drivers/iommu/omap-iovmm.c

   1 /*
   2  * omap iommu: simple virtual address space management
   3  *
   4  * Copyright (C) 2008-2009 Nokia Corporation
   5  *
   6  * Written by Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include <linux/device.h>
  17 #include <linux/scatterlist.h>
  18 #include <linux/iommu.h>
  19
  20 #include <asm/cacheflush.h>
  21 #include <asm/mach/map.h>
  22
  23 #include <plat/iommu.h>
  24 #include <plat/iovmm.h>
  25
  26 #include <plat/iopgtable.h>
  27
  28 /*
  29  * A device driver needs to create address mappings between:
  30  *
  31  * - iommu/device address
  32  * - physical address
  33  * - mpu virtual address
  34  *
  35  * There are 4 possible patterns for them:
  36  *
  37  *    |iova/                      mapping               iommu_          page
  38  *    | da      pa      va      (d)-(p)-(v)             function        type
  39  *  ---------------------------------------------------------------------------
  40  *  1 | c       c       c        1 - 1 - 1        _kmap() / _kunmap()   s
  41  *  2 | c       c,a     c        1 - 1 - 1      _kmalloc()/ _kfree()    s
  42  *  3 | c       d       c        1 - n - 1        _vmap() / _vunmap()   s
  43  *  4 | c       d,a     c        1 - n - 1      _vmalloc()/ _vfree()    n*
  44  *
  45  *
  46  *      'iova': device iommu virtual address
  47  *      'da':   alias of 'iova'
  48  *      'pa':   physical address
  49  *      'va':   mpu virtual address
  50  *
  51  *      'c':    contiguous memory area
  52  *      'd':    discontiguous memory area
  53  *      'a':    anonymous memory allocation
  54  *      '()':   optional feature
  55  *
  56  *      'n':    a normal page(4KB) size is used.
  57  *      's':    multiple iommu superpage(16MB, 1MB, 64KB, 4KB) size is used.
  58  *
  59  *      '*':    not yet, but feasible.
  60  */
  61
  62 static struct kmem_cache *iovm_area_cachep;
  63
  64 /* return total bytes of sg buffers */
  65 static size_t sgtable_len(const struct sg_table *sgt)
  66 {
  67         unsigned int i, total = 0;
  68         struct scatterlist *sg;
  69
  70         if (!sgt)
  71                 return 0;
  72
  73         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
  74                 size_t bytes;
  75
  76                 bytes = sg->length;
  77
  78                 if (!iopgsz_ok(bytes)) {
  79                         pr_err("%s: sg[%d] not iommu pagesize(%x)\n",
  80                                __func__, i, bytes);
  81                         return 0;
  82                 }
  83
  84                 total += bytes;
  85         }
  86
  87         return total;
  88 }
  89 #define sgtable_ok(x)   (!!sgtable_len(x))
  90
  91 static unsigned max_alignment(u32 addr)
  92 {
  93         int i;
  94         unsigned pagesize[] = { SZ_16M, SZ_1M, SZ_64K, SZ_4K, };
  95         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pagesize) && addr & (pagesize[i] - 1); i++)
  96                 ;
  97         return (i < ARRAY_SIZE(pagesize)) ? pagesize[i] : 0;
  98 }
  99
 100 /*
 101  * calculate the optimal number sg elements from total bytes based on
 102  * iommu superpages
 103  */
 104 static unsigned sgtable_nents(size_t bytes, u32 da, u32 pa)
 105 {
 106         unsigned nr_entries = 0, ent_sz;
 107
 108         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE)) {
 109                 pr_err("%s: wrong size %08x\n", __func__, bytes);
 110                 return 0;
 111         }
 112
 113         while (bytes) {
 114                 ent_sz = max_alignment(da | pa);
 115                 ent_sz = min_t(unsigned, ent_sz, iopgsz_max(bytes));
 116                 nr_entries++;
 117                 da += ent_sz;
 118                 pa += ent_sz;
 119                 bytes -= ent_sz;
 120         }
 121
 122         return nr_entries;
 123 }
 124
 125 /* allocate and initialize sg_table header(a kind of 'superblock') */
 126 static struct sg_table *sgtable_alloc(const size_t bytes, u32 flags,
 127                                                         u32 da, u32 pa)
 128 {
 129         unsigned int nr_entries;
 130         int err;
 131         struct sg_table *sgt;
 132
 133         if (!bytes)
 134                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 135
 136         if (!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE))
