drivers/parisc/sba_iommu.c

   1 /*
   2 **  System Bus Adapter (SBA) I/O MMU manager
   3 **
   4 **      (c) Copyright 2000-2004 Grant Grundler <grundler @ parisc-linux x org>
   5 **      (c) Copyright 2004 Naresh Kumar Inna <knaresh at india x hp x com>
   6 **      (c) Copyright 2000-2004 Hewlett-Packard Company
   7 **
   8 **      Portions (c) 1999 Dave S. Miller (from sparc64 I/O MMU code)
   9 **
  10 **      This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 **      it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12 **      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13 **      (at your option) any later version.
  14 **
  15 **
  16 ** This module initializes the IOC (I/O Controller) found on B1000/C3000/
  17 ** J5000/J7000/N-class/L-class machines and their successors.
  18 **
  19 ** FIXME: add DMA hint support programming in both sba and lba modules.
  20 */
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/spinlock.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/scatterlist.h>
  32
  33 #include <asm/byteorder.h>
  34 #include <asm/io.h>
  35 #include <asm/dma.h>            /* for DMA_CHUNK_SIZE */
  36
  37 #include <asm/hardware.h>       /* for register_parisc_driver() stuff */
  38
  39 #include <linux/proc_fs.h>
  40 #include <linux/seq_file.h>
  41
  42 #include <asm/ropes.h>
  43 #include <asm/mckinley.h>       /* for proc_mckinley_root */
  44 #include <asm/runway.h>         /* for proc_runway_root */
  45 #include <asm/pdc.h>            /* for PDC_MODEL_* */
  46 #include <asm/pdcpat.h>         /* for is_pdc_pat() */
  47 #include <asm/parisc-device.h>
  48
  49 #define MODULE_NAME "SBA"
  50
  51 /*
  52 ** The number of debug flags is a clue - this code is fragile.
  53 ** Don't even think about messing with it unless you have
  54 ** plenty of 710's to sacrifice to the computer gods. :^)
  55 */
  56 #undef DEBUG_SBA_INIT
  57 #undef DEBUG_SBA_RUN
  58 #undef DEBUG_SBA_RUN_SG
  59 #undef DEBUG_SBA_RESOURCE
  60 #undef ASSERT_PDIR_SANITY
  61 #undef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
  62 #undef DEBUG_DMB_TRAP
  63
  64 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
  65 #define DBG_INIT(x...)  printk(x)
  66 #else
  67 #define DBG_INIT(x...)
  68 #endif
  69
  70 #ifdef DEBUG_SBA_RUN
  71 #define DBG_RUN(x...)   printk(x)
  72 #else
  73 #define DBG_RUN(x...)
  74 #endif
  75
  76 #ifdef DEBUG_SBA_RUN_SG
  77 #define DBG_RUN_SG(x...)        printk(x)
  78 #else
  79 #define DBG_RUN_SG(x...)
  80 #endif
  81
  82
  83 #ifdef DEBUG_SBA_RESOURCE
  84 #define DBG_RES(x...)   printk(x)
  85 #else
  86 #define DBG_RES(x...)
  87 #endif
  88
  89 #define SBA_INLINE      __inline__
  90
  91 #define DEFAULT_DMA_HINT_REG    0
  92
  93 struct sba_device *sba_list;
  94 EXPORT_SYMBOL_GPL(sba_list);
  95
  96 static unsigned long ioc_needs_fdc = 0;
  97
  98 /* global count of IOMMUs in the system */
  99 static unsigned int global_ioc_cnt = 0;
 100
 101 /* PA8700 (Piranha 2.2) bug workaround */
 102 static unsigned long piranha_bad_128k = 0;
 103
 104 /* Looks nice and keeps the compiler happy */
 105 #define SBA_DEV(d) ((struct sba_device *) (d))
 106
 107 #ifdef CONFIG_AGP_PARISC
 108 #define SBA_AGP_SUPPORT
 109 #endif /*CONFIG_AGP_PARISC*/
 110
 111 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
 112 static int sba_reserve_agpgart = 1;
 113 module_param(sba_reserve_agpgart, int, 0444);
 114 MODULE_PARM_DESC(sba_reserve_agpgart, "Reserve half of IO pdir as AGPGART");
 115 #endif
 116
 117
 118 /************************************
 119 ** SBA register read and write support
 120 **
 121 ** BE WARNED: register writes are posted.
 122 **  (ie follow writes which must reach HW with a read)
 123 **
 124 ** Superdome (in particular, REO) allows only 64-bit CSR accesses.
 125 */
 126 #define READ_REG32(addr)        readl(addr)
 127 #define READ_REG64(addr)        readq(addr)
 128 #define WRITE_REG32(val, addr)  writel((val), (addr))
 129 #define WRITE_REG64(val, addr)  writeq((val), (addr))
 130
 131 #ifdef CONFIG_64BIT
 132 #define READ_REG(addr)          READ_REG64(addr)
 133 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG64(value, addr)
 134 #else
 135 #define READ_REG(addr)          READ_REG32(addr)
 136 #define WRITE_REG(value, addr)  WRITE_REG32(value, addr)
 137 #endif
 138
 139 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
 140
 141 /* NOTE: When CONFIG_64BIT isn't defined, READ_REG64() is two 32-bit reads */
 142
 143 /**
 144  * sba_dump_ranges - debugging only - print ranges assigned to this IOA
 145  * @hpa: base address of the sba
 146  *
 147  * Print the MMIO and IO Port address ranges forwarded by an Astro/Ike/RIO
 148  * IO Adapter (aka Bus Converter).
 149  */
 150 static void
 151 sba_dump_ranges(void __iomem *hpa)
 152 {
 153         DBG_INIT("SBA at 0x%p\n", hpa);
 154         DBG_INIT("IOS_DIST_BASE   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_BASE));
 155         DBG_INIT("IOS_DIST_MASK   : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_MASK));
 156         DBG_INIT("IOS_DIST_ROUTE  : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIST_ROUTE));
 157         DBG_INIT("\n");
 158         DBG_INIT("IOS_DIRECT_BASE : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_BASE));
 159         DBG_INIT("IOS_DIRECT_MASK : %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_MASK));
 160         DBG_INIT("IOS_DIRECT_ROUTE: %Lx\n", READ_REG64(hpa+IOS_DIRECT_ROUTE));
 161 }
 162
 163 /**
 164  * sba_dump_tlb - debugging only - print IOMMU operating parameters
 165  * @hpa: base address of the IOMMU
 166  *
 167  * Print the size/location of the IO MMU PDIR.
