Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * linux/arch/arm/mm/ioremap.c
3 : : *
4 : : * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
5 : : *
6 : : * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
7 : : *
8 : : * Hacked for ARM by Phil Blundell <philb@gnu.org>
9 : : * Hacked to allow all architectures to build, and various cleanups
10 : : * by Russell King
11 : : *
12 : : * This allows a driver to remap an arbitrary region of bus memory into
13 : : * virtual space. One should *only* use readl, writel, memcpy_toio and
14 : : * so on with such remapped areas.
15 : : *
16 : : * Because the ARM only has a 32-bit address space we can't address the
17 : : * whole of the (physical) PCI space at once. PCI huge-mode addressing
18 : : * allows us to circumvent this restriction by splitting PCI space into
19 : : * two 2GB chunks and mapping only one at a time into processor memory.
20 : : * We use MMU protection domains to trap any attempt to access the bank
21 : : * that is not currently mapped. (This isn't fully implemented yet.)
22 : : */
23 : : #include <linux/module.h>
24 : : #include <linux/errno.h>
25 : : #include <linux/mm.h>
26 : : #include <linux/vmalloc.h>
27 : : #include <linux/io.h>
28 : : #include <linux/sizes.h>
29 : :
30 : : #include <asm/cp15.h>
31 : : #include <asm/cputype.h>
32 : : #include <asm/cacheflush.h>
33 : : #include <asm/mmu_context.h>
34 : : #include <asm/pgalloc.h>
35 : : #include <asm/tlbflush.h>
36 : : #include <asm/system_info.h>
37 : :
38 : : #include <asm/mach/map.h>
39 : : #include <asm/mach/pci.h>
40 : : #include "mm.h"
41 : :
42 : :
43 : : LIST_HEAD(static_vmlist);
44 : :
45 : 0 : static struct static_vm *find_static_vm_paddr(phys_addr_t paddr,
46 : : size_t size, unsigned int mtype)
47 : : {
48 : : struct static_vm *svm;
49 : : struct vm_struct *vm;
50 : :
51 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry(svm, &static_vmlist, list) {
52 : : vm = &svm->vm;
53 [ # # ]: 0 : if (!(vm->flags & VM_ARM_STATIC_MAPPING))
54 : 0 : continue;
55 [ # # ]: 0 : if ((vm->flags & VM_ARM_MTYPE_MASK) != VM_ARM_MTYPE(mtype))
56 : 0 : continue;
57 : :
58 [ # # ][ # # ]: 0 : if (vm->phys_addr > paddr ||
59 : 0 : paddr + size - 1 > vm->phys_addr + vm->size - 1)
60 : 0 : continue;
61 : :
62 : : return svm;
63 : : }
64 : :
65 : : return NULL;
66 : : }
67 : :
68 : 0 : struct static_vm *find_static_vm_vaddr(void *vaddr)
69 : : {
70 : : struct static_vm *svm;
71 : : struct vm_struct *vm;
72 : :
73 [ # # ][ # # ]: 0 : list_for_each_entry(svm, &static_vmlist, list) {
74 : : vm = &svm->vm;
75 : :
76 : : /* static_vmlist is ascending order */
77 [ # # ][ # # ]: 0 : if (vm->addr > vaddr)
78 : : break;
79 : :
80 [ # # ][ # # ]: 0 : if (vm->addr <= vaddr && vm->addr + vm->size > vaddr)
[ # # ][ # # ]
81 : : return svm;
82 : : }
83 : :
84 : : return NULL;
85 : : }
86 : :
87 : 0 : void __init add_static_vm_early(struct static_vm *svm)
88 : : {
89 : : struct static_vm *curr_svm;
90 : : struct vm_struct *vm;
91 : : void *vaddr;
92 : :
93 : 0 : vm = &svm->vm;
94 : 0 : vm_area_add_early(vm);
95 : 0 : vaddr = vm->addr;
96 : :
97 [ # # ]: 0 : list_for_each_entry(curr_svm, &static_vmlist, list) {
98 : : vm = &curr_svm->vm;
99 : :
100 [ # # ]: 0 : if (vm->addr > vaddr)
101 : : break;
102 : : }
103 : 0 : list_add_tail(&svm->list, &curr_svm->list);
104 : 0 : }
105 : :
106 : 0 : int ioremap_page(unsigned long virt, unsigned long phys,
107 : : const struct mem_type *mtype)
108 : : {
109 : 0 : return ioremap_page_range(virt, virt + PAGE_SIZE, phys,
110 : : __pgprot(mtype->prot_pte));
111 : : }
112 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap_page);
113 : :
114 : 0 : void __check_vmalloc_seq(struct mm_struct *mm)
115 : : {
116 : : unsigned int seq;
117 : :
118 : : do {
119 : 0 : seq = init_mm.context.vmalloc_seq;
120 : 0 : memcpy(pgd_offset(mm, VMALLOC_START),
121 : 0 : pgd_offset_k(VMALLOC_START),
122 : 0 : sizeof(pgd_t) * (pgd_index(VMALLOC_END) -
123 : : pgd_index(VMALLOC_START)));
124 : 0 : mm->context.vmalloc_seq = seq;
125 [ # # ]: 0 : } while (seq != init_mm.context.vmalloc_seq);
126 : 0 : }
127 : :
128 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
129 : : /*
130 : : * Section support is unsafe on SMP - If you iounmap and ioremap a region,
131 : : * the other CPUs will not see this change until their next context switch.