 137                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 138
 139         if (flags & IOVMF_LINEAR) {
 140                 nr_entries = sgtable_nents(bytes, da, pa);
 141                 if (!nr_entries)
 142                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 143         } else
 144                 nr_entries =  bytes / PAGE_SIZE;
 145
 146         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 147         if (!sgt)
 148                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 149
 150         err = sg_alloc_table(sgt, nr_entries, GFP_KERNEL);
 151         if (err) {
 152                 kfree(sgt);
 153                 return ERR_PTR(err);
 154         }
 155
 156         pr_debug("%s: sgt:%p(%d entries)\n", __func__, sgt, nr_entries);
 157
 158         return sgt;
 159 }
 160
 161 /* free sg_table header(a kind of superblock) */
 162 static void sgtable_free(struct sg_table *sgt)
 163 {
 164         if (!sgt)
 165                 return;
 166
 167         sg_free_table(sgt);
 168         kfree(sgt);
 169
 170         pr_debug("%s: sgt:%p\n", __func__, sgt);
 171 }
 172
 173 /* map 'sglist' to a contiguous mpu virtual area and return 'va' */
 174 static void *vmap_sg(const struct sg_table *sgt)
 175 {
 176         u32 va;
 177         size_t total;
 178         unsigned int i;
 179         struct scatterlist *sg;
 180         struct vm_struct *new;
 181         const struct mem_type *mtype;
 182
 183         mtype = get_mem_type(MT_DEVICE);
 184         if (!mtype)
 185                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 186
 187         total = sgtable_len(sgt);
 188         if (!total)
 189                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 190
 191         new = __get_vm_area(total, VM_IOREMAP, VMALLOC_START, VMALLOC_END);
 192         if (!new)
 193                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 194         va = (u32)new->addr;
 195
 196         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 197                 size_t bytes;
 198                 u32 pa;
 199                 int err;
 200
 201                 pa = sg_phys(sg);
 202                 bytes = sg->length;
 203
 204                 BUG_ON(bytes != PAGE_SIZE);
 205
 206                 err = ioremap_page(va,  pa, mtype);
 207                 if (err)
 208                         goto err_out;
 209
 210                 va += bytes;
 211         }
 212
 213         flush_cache_vmap((unsigned long)new->addr,
 214                                 (unsigned long)(new->addr + total));
 215         return new->addr;
 216
 217 err_out:
 218         WARN_ON(1); /* FIXME: cleanup some mpu mappings */
 219         vunmap(new->addr);
 220         return ERR_PTR(-EAGAIN);
 221 }
 222
 223 static inline void vunmap_sg(const void *va)
 224 {
 225         vunmap(va);
 226 }
 227
 228 static struct iovm_struct *__find_iovm_area(struct iommu *obj, const u32 da)
 229 {
 230         struct iovm_struct *tmp;
 231
 232         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 233                 if ((da >= tmp->da_start) && (da < tmp->da_end)) {
 234                         size_t len;
 235
 236                         len = tmp->da_end - tmp->da_start;
 237
 238                         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 239                                 __func__, tmp->da_start, da, tmp->da_end, len,
 240                                 tmp->flags);
 241
 242                         return tmp;
 243                 }
 244         }
 245
 246         return NULL;
 247 }
 248
 249 /**
 250  * find_iovm_area  -  find iovma which includes @da
 251  * @da:         iommu device virtual address
 252  *
 253  * Find the existing iovma starting at @da
 254  */
 255 struct iovm_struct *find_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da)
 256 {
 257         struct iovm_struct *area;
 258
 259         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 260         area = __find_iovm_area(obj, da);
 261         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 262
 263         return area;
 264 }
 265 EXPORT_SYMBOL_GPL(find_iovm_area);
 266
 267 /*
 268  * This finds the hole(area) which fits the requested address and len
 269  * in iovmas mmap, and returns the new allocated iovma.