 168  */
 169 static void sba_dump_tlb(void __iomem *hpa)
 170 {
 171         DBG_INIT("IO TLB at 0x%p\n", hpa);
 172         DBG_INIT("IOC_IBASE    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IBASE));
 173         DBG_INIT("IOC_IMASK    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_IMASK));
 174         DBG_INIT("IOC_TCNFG    : 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_TCNFG));
 175         DBG_INIT("IOC_PDIR_BASE: 0x%Lx\n", READ_REG64(hpa+IOC_PDIR_BASE));
 176         DBG_INIT("\n");
 177 }
 178 #else
 179 #define sba_dump_ranges(x)
 180 #define sba_dump_tlb(x)
 181 #endif  /* DEBUG_SBA_INIT */
 182
 183
 184 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 185
 186 /**
 187  * sba_dump_pdir_entry - debugging only - print one IOMMU PDIR entry
 188  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 189  * @msg: text to print ont the output line.
 190  * @pide: pdir index.
 191  *
 192  * Print one entry of the IO MMU PDIR in human readable form.
 193  */
 194 static void
 195 sba_dump_pdir_entry(struct ioc *ioc, char *msg, uint pide)
 196 {
 197         /* start printing from lowest pde in rval */
 198         u64 *ptr = &(ioc->pdir_base[pide & (~0U * BITS_PER_LONG)]);
 199         unsigned long *rptr = (unsigned long *) &(ioc->res_map[(pide >>3) & ~(sizeof(unsigned long) - 1)]);
 200         uint rcnt;
 201
 202         printk(KERN_DEBUG "SBA: %s rp %p bit %d rval 0x%lx\n",
 203                  msg,
 204                  rptr, pide & (BITS_PER_LONG - 1), *rptr);
 205
 206         rcnt = 0;
 207         while (rcnt < BITS_PER_LONG) {
 208                 printk(KERN_DEBUG "%s %2d %p %016Lx\n",
 209                         (rcnt == (pide & (BITS_PER_LONG - 1)))
 210                                 ? "    -->" : "       ",
 211                         rcnt, ptr, *ptr );
 212                 rcnt++;
 213                 ptr++;
 214         }
 215         printk(KERN_DEBUG "%s", msg);
 216 }
 217
 218
 219 /**
 220  * sba_check_pdir - debugging only - consistency checker
 221  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 222  * @msg: text to print ont the output line.
 223  *
 224  * Verify the resource map and pdir state is consistent
 225  */
 226 static int
 227 sba_check_pdir(struct ioc *ioc, char *msg)
 228 {
 229         u32 *rptr_end = (u32 *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 230         u32 *rptr = (u32 *) ioc->res_map;       /* resource map ptr */
 231         u64 *pptr = ioc->pdir_base;     /* pdir ptr */
 232         uint pide = 0;
 233
 234         while (rptr < rptr_end) {
 235                 u32 rval = *rptr;
 236                 int rcnt = 32;  /* number of bits we might check */
 237
 238                 while (rcnt) {
 239                         /* Get last byte and highest bit from that */
 240                         u32 pde = ((u32) (((char *)pptr)[7])) << 24;
 241                         if ((rval ^ pde) & 0x80000000)
 242                         {
 243                                 /*
 244                                 ** BUMMER!  -- res_map != pdir --
 245                                 ** Dump rval and matching pdir entries
 246                                 */
 247                                 sba_dump_pdir_entry(ioc, msg, pide);
 248                                 return(1);
 249                         }
 250                         rcnt--;
 251                         rval <<= 1;     /* try the next bit */
 252                         pptr++;
 253                         pide++;
 254                 }
 255                 rptr++; /* look at next word of res_map */
 256         }
 257         /* It'd be nice if we always got here :^) */
 258         return 0;
 259 }
 260
 261
 262 /**
 263  * sba_dump_sg - debugging only - print Scatter-Gather list
 264  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 265  * @startsg: head of the SG list
 266  * @nents: number of entries in SG list
 267  *
 268  * print the SG list so we can verify it's correct by hand.
 269  */
 270 static void
 271 sba_dump_sg( struct ioc *ioc, struct scatterlist *startsg, int nents)
 272 {
 273         while (nents-- > 0) {
 274                 printk(KERN_DEBUG " %d : %08lx/%05x %p/%05x\n",
 275                                 nents,
 276                                 (unsigned long) sg_dma_address(startsg),
 277                                 sg_dma_len(startsg),
 278                                 sg_virt_addr(startsg), startsg->length);
 279                 startsg++;
 280         }
 281 }
 282
 283 #endif /* ASSERT_PDIR_SANITY */
 284
 285
 286
 287
 288 /**************************************************************
 289 *
 290 *   I/O Pdir Resource Management
 291 *
 292 *   Bits set in the resource map are in use.
 293 *   Each bit can represent a number of pages.
 294 *   LSbs represent lower addresses (IOVA's).
 295 *
 296 ***************************************************************/
 297 #define PAGES_PER_RANGE 1       /* could increase this to 4 or 8 if needed */
 298
 299 /* Convert from IOVP to IOVA and vice versa. */
 300
 301 #ifdef ZX1_SUPPORT
 302 /* Pluto (aka ZX1) boxes need to set or clear the ibase bits appropriately */
 303 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((ioc->ibase) | (iovp) | (offset))
 304 #define SBA_IOVP(ioc,iova) ((iova) & (ioc)->iovp_mask)
 305 #else
 306 /* only support Astro and ancestors. Saves a few cycles in key places */
 307 #define SBA_IOVA(ioc,iovp,offset,hint_reg) ((iovp) | (offset))
 308 #define SBA_IOVP(ioc,iova) (iova)
 309 #endif
 310
 311 #define PDIR_INDEX(iovp)   ((iovp)>>IOVP_SHIFT)
 312
 313 #define RESMAP_MASK(n)    (~0UL << (BITS_PER_LONG - (n)))
 314 #define RESMAP_IDX_MASK   (sizeof(unsigned long) - 1)
 315
 316
 317 /**
 318  * sba_search_bitmap - find free space in IO PDIR resource bitmap
 319  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 320  * @bits_wanted: number of entries we need.
 321  *
 322  * Find consecutive free bits in resource bitmap.
 323  * Each bit represents one entry in the IO Pdir.
 324  * Cool perf optimization: search for log2(size) bits at a time.
 325  */
 326 static SBA_INLINE unsigned long
 327 sba_search_bitmap(struct ioc *ioc, unsigned long bits_wanted)
 328 {
 329         unsigned long *res_ptr = ioc->res_hint;
 330         unsigned long *res_end = (unsigned long *) &(ioc->res_map[ioc->res_size]);
 331         unsigned long pide = ~0UL;
 332
 333         if (bits_wanted > (BITS_PER_LONG/2)) {
 334                 /* Search word at a time - no mask needed */
 335                 for(; res_ptr < res_end; ++res_ptr) {
 336                         if (*res_ptr == 0) {
 337                                 *res_ptr = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 338                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 339                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 340                                 break;
 341                         }
 342                 }
 343                 /* point to the next word on next pass */
 344                 res_ptr++;
 345                 ioc->res_bitshift = 0;
 346         } else {
 347                 /*
 348                 ** Search the resource bit map on well-aligned values.
