page(iommu_iova_to_phys(mapping->domain, iova));
1829         unsigned int offset = handle & ~PAGE_MASK;
1830
1831         if (!iova)
1832                 return;
1833
1834         __dma_page_cpu_to_dev(page, offset, size, dir);
1835 }
1836
1837 struct dma_map_ops iommu_ops = {
1838         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1839         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1840         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1841         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1842
1843         .map_page               = arm_iommu_map_page,
1844         .unmap_page             = arm_iommu_unmap_page,
1845         .sync_single_for_cpu    = arm_iommu_sync_single_for_cpu,
1846         .sync_single_for_device = arm_iommu_sync_single_for_device,
1847
1848         .map_sg                 = arm_iommu_map_sg,
1849         .unmap_sg               = arm_iommu_unmap_sg,
1850         .sync_sg_for_cpu        = arm_iommu_sync_sg_for_cpu,
1851         .sync_sg_for_device     = arm_iommu_sync_sg_for_device,
1852
1853         .set_dma_mask           = arm_dma_set_mask,
1854 };
1855
1856 struct dma_map_ops iommu_coherent_ops = {
1857         .alloc          = arm_iommu_alloc_attrs,
1858         .free           = arm_iommu_free_attrs,
1859         .mmap           = arm_iommu_mmap_attrs,
1860         .get_sgtable    = arm_iommu_get_sgtable,
1861
1862         .map_page       = arm_coherent_iommu_map_page,
1863         .unmap_page     = arm_coherent_iommu_unmap_page,
1864
1865         .map_sg         = arm_coherent_iommu_map_sg,
1866         .unmap_sg       = arm_coherent_iommu_unmap_sg,
1867
1868         .set_dma_mask   = arm_dma_set_mask,
1869 };
1870
1871 /**
1872  * arm_iommu_create_mapping
1873  * @bus: pointer to the bus holding the client device (for IOMMU calls)
1874  * @base: start address of the valid IO address space
1875  * @size: size of the valid IO address space
1876  * @order: accuracy of the IO addresses allocations
1877  *
1878  * Creates a mapping structure which holds information about used/unused
1879  * IO address ranges, which is required to perform memory allocation and
1880  * mapping with IOMMU aware functions.
1881  *
1882  * The client device need to be attached to the mapping with
1883  * arm_iommu_attach_device function.
1884  */
1885 struct dma_iommu_mapping *
1886 arm_iommu_create_mapping(struct bus_type *bus, dma_addr_t base, size_t size,
1887                          int order)
1888 {
1889         unsigned int count = size >> (PAGE_SHIFT + order);
1890         unsigned int bitmap_size = BITS_TO_LONGS(count) * sizeof(long);
1891         struct dma_iommu_mapping *mapping;
1892         int err = -ENOMEM;
1893
1894         if (!count)
1895                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1896
1897         mapping = kzalloc(sizeof(struct dma_iommu_mapping), GFP_KERNEL);
1898         if (!mapping)
1899                 goto err;
1900
1901         mapping->bitmap = kzalloc(bitmap_size, GFP_KERNEL);
1902         if (!mapping->bitmap)
1903                 goto err2;
1904
1905         mapping->base = base;
1906         mapping->bits = BITS_PER_BYTE * bitmap_size;
1907         mapping->order = order;
1908         spin_lock_init(&mapping->lock);
1909
1910         mapping->domain = iommu_domain_alloc(bus);
1911         if (!mapping->domain)
1912                 goto err3;
1913
1914         kref_init(&mapping->kref);
1915         return mapping;
1916 err3:
1917         kfree(mapping->bitmap);
1918 err2:
1919         kfree(mapping);
1920 err:
1921         return ERR_PTR(err);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_create_mapping);
1924
1925 static void release_iommu_mapping(struct kref *kref)
1926 {
1927         struct dma_iommu_mapping *mapping =
1928                 container_of(kref, struct dma_iommu_mapping, kref);
1929
1930         iommu_domain_free(mapping->domain);
1931         kfree(mapping->bitmap);
1932         kfree(mapping);
1933 }
1934
1935 void arm_iommu_release_mapping(struct dma_iommu_mapping *mapping)
1936 {
1937         if (mapping)
1938                 kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
1939 }
1940 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_release_mapping);
1941
1942 /**
1943  * arm_iommu_attach_device
1944  * @dev: valid struct device pointer
1945  * @mapping: io address space mapping structure (returned from
1946  *      arm_iommu_create_mapping)
1947  *
1948  * Attaches specified io address space mapping to the provided device,
1949  * this replaces the dma operations (dma_map_ops pointer) with the
1950  * IOMMU aware version. More than one client might be attached to
1951  * the same io address space mapping.
1952  */
1953 int arm_iommu_attach_device(struct device *dev,
1954                             struct dma_iommu_mapping *mapping)
1955 {
1956         int err;
1957
1958         err = iommu_attach_device(mapping->domain, dev);
1959         if (err)
1960                 return err;
1961
1962         kref_get(&mapping->kref);
1963         dev->archdata.mapping = mapping;
1964         set_dma_ops(dev, &iommu_ops);
1965
1966         pr_debug("Attached IOMMU controller to %s device.\n", dev_name(dev));
1967         return 0;
1968 }
1969 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_attach_device);
1970
1971 /**
1972  * arm_iommu_detach_device
1973  * @dev: valid struct device pointer
1974  *
1975  * Detaches the provided device from a previously attached map.
1976  * This voids the dma operations (dma_map_ops pointer)
1977  */
1978 void arm_iommu_detach_device(struct device *dev)
1979 {
1980         struct dma_iommu_mapping *mapping;
1981
1982         mapping = to_dma_iommu_mapping(dev);
1983         if (!mapping) {
1984                 dev_warn(dev, "Not attached\n");
1985                 return;
1986         }
1987
1988         iommu_detach_device(mapping->domain, dev);
1989         kref_put(&mapping->kref, release_iommu_mapping);
1990         dev->archdata.mapping = NULL;
1991         set_dma_ops(dev, NULL);
1992
1993         pr_debug("Detached IOMMU controller from %s device.\n", dev_name(dev));
1994 }
1995 EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_iommu_detach_device);
1996
1997 #endif