 270  */
 271 static struct iovm_struct *alloc_iovm_area(struct iommu *obj, u32 da,
 272                                            size_t bytes, u32 flags)
 273 {
 274         struct iovm_struct *new, *tmp;
 275         u32 start, prev_end, alignment;
 276
 277         if (!obj || !bytes)
 278                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 279
 280         start = da;
 281         alignment = PAGE_SIZE;
 282
 283         if (~flags & IOVMF_DA_FIXED) {
 284                 /* Don't map address 0 */
 285                 start = obj->da_start ? obj->da_start : alignment;
 286
 287                 if (flags & IOVMF_LINEAR)
 288                         alignment = iopgsz_max(bytes);
 289                 start = roundup(start, alignment);
 290         } else if (start < obj->da_start || start > obj->da_end ||
 291                                         obj->da_end - start < bytes) {
 292                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 293         }
 294
 295         tmp = NULL;
 296         if (list_empty(&obj->mmap))
 297                 goto found;
 298
 299         prev_end = 0;
 300         list_for_each_entry(tmp, &obj->mmap, list) {
 301
 302                 if (prev_end > start)
 303                         break;
 304
 305                 if (tmp->da_start > start && (tmp->da_start - start) >= bytes)
 306                         goto found;
 307
 308                 if (tmp->da_end >= start && ~flags & IOVMF_DA_FIXED)
 309                         start = roundup(tmp->da_end + 1, alignment);
 310
 311                 prev_end = tmp->da_end;
 312         }
 313
 314         if ((start >= prev_end) && (obj->da_end - start >= bytes))
 315                 goto found;
 316
 317         dev_dbg(obj->dev, "%s: no space to fit %08x(%x) flags: %08x\n",
 318                 __func__, da, bytes, flags);
 319
 320         return ERR_PTR(-EINVAL);
 321
 322 found:
 323         new = kmem_cache_zalloc(iovm_area_cachep, GFP_KERNEL);
 324         if (!new)
 325                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 326
 327         new->iommu = obj;
 328         new->da_start = start;
 329         new->da_end = start + bytes;
 330         new->flags = flags;
 331
 332         /*
 333          * keep ascending order of iovmas
 334          */
 335         if (tmp)
 336                 list_add_tail(&new->list, &tmp->list);
 337         else
 338                 list_add(&new->list, &obj->mmap);
 339
 340         dev_dbg(obj->dev, "%s: found %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n",
 341                 __func__, new->da_start, start, new->da_end, bytes, flags);
 342
 343         return new;
 344 }
 345
 346 static void free_iovm_area(struct iommu *obj, struct iovm_struct *area)
 347 {
 348         size_t bytes;
 349
 350         BUG_ON(!obj || !area);
 351
 352         bytes = area->da_end - area->da_start;
 353
 354         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x(%x) %08x\n",
 355                 __func__, area->da_start, area->da_end, bytes, area->flags);
 356
 357         list_del(&area->list);
 358         kmem_cache_free(iovm_area_cachep, area);
 359 }
 360
 361 /**
 362  * da_to_va - convert (d) to (v)
 363  * @obj:        objective iommu
 364  * @da:         iommu device virtual address
 365  * @va:         mpu virtual address
 366  *
 367  * Returns mpu virtual addr which corresponds to a given device virtual addr
 368  */
 369 void *da_to_va(struct iommu *obj, u32 da)
 370 {
 371         void *va = NULL;
 372         struct iovm_struct *area;
 373
 374         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 375
 376         area = __find_iovm_area(obj, da);
 377         if (!area) {
 378                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 379                 goto out;
 380         }
 381         va = area->va;
 382 out:
 383         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 384
 385         return va;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL_GPL(da_to_va);
 388
 389 static void sgtable_fill_vmalloc(struct sg_table *sgt, void *_va)
 390 {
 391         unsigned int i;
 392         struct scatterlist *sg;
 393         void *va = _va;
 394         void *va_end;
 395
 396         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 397                 struct page *pg;
 398                 const size_t bytes = PAGE_SIZE;
 399
 400                 /*
 401                  * iommu 'superpage' isn't supported with 'iommu_vmalloc()'
 402                  */
 403                 pg = vmalloc_to_page(va);
 404                 BUG_ON(!pg);
 405                 sg_set_page(sg, pg, bytes, 0);
 406
 407                 va += bytes;
 408         }
 409
 410         va_end = _va + PAGE_SIZE * i;
 411 }
 412
 413 static inline void sgtable_drain_vmalloc(struct sg_table *sgt)
 414 {
 415         /*
 416          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 417          * consistency of the code readability.