 349                 ** "o" is the alignment.
 350                 ** We need the alignment to invalidate I/O TLB using
 351                 ** SBA HW features in the unmap path.
 352                 */
 353                 unsigned long o = 1 << get_order(bits_wanted << PAGE_SHIFT);
 354                 uint bitshiftcnt = ALIGN(ioc->res_bitshift, o);
 355                 unsigned long mask;
 356
 357                 if (bitshiftcnt >= BITS_PER_LONG) {
 358                         bitshiftcnt = 0;
 359                         res_ptr++;
 360                 }
 361                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted) >> bitshiftcnt;
 362
 363                 DBG_RES("%s() o %ld %p", __FUNCTION__, o, res_ptr);
 364                 while(res_ptr < res_end)
 365                 {
 366                         DBG_RES("    %p %lx %lx\n", res_ptr, mask, *res_ptr);
 367                         WARN_ON(mask == 0);
 368                         if(((*res_ptr) & mask) == 0) {
 369                                 *res_ptr |= mask;     /* mark resources busy! */
 370                                 pide = ((unsigned long)res_ptr - (unsigned long)ioc->res_map);
 371                                 pide <<= 3;     /* convert to bit address */
 372                                 pide += bitshiftcnt;
 373                                 break;
 374                         }
 375                         mask >>= o;
 376                         bitshiftcnt += o;
 377                         if (mask == 0) {
 378                                 mask = RESMAP_MASK(bits_wanted);
 379                                 bitshiftcnt=0;
 380                                 res_ptr++;
 381                         }
 382                 }
 383                 /* look in the same word on the next pass */
 384                 ioc->res_bitshift = bitshiftcnt + bits_wanted;
 385         }
 386
 387         /* wrapped ? */
 388         if (res_end <= res_ptr) {
 389                 ioc->res_hint = (unsigned long *) ioc->res_map;
 390                 ioc->res_bitshift = 0;
 391         } else {
 392                 ioc->res_hint = res_ptr;
 393         }
 394         return (pide);
 395 }
 396
 397
 398 /**
 399  * sba_alloc_range - find free bits and mark them in IO PDIR resource bitmap
 400  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 401  * @size: number of bytes to create a mapping for
 402  *
 403  * Given a size, find consecutive unmarked and then mark those bits in the
 404  * resource bit map.
 405  */
 406 static int
 407 sba_alloc_range(struct ioc *ioc, size_t size)
 408 {
 409         unsigned int pages_needed = size >> IOVP_SHIFT;
 410 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 411         unsigned long cr_start = mfctl(16);
 412 #endif
 413         unsigned long pide;
 414
 415         pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 416         if (pide >= (ioc->res_size << 3)) {
 417                 pide = sba_search_bitmap(ioc, pages_needed);
 418                 if (pide >= (ioc->res_size << 3))
 419                         panic("%s: I/O MMU @ %p is out of mapping resources\n",
 420                               __FILE__, ioc->ioc_hpa);
 421         }
 422
 423 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 424         /* verify the first enable bit is clear */
 425         if(0x00 != ((u8 *) ioc->pdir_base)[pide*sizeof(u64) + 7]) {
 426                 sba_dump_pdir_entry(ioc, "sba_search_bitmap() botched it?", pide);
 427         }
 428 #endif
 429
 430         DBG_RES("%s(%x) %d -> %lx hint %x/%x\n",
 431                 __FUNCTION__, size, pages_needed, pide,
 432                 (uint) ((unsigned long) ioc->res_hint - (unsigned long) ioc->res_map),
 433                 ioc->res_bitshift );
 434
 435 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 436         {
 437                 unsigned long cr_end = mfctl(16);
 438                 unsigned long tmp = cr_end - cr_start;
 439                 /* check for roll over */
 440                 cr_start = (cr_end < cr_start) ?  -(tmp) : (tmp);
 441         }
 442         ioc->avg_search[ioc->avg_idx++] = cr_start;
 443         ioc->avg_idx &= SBA_SEARCH_SAMPLE - 1;
 444
 445         ioc->used_pages += pages_needed;
 446 #endif
 447
 448         return (pide);
 449 }
 450
 451
 452 /**
 453  * sba_free_range - unmark bits in IO PDIR resource bitmap
 454  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 455  * @iova: IO virtual address which was previously allocated.
 456  * @size: number of bytes to create a mapping for
 457  *
 458  * clear bits in the ioc's resource map
 459  */
 460 static SBA_INLINE void
 461 sba_free_range(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t size)
 462 {
 463         unsigned long iovp = SBA_IOVP(ioc, iova);
 464         unsigned int pide = PDIR_INDEX(iovp);
 465         unsigned int ridx = pide >> 3;  /* convert bit to byte address */
 466         unsigned long *res_ptr = (unsigned long *) &((ioc)->res_map[ridx & ~RESMAP_IDX_MASK]);
 467
 468         int bits_not_wanted = size >> IOVP_SHIFT;
 469
 470         /* 3-bits "bit" address plus 2 (or 3) bits for "byte" == bit in word */
 471         unsigned long m = RESMAP_MASK(bits_not_wanted) >> (pide & (BITS_PER_LONG - 1));
 472
 473         DBG_RES("%s( ,%x,%x) %x/%lx %x %p %lx\n",
 474                 __FUNCTION__, (uint) iova, size,
 475                 bits_not_wanted, m, pide, res_ptr, *res_ptr);
 476
 477 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 478         ioc->used_pages -= bits_not_wanted;
 479 #endif
 480
 481         *res_ptr &= ~m;
 482 }
 483
 484
 485 /**************************************************************
 486 *
 487 *   "Dynamic DMA Mapping" support (aka "Coherent I/O")
 488 *
 489 ***************************************************************/
 490
 491 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
 492 #define SBA_DMA_HINT(ioc, val) ((val) << (ioc)->hint_shift_pdir)
 493 #endif
 494
 495 typedef unsigned long space_t;
 496 #define KERNEL_SPACE 0
 497
 498 /**
 499  * sba_io_pdir_entry - fill in one IO PDIR entry
 500  * @pdir_ptr:  pointer to IO PDIR entry
 501  * @sid: process Space ID - currently only support KERNEL_SPACE
 502  * @vba: Virtual CPU address of buffer to map
 503  * @hint: DMA hint set to use for this mapping
 504  *
 505  * SBA Mapping Routine
 506  *
 507  * Given a virtual address (vba, arg2) and space id, (sid, arg1)
 508  * sba_io_pdir_entry() loads the I/O PDIR entry pointed to by
 509  * pdir_ptr (arg0).