132 : : * Meanwhile, (eg) if an interrupt comes in on one of those other CPUs
133 : : * which requires the new ioremap'd region to be referenced, the CPU will
134 : : * reference the _old_ region.
135 : : *
136 : : * Note that get_vm_area_caller() allocates a guard 4K page, so we need to
137 : : * mask the size back to 1MB aligned or we will overflow in the loop below.
138 : : */
139 : : static void unmap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long size)
140 : : {
141 : : unsigned long addr = virt, end = virt + (size & ~(SZ_1M - 1));
142 : : pgd_t *pgd;
143 : : pud_t *pud;
144 : : pmd_t *pmdp;
145 : :
146 : : flush_cache_vunmap(addr, end);
147 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
148 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
149 : : pmdp = pmd_offset(pud, addr);
150 : : do {
151 : : pmd_t pmd = *pmdp;
152 : :
153 : : if (!pmd_none(pmd)) {
154 : : /*
155 : : * Clear the PMD from the page table, and
156 : : * increment the vmalloc sequence so others
157 : : * notice this change.
158 : : *
159 : : * Note: this is still racy on SMP machines.
160 : : */
161 : : pmd_clear(pmdp);
162 : : init_mm.context.vmalloc_seq++;
163 : :
164 : : /*
165 : : * Free the page table, if there was one.
166 : : */
167 : : if ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == PMD_TYPE_TABLE)
168 : : pte_free_kernel(&init_mm, pmd_page_vaddr(pmd));
169 : : }
170 : :
171 : : addr += PMD_SIZE;
172 : : pmdp += 2;
173 : : } while (addr < end);
174 : :
175 : : /*
176 : : * Ensure that the active_mm is up to date - we want to
177 : : * catch any use-after-iounmap cases.
178 : : */
179 : : if (current->active_mm->context.vmalloc_seq != init_mm.context.vmalloc_seq)
180 : : __check_vmalloc_seq(current->active_mm);
181 : :
182 : : flush_tlb_kernel_range(virt, end);
183 : : }
184 : :
185 : : static int
186 : : remap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
187 : : size_t size, const struct mem_type *type)
188 : : {
189 : : unsigned long addr = virt, end = virt + size;
190 : : pgd_t *pgd;
191 : : pud_t *pud;
192 : : pmd_t *pmd;
193 : :
194 : : /*
195 : : * Remove and free any PTE-based mapping, and
196 : : * sync the current kernel mapping.
197 : : */
198 : : unmap_area_sections(virt, size);
199 : :
200 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
201 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
202 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
203 : : do {
204 : : pmd[0] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
205 : : pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
206 : : pmd[1] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
207 : : pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
208 : : flush_pmd_entry(pmd);
209 : :
210 : : addr += PMD_SIZE;
211 : : pmd += 2;
212 : : } while (addr < end);
213 : :
214 : : return 0;
215 : : }
216 : :
217 : : static int
218 : : remap_area_supersections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
219 : : size_t size, const struct mem_type *type)
220 : : {
221 : : unsigned long addr = virt, end = virt + size;
222 : : pgd_t *pgd;
223 : : pud_t *pud;
224 : : pmd_t *pmd;
225 : :
226 : : /*
227 : : * Remove and free any PTE-based mapping, and
228 : : * sync the current kernel mapping.