 418          */
 419         BUG_ON(!sgt);
 420 }
 421
 422 static void sgtable_fill_kmalloc(struct sg_table *sgt, u32 pa, u32 da,
 423                                                                 size_t len)
 424 {
 425         unsigned int i;
 426         struct scatterlist *sg;
 427
 428         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 429                 unsigned bytes;
 430
 431                 bytes = max_alignment(da | pa);
 432                 bytes = min_t(unsigned, bytes, iopgsz_max(len));
 433
 434                 BUG_ON(!iopgsz_ok(bytes));
 435
 436                 sg_set_buf(sg, phys_to_virt(pa), bytes);
 437                 /*
 438                  * 'pa' is cotinuous(linear).
 439                  */
 440                 pa += bytes;
 441                 da += bytes;
 442                 len -= bytes;
 443         }
 444         BUG_ON(len);
 445 }
 446
 447 static inline void sgtable_drain_kmalloc(struct sg_table *sgt)
 448 {
 449         /*
 450          * Actually this is not necessary at all, just exists for
 451          * consistency of the code readability
 452          */
 453         BUG_ON(!sgt);
 454 }
 455
 456 /* create 'da' <-> 'pa' mapping from 'sgt' */
 457 static int map_iovm_area(struct iommu_domain *domain, struct iovm_struct *new,
 458                         const struct sg_table *sgt, u32 flags)
 459 {
 460         int err;
 461         unsigned int i, j;
 462         struct scatterlist *sg;
 463         u32 da = new->da_start;
 464         int order;
 465
 466         if (!domain || !sgt)
 467                 return -EINVAL;
 468
 469         BUG_ON(!sgtable_ok(sgt));
 470
 471         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 472                 u32 pa;
 473                 size_t bytes;
 474
 475                 pa = sg_phys(sg);
 476                 bytes = sg->length;
 477
 478                 flags &= ~IOVMF_PGSZ_MASK;
 479
 480                 if (bytes_to_iopgsz(bytes) < 0)
 481                         goto err_out;
 482
 483                 order = get_order(bytes);
 484
 485                 pr_debug("%s: [%d] %08x %08x(%x)\n", __func__,
 486                          i, da, pa, bytes);
 487
 488                 err = iommu_map(domain, da, pa, order, flags);
 489                 if (err)
 490                         goto err_out;
 491
 492                 da += bytes;
 493         }
 494         return 0;
 495
 496 err_out:
 497         da = new->da_start;
 498
 499         for_each_sg(sgt->sgl, sg, i, j) {
 500                 size_t bytes;
 501
 502                 bytes = sg->length;
 503                 order = get_order(bytes);
 504
 505                 /* ignore failures.. we're already handling one */
 506                 iommu_unmap(domain, da, order);
 507
 508                 da += bytes;
 509         }
 510         return err;
 511 }
 512
 513 /* release 'da' <-> 'pa' mapping */
 514 static void unmap_iovm_area(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj,
 515                                                 struct iovm_struct *area)
 516 {
 517         u32 start;
 518         size_t total = area->da_end - area->da_start;
 519         const struct sg_table *sgt = area->sgt;
 520         struct scatterlist *sg;
 521         int i, err;
 522
 523         BUG_ON(!sgtable_ok(sgt));
 524         BUG_ON((!total) || !IS_ALIGNED(total, PAGE_SIZE));
 525
 526         start = area->da_start;
 527         for_each_sg(sgt->sgl, sg, sgt->nents, i) {
 528                 size_t bytes;
 529                 int order;
 530
 531                 bytes = sg->length;
 532                 order = get_order(bytes);
 533
 534                 err = iommu_unmap(domain, start, order);
 535                 if (err)
 536                         break;
 537
 538                 dev_dbg(obj->dev, "%s: unmap %08x(%x) %08x\n",
 539                                 __func__, start, bytes, area->flags);
 540
 541                 BUG_ON(!IS_ALIGNED(bytes, PAGE_SIZE));
 542
 543                 total -= bytes;
 544                 start += bytes;
 545         }
 546         BUG_ON(total);
 547 }
 548
 549 /* template function for all unmapping */
 550 static struct sg_table *unmap_vm_area(struct iommu_domain *domain,
 551                                       struct iommu *obj, const u32 da,
 552                                       void (*fn)(const void *), u32 flags)