 510  * Using the bass-ackwards HP bit numbering, Each IO Pdir entry
 511  * for Astro/Ike looks like:
 512  *
 513  *
 514  *  0                    19                                 51   55       63
 515  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 516  * |V|        U            |            PPN[43:12]            | U  |   VI   |
 517  * +-+---------------------+----------------------------------+----+--------+
 518  *
 519  * Pluto is basically identical, supports fewer physical address bits:
 520  *
 521  *  0                       23                              51   55       63
 522  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 523  * |V|        U               |         PPN[39:12]            | U  |   VI   |
 524  * +-+------------------------+-------------------------------+----+--------+
 525  *
 526  *  V  == Valid Bit  (Most Significant Bit is bit 0)
 527  *  U  == Unused
 528  * PPN == Physical Page Number
 529  * VI  == Virtual Index (aka Coherent Index)
 530  *
 531  * LPA instruction output is put into PPN field.
 532  * LCI (Load Coherence Index) instruction provides the "VI" bits.
 533  *
 534  * We pre-swap the bytes since PCX-W is Big Endian and the
 535  * IOMMU uses little endian for the pdir.
 536  */
 537
 538 void SBA_INLINE
 539 sba_io_pdir_entry(u64 *pdir_ptr, space_t sid, unsigned long vba,
 540                   unsigned long hint)
 541 {
 542         u64 pa; /* physical address */
 543         register unsigned ci; /* coherent index */
 544
 545         pa = virt_to_phys(vba);
 546         pa &= IOVP_MASK;
 547
 548         mtsp(sid,1);
 549         asm("lci 0(%%sr1, %1), %0" : "=r" (ci) : "r" (vba));
 550         pa |= (ci >> 12) & 0xff;  /* move CI (8 bits) into lowest byte */
 551
 552         pa |= SBA_PDIR_VALID_BIT;       /* set "valid" bit */
 553         *pdir_ptr = cpu_to_le64(pa);    /* swap and store into I/O Pdir */
 554
 555         /*
 556          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
 557          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
 558          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
 559          */
 560         if (ioc_needs_fdc)
 561                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 562 }
 563
 564
 565 /**
 566  * sba_mark_invalid - invalidate one or more IO PDIR entries
 567  * @ioc: IO MMU structure which owns the pdir we are interested in.
 568  * @iova:  IO Virtual Address mapped earlier
 569  * @byte_cnt:  number of bytes this mapping covers.
 570  *
 571  * Marking the IO PDIR entry(ies) as Invalid and invalidate
 572  * corresponding IO TLB entry. The Ike PCOM (Purge Command Register)
 573  * is to purge stale entries in the IO TLB when unmapping entries.
 574  *
 575  * The PCOM register supports purging of multiple pages, with a minium
 576  * of 1 page and a maximum of 2GB. Hardware requires the address be
 577  * aligned to the size of the range being purged. The size of the range
 578  * must be a power of 2. The "Cool perf optimization" in the
 579  * allocation routine helps keep that true.
 580  */
 581 static SBA_INLINE void
 582 sba_mark_invalid(struct ioc *ioc, dma_addr_t iova, size_t byte_cnt)
 583 {
 584         u32 iovp = (u32) SBA_IOVP(ioc,iova);
 585         u64 *pdir_ptr = &ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iovp)];
 586
 587 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 588         /* Assert first pdir entry is set.
 589         **
 590         ** Even though this is a big-endian machine, the entries
 591         ** in the iopdir are little endian. That's why we look at
 592         ** the byte at +7 instead of at +0.
 593         */
 594         if (0x80 != (((u8 *) pdir_ptr)[7])) {
 595                 sba_dump_pdir_entry(ioc,"sba_mark_invalid()", PDIR_INDEX(iovp));
 596         }
 597 #endif
 598
 599         if (byte_cnt > IOVP_SIZE)
 600         {
 601 #if 0
 602                 unsigned long entries_per_cacheline = ioc_needs_fdc ?
 603                                 L1_CACHE_ALIGN(((unsigned long) pdir_ptr))
 604                                         - (unsigned long) pdir_ptr;
 605                                 : 262144;
 606 #endif
 607
 608                 /* set "size" field for PCOM */
 609                 iovp |= get_order(byte_cnt) + PAGE_SHIFT;
 610
 611                 do {
 612                         /* clear I/O Pdir entry "valid" bit first */
 613                         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 614                         if (ioc_needs_fdc) {
 615                                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 616 #if 0
 617                                 entries_per_cacheline = L1_CACHE_SHIFT - 3;
 618 #endif
 619                         }
 620                         pdir_ptr++;
 621                         byte_cnt -= IOVP_SIZE;
 622                 } while (byte_cnt > IOVP_SIZE);
 623         } else
 624                 iovp |= IOVP_SHIFT;     /* set "size" field for PCOM */
 625
 626         /*
 627         ** clear I/O PDIR entry "valid" bit.
 628         ** We have to R/M/W the cacheline regardless how much of the
 629         ** pdir entry that we clobber.
 630         ** The rest of the entry would be useful for debugging if we
 631         ** could dump core on HPMC.
 632         */
 633         ((u8 *) pdir_ptr)[7] = 0;
 634         if (ioc_needs_fdc)
 635                 asm volatile("fdc %%r0(%0)" : : "r" (pdir_ptr));
 636
 637         WRITE_REG( SBA_IOVA(ioc, iovp, 0, 0), ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
 638 }
 639
 640 /**
 641  * sba_dma_supported - PCI driver can query DMA support
 642  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking
 643  * @mask:  number of address bits this PCI device can handle
 644  *
 645  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 646  */
 647 static int sba_dma_supported( struct device *dev, u64 mask)
 648 {
 649         struct ioc *ioc;
 650
 651         if (dev == NULL) {
 652                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME ": EISA/ISA/et al not supported\n");
 653                 BUG();
 654                 return(0);
 655         }
 656
 657         /* Documentation/DMA-mapping.txt tells drivers to try 64-bit first,
 658          * then fall back to 32-bit if that fails.
 659          * We are just "encouraging" 32-bit DMA masks here since we can
 660          * never allow IOMMU bypass unless we add special support for ZX1.
 661          */
 662         if (mask > ~0U)
 663                 return 0;
 664
 665         ioc = GET_IOC(dev);
 666
 667         /*
 668          * check if mask is >= than the current max IO Virt Address
 669          * The max IO Virt address will *always* < 30 bits.
 670          */
 671         return((int)(mask >= (ioc->ibase - 1 +
 672                         (ioc->pdir_size / sizeof(u64) * IOVP_SIZE) )));
 673 }
 674
 675
 676 /**
 677  * sba_map_single - map one buffer and return IOVA for DMA
 678  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 679  * @addr:  driver buffer to map.