229 : : */
230 : : unmap_area_sections(virt, size);
231 : :
232 : : pgd = pgd_offset_k(virt);
233 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
234 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
235 : : do {
236 : : unsigned long super_pmd_val, i;
237 : :
238 : : super_pmd_val = __pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect |
239 : : PMD_SECT_SUPER;
240 : : super_pmd_val |= ((pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xf) << 20;
241 : :
242 : : for (i = 0; i < 8; i++) {
243 : : pmd[0] = __pmd(super_pmd_val);
244 : : pmd[1] = __pmd(super_pmd_val);
245 : : flush_pmd_entry(pmd);
246 : :
247 : : addr += PMD_SIZE;
248 : : pmd += 2;
249 : : }
250 : :
251 : : pfn += SUPERSECTION_SIZE >> PAGE_SHIFT;
252 : : } while (addr < end);
253 : :
254 : : return 0;
255 : : }
256 : : #endif
257 : :
258 : 0 : void __iomem * __arm_ioremap_pfn_caller(unsigned long pfn,
259 : : unsigned long offset, size_t size, unsigned int mtype, void *caller)
260 : : {
261 : : const struct mem_type *type;
262 : : int err;
263 : : unsigned long addr;
264 : : struct vm_struct *area;
265 : 0 : phys_addr_t paddr = __pfn_to_phys(pfn);
266 : :
267 : : #ifndef CONFIG_ARM_LPAE
268 : : /*
269 : : * High mappings must be supersection aligned
270 : : */
271 [ # # ][ # # ]: 0 : if (pfn >= 0x100000 && (paddr & ~SUPERSECTION_MASK))
272 : : return NULL;
273 : : #endif
274 : :
275 : 0 : type = get_mem_type(mtype);
276 [ # # ]: 0 : if (!type)
277 : : return NULL;
278 : :
279 : : /*
280 : : * Page align the mapping size, taking account of any offset.
281 : : */
282 : 0 : size = PAGE_ALIGN(offset + size);
283 : :
284 : : /*
285 : : * Try to reuse one of the static mapping whenever possible.
286 : : */
287 [ # # ]: 0 : if (size && !(sizeof(phys_addr_t) == 4 && pfn >= 0x100000)) {
288 : : struct static_vm *svm;
289 : :
290 : 0 : svm = find_static_vm_paddr(paddr, size, mtype);
291 [ # # ]: 0 : if (svm) {
292 : 0 : addr = (unsigned long)svm->vm.addr;
293 : 0 : addr += paddr - svm->vm.phys_addr;
294 : 0 : return (void __iomem *) (offset + addr);
295 : : }
296 : : }
297 : :
298 : : /*
299 : : * Don't allow RAM to be mapped - this causes problems with ARMv6+
300 : : */
301 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON(pfn_valid(pfn)))
302 : : return NULL;
303 : :
304 : 0 : area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP, caller);
305 [ # # ]: 0 : if (!area)
306 : : return NULL;
307 : 0 : addr = (unsigned long)area->addr;
308 : 0 : area->phys_addr = paddr;
309 : :
310 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
311 : : if (DOMAIN_IO == 0 &&
312 : : (((cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) && (get_cr() & CR_XP)) ||
313 : : cpu_is_xsc3()) && pfn >= 0x100000 &&
314 : : !((paddr | size | addr) & ~SUPERSECTION_MASK)) {
315 : : area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
316 : : err = remap_area_supersections(addr, pfn, size, type);
317 : : } else if (!((paddr | size | addr) & ~PMD_MASK)) {
318 : : area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
319 : : err = remap_area_sections(addr, pfn, size, type);
320 : : } else
321 : : #endif
322 : 0 : err = ioremap_page_range(addr, addr + size, paddr,
323 : : __pgprot(type->prot_pte));
324 : :
325 [ # # ]: 0 : if (err) {
326 : 0 : vunmap((void *)addr);
327 : 0 : return NULL;
328 : : }
329 : :
330 : : flush_cache_vmap(addr, addr + size);
331 : 0 : return (void __iomem *) (offset + addr);
332 : : }
333 : :
334 : 0 : void __iomem *__arm_ioremap_caller(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
335 : : unsigned int mtype, void *caller)
336 : : {
337 : : phys_addr_t last_addr;
338 : 0 : unsigned long offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
339 : 0 : unsigned long pfn = __phys_to_pfn(phys_addr);
340 : :
341 : : /*
342 : : * Don't allow wraparound or zero size
343 : : */
344 : 0 : last_addr = phys_addr + size - 1;
345 [ # # ]: 0 : if (!size || last_addr < phys_addr)
346 : : return NULL;
347 : :
348 : 0 : return __arm_ioremap_pfn_caller(pfn, offset, size, mtype,
349 : : caller);
350 : : }
351 : :
352 : : /*
353 : : * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
354 : : * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
355 : : * directly.