 553 {
 554         struct sg_table *sgt = NULL;
 555         struct iovm_struct *area;
 556
 557         if (!IS_ALIGNED(da, PAGE_SIZE)) {
 558                 dev_err(obj->dev, "%s: alignment err(%08x)\n", __func__, da);
 559                 return NULL;
 560         }
 561
 562         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 563
 564         area = __find_iovm_area(obj, da);
 565         if (!area) {
 566                 dev_dbg(obj->dev, "%s: no da area(%08x)\n", __func__, da);
 567                 goto out;
 568         }
 569
 570         if ((area->flags & flags) != flags) {
 571                 dev_err(obj->dev, "%s: wrong flags(%08x)\n", __func__,
 572                         area->flags);
 573                 goto out;
 574         }
 575         sgt = (struct sg_table *)area->sgt;
 576
 577         unmap_iovm_area(domain, obj, area);
 578
 579         fn(area->va);
 580
 581         dev_dbg(obj->dev, "%s: %08x-%08x-%08x(%x) %08x\n", __func__,
 582                 area->da_start, da, area->da_end,
 583                 area->da_end - area->da_start, area->flags);
 584
 585         free_iovm_area(obj, area);
 586 out:
 587         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 588
 589         return sgt;
 590 }
 591
 592 static u32 map_iommu_region(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj,
 593                                 u32 da, const struct sg_table *sgt, void *va,
 594                                 size_t bytes, u32 flags)
 595 {
 596         int err = -ENOMEM;
 597         struct iovm_struct *new;
 598
 599         mutex_lock(&obj->mmap_lock);
 600
 601         new = alloc_iovm_area(obj, da, bytes, flags);
 602         if (IS_ERR(new)) {
 603                 err = PTR_ERR(new);
 604                 goto err_alloc_iovma;
 605         }
 606         new->va = va;
 607         new->sgt = sgt;
 608
 609         if (map_iovm_area(domain, new, sgt, new->flags))
 610                 goto err_map;
 611
 612         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 613
 614         dev_dbg(obj->dev, "%s: da:%08x(%x) flags:%08x va:%p\n",
 615                 __func__, new->da_start, bytes, new->flags, va);
 616
 617         return new->da_start;
 618
 619 err_map:
 620         free_iovm_area(obj, new);
 621 err_alloc_iovma:
 622         mutex_unlock(&obj->mmap_lock);
 623         return err;
 624 }
 625
 626 static inline u32 __iommu_vmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj,
 627                                 u32 da, const struct sg_table *sgt,
 628                                 void *va, size_t bytes, u32 flags)
 629 {
 630         return map_iommu_region(domain, obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 631 }
 632
 633 /**
 634  * iommu_vmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 635  * @obj:        objective iommu
 636  * @sgt:        address of scatter gather table
 637  * @flags:      iovma and page property
 638  *
 639  * Creates 1-n-1 mapping with given @sgt and returns @da.
 640  * All @sgt element must be io page size aligned.
 641  */
 642 u32 iommu_vmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da,
 643                 const struct sg_table *sgt, u32 flags)
 644 {
 645         size_t bytes;
 646         void *va = NULL;
 647
 648         if (!obj || !obj->dev || !sgt)
 649                 return -EINVAL;
 650
 651         bytes = sgtable_len(sgt);
 652         if (!bytes)
 653                 return -EINVAL;
 654         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 655
 656         if (flags & IOVMF_MMIO) {
 657                 va = vmap_sg(sgt);
 658                 if (IS_ERR(va))
 659                         return PTR_ERR(va);
 660         }
 661
 662         flags |= IOVMF_DISCONT;
 663         flags |= IOVMF_MMIO;
 664
 665         da = __iommu_vmap(domain, obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 666         if (IS_ERR_VALUE(da))
 667                 vunmap_sg(va);
 668
 669         return da;
 670 }
 671 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmap);
 672
 673 /**
 674  * iommu_vunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_vmap()'
 675  * @obj:        objective iommu
 676  * @da:         iommu device virtual address
 677  *
 678  * Free the iommu virtually contiguous memory area starting at
 679  * @da, which was returned by 'iommu_vmap()'.