 680  * @size:  number of bytes to map in driver buffer.
 681  * @direction:  R/W or both.
 682  *
 683  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 684  */
 685 static dma_addr_t
 686 sba_map_single(struct device *dev, void *addr, size_t size,
 687                enum dma_data_direction direction)
 688 {
 689         struct ioc *ioc;
 690         unsigned long flags;
 691         dma_addr_t iovp;
 692         dma_addr_t offset;
 693         u64 *pdir_start;
 694         int pide;
 695
 696         ioc = GET_IOC(dev);
 697
 698         /* save offset bits */
 699         offset = ((dma_addr_t) (long) addr) & ~IOVP_MASK;
 700
 701         /* round up to nearest IOVP_SIZE */
 702         size = (size + offset + ~IOVP_MASK) & IOVP_MASK;
 703
 704         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 705 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 706         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_single()");
 707 #endif
 708
 709 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 710         ioc->msingle_calls++;
 711         ioc->msingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 712 #endif
 713         pide = sba_alloc_range(ioc, size);
 714         iovp = (dma_addr_t) pide << IOVP_SHIFT;
 715
 716         DBG_RUN("%s() 0x%p -> 0x%lx\n",
 717                 __FUNCTION__, addr, (long) iovp | offset);
 718
 719         pdir_start = &(ioc->pdir_base[pide]);
 720
 721         while (size > 0) {
 722                 sba_io_pdir_entry(pdir_start, KERNEL_SPACE, (unsigned long) addr, 0);
 723
 724                 DBG_RUN("       pdir 0x%p %02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 725                         pdir_start,
 726                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[7]),
 727                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[6]),
 728                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[5]),
 729                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[4]),
 730                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[3]),
 731                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[2]),
 732                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[1]),
 733                         (u8) (((u8 *) pdir_start)[0])
 734                         );
 735
 736                 addr += IOVP_SIZE;
 737                 size -= IOVP_SIZE;
 738                 pdir_start++;
 739         }
 740
 741         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 742         if (ioc_needs_fdc)
 743                 asm volatile("sync" : : );
 744
 745 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 746         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_single()");
 747 #endif
 748         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 749
 750         /* form complete address */
 751         return SBA_IOVA(ioc, iovp, offset, DEFAULT_DMA_HINT_REG);
 752 }
 753
 754
 755 /**
 756  * sba_unmap_single - unmap one IOVA and free resources
 757  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 758  * @iova:  IOVA of driver buffer previously mapped.
 759  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 760  * @direction:  R/W or both.
 761  *
 762  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 763  */
 764 static void
 765 sba_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t iova, size_t size,
 766                  enum dma_data_direction direction)
 767 {
 768         struct ioc *ioc;
 769 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 770         struct sba_dma_pair *d;
 771 #endif
 772         unsigned long flags;
 773         dma_addr_t offset;
 774
 775         DBG_RUN("%s() iovp 0x%lx/%x\n", __FUNCTION__, (long) iova, size);
 776
 777         ioc = GET_IOC(dev);
 778         offset = iova & ~IOVP_MASK;
 779         iova ^= offset;        /* clear offset bits */
 780         size += offset;
 781         size = ALIGN(size, IOVP_SIZE);
 782
 783         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 784
 785 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 786         ioc->usingle_calls++;
 787         ioc->usingle_pages += size >> IOVP_SHIFT;
 788 #endif
 789
 790         sba_mark_invalid(ioc, iova, size);
 791
 792 #if DELAYED_RESOURCE_CNT > 0
 793         /* Delaying when we re-use a IO Pdir entry reduces the number
 794          * of MMIO reads needed to flush writes to the PCOM register.
 795          */
 796         d = &(ioc->saved[ioc->saved_cnt]);
 797         d->iova = iova;
 798         d->size = size;
 799         if (++(ioc->saved_cnt) >= DELAYED_RESOURCE_CNT) {
 800                 int cnt = ioc->saved_cnt;
 801                 while (cnt--) {
 802                         sba_free_range(ioc, d->iova, d->size);
 803                         d--;
 804                 }
 805                 ioc->saved_cnt = 0;
 806
 807                 READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 808         }
 809 #else /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 810         sba_free_range(ioc, iova, size);
 811
 812         /* If fdc's were issued, force fdc's to be visible now */
 813         if (ioc_needs_fdc)
 814                 asm volatile("sync" : : );
 815
 816         READ_REG(ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);        /* flush purges */
 817 #endif /* DELAYED_RESOURCE_CNT == 0 */
 818
 819         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 820
 821         /* XXX REVISIT for 2.5 Linux - need syncdma for zero-copy support.
 822         ** For Astro based systems this isn't a big deal WRT performance.
 823         ** As long as 2.4 kernels copyin/copyout data from/to userspace,
 824         ** we don't need the syncdma. The issue here is I/O MMU cachelines
 825         ** are *not* coherent in all cases.  May be hwrev dependent.
 826         ** Need to investigate more.
 827         asm volatile("syncdma");
 828         */
 829 }
 830
 831
 832 /**
 833  * sba_alloc_consistent - allocate/map shared mem for DMA
 834  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 835  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 836  * @dma_handle:  IOVA of new buffer.
 837  *
 838  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 839  */
 840 static void *sba_alloc_consistent(struct device *hwdev, size_t size,
 841                                         dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
 842 {
 843         void *ret;
 844
 845         if (!hwdev) {
 846                 /* only support PCI */
 847                 *dma_handle = 0;
 848                 return NULL;
 849         }
 850
 851         ret = (void *) __get_free_pages(gfp, get_order(size));
 852
 853         if (ret) {
 854                 memset(ret, 0, size);
 855                 *dma_handle = sba_map_single(hwdev, ret, size, 0);
 856         }
 857
 858         return ret;
 859 }
 860
 861
 862 /**
 863  * sba_free_consistent - free/unmap shared mem for DMA
 864  * @hwdev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 865  * @size:  number of bytes mapped in driver buffer.
 866  * @vaddr:  virtual address IOVA of "consistent" buffer.
 867  * @dma_handler:  IO virtual address of "consistent" buffer.
 868  *
 869  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 870  */
 871 static void
 872 sba_free_consistent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 873                     dma_addr_t dma_handle)
 874 {
 875         sba_unmap_single(hwdev, dma_handle, size, 0);
 876         free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
 877 }
 878
 879
 880 /*
 881 ** Since 0 is a valid pdir_base index value, can't use that
 882 ** to determine if a value is valid or not. Use a flag to indicate
 883 ** the SG list entry contains a valid pdir index.
