Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / powerpc / platforms / pasemi / iommu.c
diff --git a/kernel/arch/powerpc/platforms/pasemi/iommu.c b/kernel/arch/powerpc/platforms/pasemi/iommu.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b8f567b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,269 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2005-2008, PA Semi, Inc
+ *
+ * Maintained by: Olof Johansson <olof@lixom.net>
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
+ */
+
+#undef DEBUG
+
+#include <linux/memblock.h>
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/pci.h>
+#include <asm/iommu.h>
+#include <asm/machdep.h>
+#include <asm/firmware.h>
+
+#include "pasemi.h"
+
+#define IOBMAP_PAGE_SHIFT      12
+#define IOBMAP_PAGE_SIZE       (1 << IOBMAP_PAGE_SHIFT)
+#define IOBMAP_PAGE_MASK       (IOBMAP_PAGE_SIZE - 1)
+
+#define IOB_BASE               0xe0000000
+#define IOB_SIZE               0x3000
+/* Configuration registers */
+#define IOBCAP_REG             0x40
+#define IOBCOM_REG             0x100
+/* Enable IOB address translation */
+#define IOBCOM_ATEN            0x00000100
+
+/* Address decode configuration register */
+#define IOB_AD_REG             0x14c
+/* IOBCOM_AD_REG fields */
+#define IOB_AD_VGPRT           0x00000e00
+#define IOB_AD_VGAEN           0x00000100
+/* Direct mapping settings */
+#define IOB_AD_MPSEL_MASK      0x00000030
+#define IOB_AD_MPSEL_B38       0x00000000
+#define IOB_AD_MPSEL_B40       0x00000010
+#define IOB_AD_MPSEL_B42       0x00000020
+/* Translation window size / enable */
+#define IOB_AD_TRNG_MASK       0x00000003
+#define IOB_AD_TRNG_256M       0x00000000
+#define IOB_AD_TRNG_2G         0x00000001
+#define IOB_AD_TRNG_128G       0x00000003
+
+#define IOB_TABLEBASE_REG      0x154
+
+/* Base of the 64 4-byte L1 registers */
+#define IOB_XLT_L1_REGBASE     0x2b00
+
+/* Register to invalidate TLB entries */
+#define IOB_AT_INVAL_TLB_REG   0x2d00
+
+/* The top two bits of the level 1 entry contains valid and type flags */
+#define IOBMAP_L1E_V           0x40000000
+#define IOBMAP_L1E_V_B         0x80000000
+
+/* For big page entries, the bottom two bits contains flags */
+#define IOBMAP_L1E_BIG_CACHED  0x00000002
+#define IOBMAP_L1E_BIG_PRIORITY        0x00000001
+
+/* For regular level 2 entries, top 2 bits contain valid and cache flags */
+#define IOBMAP_L2E_V           0x80000000
+#define IOBMAP_L2E_V_CACHED    0xc0000000
+
+static void __iomem *iob;
+static u32 iob_l1_emptyval;
+static u32 iob_l2_emptyval;
+static u32 *iob_l2_base;
+
+static struct iommu_table iommu_table_iobmap;
+static int iommu_table_iobmap_inited;
+
+static int iobmap_build(struct iommu_table *tbl, long index,
+                        long npages, unsigned long uaddr,
+                        enum dma_data_direction direction,
+                        struct dma_attrs *attrs)
+{
+       u32 *ip;
+       u32 rpn;
+       unsigned long bus_addr;
+
+       pr_debug("iobmap: build at: %lx, %lx, addr: %lx\n", index, npages, uaddr);
+
+       bus_addr = (tbl->it_offset + index) << IOBMAP_PAGE_SHIFT;
+
+       ip = ((u32 *)tbl->it_base) + index;
+
+       while (npages--) {
+               rpn = __pa(uaddr) >> IOBMAP_PAGE_SHIFT;
+
+               *(ip++) = IOBMAP_L2E_V | rpn;
+               /* invalidate tlb, can be optimized more */
+               out_le32(iob+IOB_AT_INVAL_TLB_REG, bus_addr >> 14);
+
+               uaddr += IOBMAP_PAGE_SIZE;
+               bus_addr += IOBMAP_PAGE_SIZE;
+       }
+       return 0;
+}
+
+
+static void iobmap_free(struct iommu_table *tbl, long index,
+                       long npages)
+{
+       u32 *ip;
+       unsigned long bus_addr;
+
+       pr_debug("iobmap: free at: %lx, %lx\n", index, npages);
+
+       bus_addr = (tbl->it_offset + index) << IOBMAP_PAGE_SHIFT;
+
+       ip = ((u32 *)tbl->it_base) + index;
+
+       while (npages--) {
+               *(ip++) = iob_l2_emptyval;
+               /* invalidate tlb, can be optimized more */
+               out_le32(iob+IOB_AT_INVAL_TLB_REG, bus_addr >> 14);
+               bus_addr += IOBMAP_PAGE_SIZE;
+       }
+}
+
+
+static void iommu_table_iobmap_setup(void)
+{
+       pr_debug(" -> %s\n", __func__);
+       iommu_table_iobmap.it_busno = 0;
+       iommu_table_iobmap.it_offset = 0;
+       iommu_table_iobmap.it_page_shift = IOBMAP_PAGE_SHIFT;
+
+       /* it_size is in number of entries */
+       iommu_table_iobmap.it_size =
+               0x80000000 >> iommu_table_iobmap.it_page_shift;
+
+       /* Initialize the common IOMMU code */
+       iommu_table_iobmap.it_base = (unsigned long)iob_l2_base;
+       iommu_table_iobmap.it_index = 0;
+       /* XXXOJN tune this to avoid IOB cache invals.