 680  */
 681 struct sg_table *
 682 iommu_vunmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da)
 683 {
 684         struct sg_table *sgt;
 685         /*
 686          * 'sgt' is allocated before 'iommu_vmalloc()' is called.
 687          * Just returns 'sgt' to the caller to free
 688          */
 689         sgt = unmap_vm_area(domain, obj, da, vunmap_sg,
 690                                         IOVMF_DISCONT | IOVMF_MMIO);
 691         if (!sgt)
 692                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 693         return sgt;
 694 }
 695 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vunmap);
 696
 697 /**
 698  * iommu_vmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 699  * @obj:        objective iommu
 700  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 701  * @bytes:      allocation size
 702  * @flags:      iovma and page property
 703  *
 704  * Allocate @bytes linearly and creates 1-n-1 mapping and returns
 705  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_FIXED' is not set.
 706  */
 707 u32 iommu_vmalloc(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da,
 708                                                 size_t bytes, u32 flags)
 709 {
 710         void *va;
 711         struct sg_table *sgt;
 712
 713         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 714                 return -EINVAL;
 715
 716         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 717
 718         va = vmalloc(bytes);
 719         if (!va)
 720                 return -ENOMEM;
 721
 722         flags |= IOVMF_DISCONT;
 723         flags |= IOVMF_ALLOC;
 724
 725         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags, da, 0);
 726         if (IS_ERR(sgt)) {
 727                 da = PTR_ERR(sgt);
 728                 goto err_sgt_alloc;
 729         }
 730         sgtable_fill_vmalloc(sgt, va);
 731
 732         da = __iommu_vmap(domain, obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 733         if (IS_ERR_VALUE(da))
 734                 goto err_iommu_vmap;
 735
 736         return da;
 737
 738 err_iommu_vmap:
 739         sgtable_drain_vmalloc(sgt);
 740         sgtable_free(sgt);
 741 err_sgt_alloc:
 742         vfree(va);
 743         return da;
 744 }
 745 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vmalloc);
 746
 747 /**
 748  * iommu_vfree  -  release memory allocated by 'iommu_vmalloc()'
 749  * @obj:        objective iommu
 750  * @da:         iommu device virtual address
 751  *
 752  * Frees the iommu virtually continuous memory area starting at
 753  * @da, as obtained from 'iommu_vmalloc()'.
 754  */
 755 void iommu_vfree(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, const u32 da)
 756 {
 757         struct sg_table *sgt;
 758
 759         sgt = unmap_vm_area(domain, obj, da, vfree,
 760                                                 IOVMF_DISCONT | IOVMF_ALLOC);
 761         if (!sgt)
 762                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 763         sgtable_free(sgt);
 764 }
 765 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_vfree);
 766
 767 static u32 __iommu_kmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj,
 768                         u32 da, u32 pa, void *va, size_t bytes, u32 flags)
 769 {
 770         struct sg_table *sgt;
 771
 772         sgt = sgtable_alloc(bytes, flags, da, pa);
 773         if (IS_ERR(sgt))
 774                 return PTR_ERR(sgt);
 775
 776         sgtable_fill_kmalloc(sgt, pa, da, bytes);
 777
 778         da = map_iommu_region(domain, obj, da, sgt, va, bytes, flags);
 779         if (IS_ERR_VALUE(da)) {
 780                 sgtable_drain_kmalloc(sgt);
 781                 sgtable_free(sgt);
 782         }
 783
 784         return da;
 785 }
 786
 787 /**
 788  * iommu_kmap  -  (d)-(p)-(v) address mapper
 789  * @obj:        objective iommu
 790  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 791  * @pa:         contiguous physical memory
 792  * @flags:      iovma and page property
 793  *
 794  * Creates 1-1-1 mapping and returns @da again, which can be
 795  * adjusted if 'IOVMF_DA_FIXED' is not set.