 884 */
 885 #define PIDE_FLAG 0x80000000UL
 886
 887 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 888 #define IOMMU_MAP_STATS
 889 #endif
 890 #include "iommu-helpers.h"
 891
 892 #ifdef DEBUG_LARGE_SG_ENTRIES
 893 int dump_run_sg = 0;
 894 #endif
 895
 896
 897 /**
 898  * sba_map_sg - map Scatter/Gather list
 899  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 900  * @sglist:  array of buffer/length pairs
 901  * @nents:  number of entries in list
 902  * @direction:  R/W or both.
 903  *
 904  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 905  */
 906 static int
 907 sba_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
 908            enum dma_data_direction direction)
 909 {
 910         struct ioc *ioc;
 911         int coalesced, filled = 0;
 912         unsigned long flags;
 913
 914         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries\n", __FUNCTION__, nents);
 915
 916         ioc = GET_IOC(dev);
 917
 918         /* Fast path single entry scatterlists. */
 919         if (nents == 1) {
 920                 sg_dma_address(sglist) = sba_map_single(dev,
 921                                                 (void *)sg_virt_addr(sglist),
 922                                                 sglist->length, direction);
 923                 sg_dma_len(sglist)     = sglist->length;
 924                 return 1;
 925         }
 926
 927         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
 928
 929 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 930         if (sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_map_sg()"))
 931         {
 932                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 933                 panic("Check before sba_map_sg()");
 934         }
 935 #endif
 936
 937 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
 938         ioc->msg_calls++;
 939 #endif
 940
 941         /*
 942         ** First coalesce the chunks and allocate I/O pdir space
 943         **
 944         ** If this is one DMA stream, we can properly map using the
 945         ** correct virtual address associated with each DMA page.
 946         ** w/o this association, we wouldn't have coherent DMA!
 947         ** Access to the virtual address is what forces a two pass algorithm.
 948         */
 949         coalesced = iommu_coalesce_chunks(ioc, dev, sglist, nents, sba_alloc_range);
 950
 951         /*
 952         ** Program the I/O Pdir
 953         **
 954         ** map the virtual addresses to the I/O Pdir
 955         ** o dma_address will contain the pdir index
 956         ** o dma_len will contain the number of bytes to map
 957         ** o address contains the virtual address.
 958         */
 959         filled = iommu_fill_pdir(ioc, sglist, nents, 0, sba_io_pdir_entry);
 960
 961         /* force FDC ops in io_pdir_entry() to be visible to IOMMU */
 962         if (ioc_needs_fdc)
 963                 asm volatile("sync" : : );
 964
 965 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 966         if (sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_map_sg()"))
 967         {
 968                 sba_dump_sg(ioc, sglist, nents);
 969                 panic("Check after sba_map_sg()\n");
 970         }
 971 #endif
 972
 973         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
 974
 975         DBG_RUN_SG("%s() DONE %d mappings\n", __FUNCTION__, filled);
 976
 977         return filled;
 978 }
 979
 980
 981 /**
 982  * sba_unmap_sg - unmap Scatter/Gather list
 983  * @dev: instance of PCI owned by the driver that's asking.
 984  * @sglist:  array of buffer/length pairs
 985  * @nents:  number of entries in list
 986  * @direction:  R/W or both.
 987  *
 988  * See Documentation/DMA-mapping.txt
 989  */
 990 static void
 991 sba_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sglist, int nents,
 992              enum dma_data_direction direction)
 993 {
 994         struct ioc *ioc;
 995 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
 996         unsigned long flags;
 997 #endif
 998
 999         DBG_RUN_SG("%s() START %d entries,  %p,%x\n",
1000                 __FUNCTION__, nents, sg_virt_addr(sglist), sglist->length);
1001
1002         ioc = GET_IOC(dev);
1003
1004 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1005         ioc->usg_calls++;
1006 #endif
1007
1008 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1009         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1010         sba_check_pdir(ioc,"Check before sba_unmap_sg()");
1011         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1012 #endif
1013
1014         while (sg_dma_len(sglist) && nents--) {
1015
1016                 sba_unmap_single(dev, sg_dma_address(sglist), sg_dma_len(sglist), direction);
1017 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1018                 ioc->usg_pages += ((sg_dma_address(sglist) & ~IOVP_MASK) + sg_dma_len(sglist) + IOVP_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1019                 ioc->usingle_calls--;   /* kluge since call is unmap_sg() */
1020 #endif
1021                 ++sglist;
1022         }
1023
1024         DBG_RUN_SG("%s() DONE (nents %d)\n", __FUNCTION__,  nents);
1025
1026 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1027         spin_lock_irqsave(&ioc->res_lock, flags);
1028         sba_check_pdir(ioc,"Check after sba_unmap_sg()");
1029         spin_unlock_irqrestore(&ioc->res_lock, flags);
1030 #endif
1031
1032 }
1033
1034 static struct hppa_dma_ops sba_ops = {
1035         .dma_supported =        sba_dma_supported,
1036         .alloc_consistent =     sba_alloc_consistent,
1037         .alloc_noncoherent =    sba_alloc_consistent,
1038         .free_consistent =      sba_free_consistent,
1039         .map_single =           sba_map_single,
1040         .unmap_single =         sba_unmap_single,
1041         .map_sg =               sba_map_sg,
1042         .unmap_sg =             sba_unmap_sg,
1043         .dma_sync_single_for_cpu =      NULL,
1044         .dma_sync_single_for_device =   NULL,
1045         .dma_sync_sg_for_cpu =          NULL,
1046         .dma_sync_sg_for_device =       NULL,
1047 };
1048
1049
1050 /**************************************************************************
1051 **
1052 **   SBA PAT PDC support
1053 **
1054 **   o call pdc_pat_cell_module()
1055 **   o store ranges in PCI "resource" structures
1056 **
1057 **************************************************************************/
1058
1059 static void
1060 sba_get_pat_resources(struct sba_device *sba_dev)
1061 {
1062 #if 0
1063 /*
1064 ** TODO/REVISIT/FIXME: support for directed ranges requires calls to
1065 **      PAT PDC to program the SBA/LBA directed range registers...this
1066 **      burden may fall on the LBA code since it directly supports the
1067 **      PCI subsystem. It's not clear yet. - ggg
1068 */
1069 PAT_MOD(mod)->mod_info.mod_pages   = PAT_GET_MOD_PAGES(temp);
1070         FIXME : ???
1071 PAT_MOD(mod)->mod_info.dvi         = PAT_GET_DVI(temp);
1072         Tells where the dvi bits are located in the address.
1073 PAT_MOD(mod)->mod_info.ioc         = PAT_GET_IOC(temp);
1074         FIXME : ???
1075 #endif
1076 }
1077
1078
1079 /**************************************************************
1080 *
1081 *   Initialization and claim
1082 *
1083 ***************************************************************/
1084 #define PIRANHA_ADDR_MASK       0x00160000UL /* bit 17,18,20 */
1085 #define PIRANHA_ADDR_VAL        0x00060000UL /* bit 17,18 on */
1086 static void *
1087 sba_alloc_pdir(unsigned int pdir_size)
1088 {
1089         unsigned long pdir_base;
1090         unsigned long pdir_order = get_order(pdir_size);
1091
1092         pdir_base = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order);
1093         if (NULL == (void *) pdir_base) {
1094                 panic("%s() could not allocate I/O Page Table\n",
1095                         __FUNCTION__);
1096         }
1097
1098         /* If this is not PA8700 (PCX-W2)
1099         **      OR newer than ver 2.2
1100         **      OR in a system that doesn't need VINDEX bits from SBA,
1101         **
1102         ** then we aren't exposed to the HW bug.