+        * Should probably be 8 (64 bytes)
+        */
+       iommu_table_iobmap.it_blocksize = 4;
+       iommu_init_table(&iommu_table_iobmap, 0);
+       pr_debug(" <- %s\n", __func__);
+}
+
+
+
+static void pci_dma_bus_setup_pasemi(struct pci_bus *bus)
+{
+       pr_debug("pci_dma_bus_setup, bus %p, bus->self %p\n", bus, bus->self);
+
+       if (!iommu_table_iobmap_inited) {
+               iommu_table_iobmap_inited = 1;
+               iommu_table_iobmap_setup();
+       }
+}
+
+
+static void pci_dma_dev_setup_pasemi(struct pci_dev *dev)
+{
+       pr_debug("pci_dma_dev_setup, dev %p (%s)\n", dev, pci_name(dev));
+
+#if !defined(CONFIG_PPC_PASEMI_IOMMU_DMA_FORCE)
+       /* For non-LPAR environment, don't translate anything for the DMA
+        * engine. The exception to this is if the user has enabled
+        * CONFIG_PPC_PASEMI_IOMMU_DMA_FORCE at build time.
+        */
+       if (dev->vendor == 0x1959 && dev->device == 0xa007 &&
+           !firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR)) {
+               dev->dev.archdata.dma_ops = &dma_direct_ops;
+               return;
+       }
+#endif
+
+       set_iommu_table_base(&dev->dev, &iommu_table_iobmap);
+}
+
+int __init iob_init(struct device_node *dn)
+{
+       unsigned long tmp;
+       u32 regword;
+       int i;
+
+       pr_debug(" -> %s\n", __func__);
+
+       /* Allocate a spare page to map all invalid IOTLB pages. */
+       tmp = memblock_alloc(IOBMAP_PAGE_SIZE, IOBMAP_PAGE_SIZE);
+       if (!tmp)
+               panic("IOBMAP: Cannot allocate spare page!");
+       /* Empty l1 is marked invalid */
+       iob_l1_emptyval = 0;
+       /* Empty l2 is mapped to dummy page */
+       iob_l2_emptyval = IOBMAP_L2E_V | (tmp >> IOBMAP_PAGE_SHIFT);
+
+       iob = ioremap(IOB_BASE, IOB_SIZE);
+       if (!iob)
+               panic("IOBMAP: Cannot map registers!");
+
+       /* setup direct mapping of the L1 entries */
+       for (i = 0; i < 64; i++) {
+               /* Each L1 covers 32MB, i.e. 8K entries = 32K of ram */
+               regword = IOBMAP_L1E_V | (__pa(iob_l2_base + i*0x2000) >> 12);
+               out_le32(iob+IOB_XLT_L1_REGBASE+i*4, regword);
+       }
+
+       /* set 2GB translation window, based at 0 */
+       regword = in_le32(iob+IOB_AD_REG);
+       regword &= ~IOB_AD_TRNG_MASK;
+       regword |= IOB_AD_TRNG_2G;
+       out_le32(iob+IOB_AD_REG, regword);
+
+       /* Enable translation */
+       regword = in_le32(iob+IOBCOM_REG);
+       regword |= IOBCOM_ATEN;
+       out_le32(iob+IOBCOM_REG, regword);
+
+       pr_debug(" <- %s\n", __func__);
+
+       return 0;
+}
+
+
+/* These are called very early. */
+void __init iommu_init_early_pasemi(void)
+{
+       int iommu_off;
+
+#ifndef CONFIG_PPC_PASEMI_IOMMU
+       iommu_off = 1;
+#else
+       iommu_off = of_chosen &&
+                       of_get_property(of_chosen, "linux,iommu-off", NULL);
+#endif
+       if (iommu_off)
+               return;
+
+       iob_init(NULL);
+
+       pasemi_pci_controller_ops.dma_dev_setup = pci_dma_dev_setup_pasemi;
+       pasemi_pci_controller_ops.dma_bus_setup = pci_dma_bus_setup_pasemi;
+       ppc_md.tce_build = iobmap_build;
+       ppc_md.tce_free  = iobmap_free;
+       set_pci_dma_ops(&dma_iommu_ops);
+}
+
+void __init alloc_iobmap_l2(void)
+{
+#ifndef CONFIG_PPC_PASEMI_IOMMU
+       return;
+#endif
+       /* For 2G space, 8x64 pages (2^21 bytes) is max total l2 size */
+       iob_l2_base = (u32 *)__va(memblock_alloc_base(1UL<<21, 1UL<<21, 0x80000000));
+
+       printk(KERN_INFO "IOBMAP L2 allocated at: %p\n", iob_l2_base);
+}