arch/ppc/mm/cachemap.c

   1 /*
   2  *  PowerPC version derived from arch/arm/mm/consistent.c
   3  *    Copyright (C) 2001 Dan Malek (dmalek@jlc.net)
   4  *
   5  *  linux/arch/arm/mm/consistent.c
   6  *
   7  *  Copyright (C) 2000 Russell King
   8  *
   9  * Consistent memory allocators.  Used for DMA devices that want to
  10  * share uncached memory with the processor core.  The function return
  11  * is the virtual address and 'dma_handle' is the physical address.
  12  * Mostly stolen from the ARM port, with some changes for PowerPC.
  13  *                                              -- Dan
  14  * Modified for 36-bit support.  -Matt
  15  *
  16  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  17  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  18  * published by the Free Software Foundation.
  19  */
  20
  21 #include <linux/config.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/signal.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/string.h>
  28 #include <linux/types.h>
  29 #include <linux/ptrace.h>
  30 #include <linux/mman.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/swap.h>
  33 #include <linux/stddef.h>
  34 #include <linux/vmalloc.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/delay.h>
  37 #include <linux/bootmem.h>
  38 #include <linux/highmem.h>
  39 #include <linux/pci.h>
  40
  41 #include <asm/pgalloc.h>
  42 #include <asm/prom.h>
  43 #include <asm/io.h>
  44 #include <asm/hardirq.h>
  45 #include <asm/mmu_context.h>
  46 #include <asm/pgtable.h>
  47 #include <asm/mmu.h>
  48 #include <asm/uaccess.h>
  49 #include <asm/smp.h>
  50 #include <asm/machdep.h>
  51
  52 #include "mmu_decl.h"
  53
  54 extern int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags);
  55
  56 /* This function will allocate the requested contiguous pages and
  57  * map them into the kernel's vmalloc() space.  This is done so we
  58  * get unique mapping for these pages, outside of the kernel's 1:1
  59  * virtual:physical mapping.  This is necessary so we can cover large
  60  * portions of the kernel with single large page TLB entries, and
  61  * still get unique uncached pages for consistent DMA.
  62  */
  63 void *consistent_alloc(int gfp, size_t size, dma_addr_t *dma_handle)
  64 {
  65         int order, err, i;
  66         unsigned long page, va, flags;
  67         phys_addr_t pa;
  68         struct vm_struct *area;
  69         void     *ret;
  70
  71         if (in_interrupt())
  72                 BUG();
  73
  74         /* Only allocate page size areas.
  75         */
  76         size = PAGE_ALIGN(size);
  77         order = get_order(size);
  78
  79         page = __get_free_pages(gfp, order);
  80         if (!page) {
  81                 BUG();
  82                 return NULL;
  83         }
  84
  85         /*
  86          * we need to ensure that there are no cachelines in use,
  87          * or worse dirty in this area.
  88          */
  89         invalidate_dcache_range(page, page + size);
  90
  91         /* Allocate some common virtual space to map the new pages.
  92         */
  93         area = get_vm_area(size, VM_ALLOC);
  94         if (area == 0) {
  95                 free_pages(page, order);
  96                 return NULL;
  97         }
  98         va = VMALLOC_VMADDR(area->addr);
  99         ret = (void *)va;
 100
 101         /* This gives us the real physical address of the first page.
 102         */
 103         *dma_handle = pa = virt_to_bus((void *)page);
 104
 105         flags = _PAGE_KERNEL | _PAGE_NO_CACHE;
 106
 107         /*
 108          * Set refcount=1 on all pages in an order>0
 109          * allocation so that vfree() will actually
 110          * free all pages that were allocated.
 111          */
 112         if (order > 0)
 113         {
 114                 struct page *rpage = virt_to_page(page);
 115                 for (i = 1; i < (1 << order); i++)
 116                         set_page_count(rpage+i, 1);
 117         }
 118
 119         err = 0;
 120         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
 121                 err = map_page(va+i, pa+i, flags);
 122
 123         if (err) {
 124                 vfree((void *)va);
 125                 return NULL;
 126         }
 127
 128         return ret;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * free page(s) as defined by the above mapping.
 133  */
 134 void consistent_free(void *vaddr)
 135 {
 136         if (in_interrupt())
 137                 BUG();
 138         vfree(vaddr);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * make an area consistent.
 143  */
 144 void consistent_sync(void *vaddr, size_t size, int direction)
 145 {
 146         unsigned long start = (unsigned long)vaddr;
 147         unsigned long end   = start + size;
 148
 149         switch (direction) {
 150         case PCI_DMA_NONE:
 151                 BUG();
 152         case PCI_DMA_FROMDEVICE:        /* invalidate only */
 153                 invalidate_dcache_range(start, end);
 154                 break;
 155         case PCI_DMA_TODEVICE:          /* writeback only */
 156                 clean_dcache_range(start, end);
 157                 break;
 158         case PCI_DMA_BIDIRECTIONAL:     /* writeback and invalidate */
 159                 flush_dcache_range(start, end);
 160                 break;
 161         }
 162 }
 163
 164 /*
 165  * consistent_sync_page make a page are consistent. identical
 166  * to consistent_sync, but takes a struct page instead of a virtual address
 167  */
 168
 169 void consistent_sync_page(struct page *page, unsigned long offset,
 170 size_t size, int direction)
 171 {
 172         void *start;
 173
 174         start = page_address(page) + offset;
 175         consistent_sync(start, size, direction);
 176 }