1103         */
1104         if ( ((boot_cpu_data.pdc.cpuid >> 5) & 0x7f) != 0x13
1105                         || (boot_cpu_data.pdc.versions > 0x202)
1106                         || (boot_cpu_data.pdc.capabilities & 0x08L) )
1107                 return (void *) pdir_base;
1108
1109         /*
1110          * PA8700 (PCX-W2, aka piranha) silent data corruption fix
1111          *
1112          * An interaction between PA8700 CPU (Ver 2.2 or older) and
1113          * Ike/Astro can cause silent data corruption. This is only
1114          * a problem if the I/O PDIR is located in memory such that
1115          * (little-endian)  bits 17 and 18 are on and bit 20 is off.
1116          *
1117          * Since the max IO Pdir size is 2MB, by cleverly allocating the
1118          * right physical address, we can either avoid (IOPDIR <= 1MB)
1119          * or minimize (2MB IO Pdir) the problem if we restrict the
1120          * IO Pdir to a maximum size of 2MB-128K (1902K).
1121          *
1122          * Because we always allocate 2^N sized IO pdirs, either of the
1123          * "bad" regions will be the last 128K if at all. That's easy
1124          * to test for.
1125          *
1126          */
1127         if (pdir_order <= (19-12)) {
1128                 if (((virt_to_phys(pdir_base)+pdir_size-1) & PIRANHA_ADDR_MASK) == PIRANHA_ADDR_VAL) {
1129                         /* allocate a new one on 512k alignment */
1130                         unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, (19-12));
1131                         /* release original */
1132                         free_pages(pdir_base, pdir_order);
1133
1134                         pdir_base = new_pdir;
1135
1136                         /* release excess */
1137                         while (pdir_order < (19-12)) {
1138                                 new_pdir += pdir_size;
1139                                 free_pages(new_pdir, pdir_order);
1140                                 pdir_order +=1;
1141                                 pdir_size <<=1;
1142                         }
1143                 }
1144         } else {
1145                 /*
1146                 ** 1MB or 2MB Pdir
1147                 ** Needs to be aligned on an "odd" 1MB boundary.
1148                 */
1149                 unsigned long new_pdir = __get_free_pages(GFP_KERNEL, pdir_order+1); /* 2 or 4MB */
1150
1151                 /* release original */
1152                 free_pages( pdir_base, pdir_order);
1153
1154                 /* release first 1MB */
1155                 free_pages(new_pdir, 20-12);
1156
1157                 pdir_base = new_pdir + 1024*1024;
1158
1159                 if (pdir_order > (20-12)) {
1160                         /*
1161                         ** 2MB Pdir.
1162                         **
1163                         ** Flag tells init_bitmap() to mark bad 128k as used
1164                         ** and to reduce the size by 128k.
1165                         */
1166                         piranha_bad_128k = 1;
1167
1168                         new_pdir += 3*1024*1024;
1169                         /* release last 1MB */
1170                         free_pages(new_pdir, 20-12);
1171
1172                         /* release unusable 128KB */
1173                         free_pages(new_pdir - 128*1024 , 17-12);
1174
1175                         pdir_size -= 128*1024;
1176                 }
1177         }
1178
1179         memset((void *) pdir_base, 0, pdir_size);
1180         return (void *) pdir_base;
1181 }
1182
1183 static struct device *next_device(struct klist_iter *i)
1184 {
1185         struct klist_node * n = klist_next(i);
1186         return n ? container_of(n, struct device, knode_parent) : NULL;
1187 }
1188
1189 /* setup Mercury or Elroy IBASE/IMASK registers. */
1190 static void
1191 setup_ibase_imask(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1192 {
1193         /* lba_set_iregs() is in drivers/parisc/lba_pci.c */
1194         extern void lba_set_iregs(struct parisc_device *, u32, u32);
1195         struct device *dev;
1196         struct klist_iter i;
1197
1198         klist_iter_init(&sba->dev.klist_children, &i);
1199         while ((dev = next_device(&i))) {
1200                 struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1201                 int rope_num = (lba->hpa.start >> 13) & 0xf;
1202                 if (rope_num >> 3 == ioc_num)
1203                         lba_set_iregs(lba, ioc->ibase, ioc->imask);
1204         }
1205         klist_iter_exit(&i);
1206 }
1207
1208 static void
1209 sba_ioc_init_pluto(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1210 {
1211         u32 iova_space_mask;
1212         u32 iova_space_size;
1213         int iov_order, tcnfg;
1214 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1215         int agp_found = 0;
1216 #endif
1217         /*
1218         ** Firmware programs the base and size of a "safe IOVA space"
1219         ** (one that doesn't overlap memory or LMMIO space) in the
1220         ** IBASE and IMASK registers.
1221         */
1222         ioc->ibase = READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1223         iova_space_size = ~(READ_REG(ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK) & 0xFFFFFFFFUL) + 1;
1224
1225         if ((ioc->ibase < 0xfed00000UL) && ((ioc->ibase + iova_space_size) > 0xfee00000UL)) {
1226                 printk("WARNING: IOV space overlaps local config and interrupt message, truncating\n");
1227                 iova_space_size /= 2;
1228         }
1229
1230         /*
1231         ** iov_order is always based on a 1GB IOVA space since we want to
1232         ** turn on the other half for AGP GART.
1233         */
1234         iov_order = get_order(iova_space_size >> (IOVP_SHIFT - PAGE_SHIFT));
1235         ioc->pdir_size = (iova_space_size / IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1236
1237         DBG_INIT("%s() hpa 0x%p IOV %dMB (%d bits)\n",
1238                 __FUNCTION__, ioc->ioc_hpa, iova_space_size >> 20,
1239                 iov_order + PAGE_SHIFT);
1240
1241         ioc->pdir_base = (void *) __get_free_pages(GFP_KERNEL,
1242                                                    get_order(ioc->pdir_size));
1243         if (!ioc->pdir_base)
1244                 panic("Couldn't allocate I/O Page Table\n");
1245
1246         memset(ioc->pdir_base, 0, ioc->pdir_size);
1247
1248         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1249                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, ioc->pdir_size);
1250
1251 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1252         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1253         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1254
1255         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1256                 ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1257 #endif
1258
1259         WARN_ON((((unsigned long) ioc->pdir_base) & PAGE_MASK) != (unsigned long) ioc->pdir_base);
1260         WRITE_REG(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1261
1262         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1263         iova_space_mask =  0xffffffff;
1264         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1265         ioc->imask = iova_space_mask;
1266 #ifdef ZX1_SUPPORT
1267         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1268 #endif
1269         sba_dump_tlb(ioc->ioc_hpa);
1270
1271         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1272
1273         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa + IOC_IMASK);
1274
1275 #ifdef CONFIG_64BIT
1276         /*
1277         ** Setting the upper bits makes checking for bypass addresses
1278         ** a little faster later on.