356 : : *
357 : : * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
358 : : * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
359 : : * caller shouldn't need to know that small detail.
360 : : */
361 : : void __iomem *
362 : 0 : __arm_ioremap_pfn(unsigned long pfn, unsigned long offset, size_t size,
363 : : unsigned int mtype)
364 : : {
365 : 0 : return __arm_ioremap_pfn_caller(pfn, offset, size, mtype,
366 : : __builtin_return_address(0));
367 : : }
368 : : EXPORT_SYMBOL(__arm_ioremap_pfn);
369 : :
370 : : void __iomem * (*arch_ioremap_caller)(phys_addr_t, size_t,
371 : : unsigned int, void *) =
372 : : __arm_ioremap_caller;
373 : :
374 : : void __iomem *
375 : 0 : __arm_ioremap(phys_addr_t phys_addr, size_t size, unsigned int mtype)
376 : : {
377 : 0 : return arch_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype,
378 : : __builtin_return_address(0));
379 : : }
380 : : EXPORT_SYMBOL(__arm_ioremap);
381 : :
382 : : /*
383 : : * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
384 : : * address space as memory. Needed when the kernel wants to execute
385 : : * code in external memory. This is needed for reprogramming source
386 : : * clocks that would affect normal memory for example. Please see
387 : : * CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR for allocating external memory.
388 : : */
389 : : void __iomem *
390 : 0 : __arm_ioremap_exec(phys_addr_t phys_addr, size_t size, bool cached)
391 : : {
392 : : unsigned int mtype;
393 : :
394 [ # # ]: 0 : if (cached)
395 : : mtype = MT_MEMORY_RWX;
396 : : else
397 : : mtype = MT_MEMORY_RWX_NONCACHED;
398 : :
399 : 0 : return __arm_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype,
400 : : __builtin_return_address(0));
401 : : }
402 : :
403 : 0 : void __iounmap(volatile void __iomem *io_addr)
404 : : {
405 : 0 : void *addr = (void *)(PAGE_MASK & (unsigned long)io_addr);
406 : : struct static_vm *svm;
407 : :
408 : : /* If this is a static mapping, we must leave it alone */
409 : : svm = find_static_vm_vaddr(addr);
410 [ # # ]: 0 : if (svm)
411 : 0 : return;
412 : :
413 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
414 : : {
415 : : struct vm_struct *vm;
416 : :
417 : : vm = find_vm_area(addr);
418 : :
419 : : /*
420 : : * If this is a section based mapping we need to handle it
421 : : * specially as the VM subsystem does not know how to handle
422 : : * such a beast.
423 : : */
424 : : if (vm && (vm->flags & VM_ARM_SECTION_MAPPING))
425 : : unmap_area_sections((unsigned long)vm->addr, vm->size);
426 : : }
427 : : #endif
428 : :
429 : 0 : vunmap(addr);
430 : : }
431 : :
432 : : void (*arch_iounmap)(volatile void __iomem *) = __iounmap;
433 : :
434 : 0 : void __arm_iounmap(volatile void __iomem *io_addr)
435 : : {
436 : 0 : arch_iounmap(io_addr);
437 : 0 : }
438 : : EXPORT_SYMBOL(__arm_iounmap);
439 : :
440 : : #ifdef CONFIG_PCI
441 : : int pci_ioremap_io(unsigned int offset, phys_addr_t phys_addr)
442 : : {
443 : : BUG_ON(offset + SZ_64K > IO_SPACE_LIMIT);
444 : :
445 : : return ioremap_page_range(PCI_IO_VIRT_BASE + offset,
446 : : PCI_IO_VIRT_BASE + offset + SZ_64K,
447 : : phys_addr,
448 : : __pgprot(get_mem_type(MT_DEVICE)->prot_pte));
449 : : }
450 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_ioremap_io);
451 : : #endif
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