 796  */
 797 u32 iommu_kmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da, u32 pa,
 798                                                 size_t bytes, u32 flags)
 799 {
 800         void *va;
 801
 802         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 803                 return -EINVAL;
 804
 805         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 806
 807         va = ioremap(pa, bytes);
 808         if (!va)
 809                 return -ENOMEM;
 810
 811         flags |= IOVMF_LINEAR;
 812         flags |= IOVMF_MMIO;
 813
 814         da = __iommu_kmap(domain, obj, da, pa, va, bytes, flags);
 815         if (IS_ERR_VALUE(da))
 816                 iounmap(va);
 817
 818         return da;
 819 }
 820 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmap);
 821
 822 /**
 823  * iommu_kunmap  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmap()'
 824  * @obj:        objective iommu
 825  * @da:         iommu device virtual address
 826  *
 827  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 828  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmap()'.
 829  */
 830 void iommu_kunmap(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da)
 831 {
 832         struct sg_table *sgt;
 833         typedef void (*func_t)(const void *);
 834
 835         sgt = unmap_vm_area(domain, obj, da, (func_t)iounmap,
 836                             IOVMF_LINEAR | IOVMF_MMIO);
 837         if (!sgt)
 838                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 839         sgtable_free(sgt);
 840 }
 841 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kunmap);
 842
 843 /**
 844  * iommu_kmalloc  -  (d)-(p)-(v) address allocator and mapper
 845  * @obj:        objective iommu
 846  * @da:         contiguous iommu virtual memory
 847  * @bytes:      bytes for allocation
 848  * @flags:      iovma and page property
 849  *
 850  * Allocate @bytes linearly and creates 1-1-1 mapping and returns
 851  * @da again, which might be adjusted if 'IOVMF_DA_FIXED' is not set.
 852  */
 853 u32 iommu_kmalloc(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da,
 854                                                 size_t bytes, u32 flags)
 855 {
 856         void *va;
 857         u32 pa;
 858
 859         if (!obj || !obj->dev || !bytes)
 860                 return -EINVAL;
 861
 862         bytes = PAGE_ALIGN(bytes);
 863
 864         va = kmalloc(bytes, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
 865         if (!va)
 866                 return -ENOMEM;
 867         pa = virt_to_phys(va);
 868
 869         flags |= IOVMF_LINEAR;
 870         flags |= IOVMF_ALLOC;
 871
 872         da = __iommu_kmap(domain, obj, da, pa, va, bytes, flags);
 873         if (IS_ERR_VALUE(da))
 874                 kfree(va);
 875
 876         return da;
 877 }
 878 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kmalloc);
 879
 880 /**
 881  * iommu_kfree  -  release virtual mapping obtained by 'iommu_kmalloc()'
 882  * @obj:        objective iommu
 883  * @da:         iommu device virtual address
 884  *
 885  * Frees the iommu virtually contiguous memory area starting at
 886  * @da, which was passed to and was returned by'iommu_kmalloc()'.
 887  */
 888 void iommu_kfree(struct iommu_domain *domain, struct iommu *obj, u32 da)
 889 {
 890         struct sg_table *sgt;
 891
 892         sgt = unmap_vm_area(domain, obj, da, kfree, IOVMF_LINEAR | IOVMF_ALLOC);
 893         if (!sgt)
 894                 dev_dbg(obj->dev, "%s: No sgt\n", __func__);
 895         sgtable_free(sgt);
 896 }
 897 EXPORT_SYMBOL_GPL(iommu_kfree);
 898
 899
 900 static int __init iovmm_init(void)
 901 {
 902         const unsigned long flags = SLAB_HWCACHE_ALIGN;
 903         struct kmem_cache *p;
 904
 905         p = kmem_cache_create("iovm_area_cache", sizeof(struct iovm_struct), 0,
 906                               flags, NULL);
 907         if (!p)
 908                 return -ENOMEM;
 909         iovm_area_cachep = p;
 910
 911         return 0;
 912 }
 913 module_init(iovmm_init);
 914
 915 static void __exit iovmm_exit(void)
 916 {
 917         kmem_cache_destroy(iovm_area_cachep);
 918 }
 919 module_exit(iovmm_exit);
 920
 921 MODULE_DESCRIPTION("omap iommu: simple virtual address space management");
 922 MODULE_AUTHOR("Hiroshi DOYU <Hiroshi.DOYU@nokia.com>");
 923 MODULE_LICENSE("GPL v2");