1279         */
1280         ioc->imask |= 0xFFFFFFFF00000000UL;
1281 #endif
1282
1283         /* Set I/O PDIR Page size to system page size */
1284         switch (PAGE_SHIFT) {
1285                 case 12: tcnfg = 0; break;      /*  4K */
1286                 case 13: tcnfg = 1; break;      /*  8K */
1287                 case 14: tcnfg = 2; break;      /* 16K */
1288                 case 16: tcnfg = 3; break;      /* 64K */
1289                 default:
1290                         panic(__FILE__ "Unsupported system page size %d",
1291                                 1 << PAGE_SHIFT);
1292                         break;
1293         }
1294         WRITE_REG(tcnfg, ioc->ioc_hpa + IOC_TCNFG);
1295
1296         /*
1297         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1298         ** Bit zero == enable bit.
1299         */
1300         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa + IOC_IBASE);
1301
1302         /*
1303         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1304         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1305         */
1306         WRITE_REG(ioc->ibase | 31, ioc->ioc_hpa + IOC_PCOM);
1307
1308 #ifdef SBA_AGP_SUPPORT
1309 {
1310         struct klist_iter i;
1311         struct device *dev = NULL;
1312
1313         /*
1314         ** If an AGP device is present, only use half of the IOV space
1315         ** for PCI DMA.  Unfortunately we can't know ahead of time
1316         ** whether GART support will actually be used, for now we
1317         ** can just key on any AGP device found in the system.
1318         ** We program the next pdir index after we stop w/ a key for
1319         ** the GART code to handshake on.
1320         */
1321         klist_iter_init(&sba->dev.klist_children, &i);
1322         while ((dev = next_device(&i))) {
1323                 struct parisc_device *lba = to_parisc_device(dev);
1324                 if (IS_QUICKSILVER(lba))
1325                         agp_found = 1;
1326         }
1327         klist_iter_exit(&i);
1328
1329         if (agp_found && sba_reserve_agpgart) {
1330                 printk(KERN_INFO "%s: reserving %dMb of IOVA space for agpgart\n",
1331                        __FUNCTION__, (iova_space_size/2) >> 20);
1332                 ioc->pdir_size /= 2;
1333                 ioc->pdir_base[PDIR_INDEX(iova_space_size/2)] = SBA_AGPGART_COOKIE;
1334         }
1335 }
1336 #endif /*SBA_AGP_SUPPORT*/
1337
1338 }
1339
1340 static void
1341 sba_ioc_init(struct parisc_device *sba, struct ioc *ioc, int ioc_num)
1342 {
1343         u32 iova_space_size, iova_space_mask;
1344         unsigned int pdir_size, iov_order;
1345
1346         /*
1347         ** Determine IOVA Space size from memory size.
1348         **
1349         ** Ideally, PCI drivers would register the maximum number
1350         ** of DMA they can have outstanding for each device they
1351         ** own.  Next best thing would be to guess how much DMA
1352         ** can be outstanding based on PCI Class/sub-class. Both
1353         ** methods still require some "extra" to support PCI
1354         ** Hot-Plug/Removal of PCI cards. (aka PCI OLARD).
1355         **
1356         ** While we have 32-bits "IOVA" space, top two 2 bits are used
1357         ** for DMA hints - ergo only 30 bits max.
1358         */
1359
1360         iova_space_size = (u32) (num_physpages/global_ioc_cnt);
1361
1362         /* limit IOVA space size to 1MB-1GB */
1363         if (iova_space_size < (1 << (20 - PAGE_SHIFT))) {
1364                 iova_space_size = 1 << (20 - PAGE_SHIFT);
1365         }
1366         else if (iova_space_size > (1 << (30 - PAGE_SHIFT))) {
1367                 iova_space_size = 1 << (30 - PAGE_SHIFT);
1368         }
1369
1370         /*
1371         ** iova space must be log2() in size.
1372         ** thus, pdir/res_map will also be log2().
1373         ** PIRANHA BUG: Exception is when IO Pdir is 2MB (gets reduced)
1374         */
1375         iov_order = get_order(iova_space_size << PAGE_SHIFT);
1376
1377         /* iova_space_size is now bytes, not pages */
1378         iova_space_size = 1 << (iov_order + PAGE_SHIFT);
1379
1380         ioc->pdir_size = pdir_size = (iova_space_size/IOVP_SIZE) * sizeof(u64);
1381
1382         DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx mem %ldMB IOV %dMB (%d bits)\n",
1383                         __FUNCTION__,
1384                         ioc->ioc_hpa,
1385                         (unsigned long) num_physpages >> (20 - PAGE_SHIFT),
1386                         iova_space_size>>20,
1387                         iov_order + PAGE_SHIFT);
1388
1389         ioc->pdir_base = sba_alloc_pdir(pdir_size);
1390
1391         DBG_INIT("%s() pdir %p size %x\n",
1392                         __FUNCTION__, ioc->pdir_base, pdir_size);
1393
1394 #ifdef SBA_HINT_SUPPORT
1395         /* FIXME : DMA HINTs not used */
1396         ioc->hint_shift_pdir = iov_order + PAGE_SHIFT;
1397         ioc->hint_mask_pdir = ~(0x3 << (iov_order + PAGE_SHIFT));
1398
1399         DBG_INIT("      hint_shift_pdir %x hint_mask_pdir %lx\n",
1400                         ioc->hint_shift_pdir, ioc->hint_mask_pdir);
1401 #endif
1402
1403         WRITE_REG64(virt_to_phys(ioc->pdir_base), ioc->ioc_hpa + IOC_PDIR_BASE);
1404
1405         /* build IMASK for IOC and Elroy */
1406         iova_space_mask =  0xffffffff;
1407         iova_space_mask <<= (iov_order + PAGE_SHIFT);
1408
1409         /*
1410         ** On C3000 w/512MB mem, HP-UX 10.20 reports:
1411         **     ibase=0, imask=0xFE000000, size=0x2000000.
1412         */
1413         ioc->ibase = 0;
1414         ioc->imask = iova_space_mask;   /* save it */
1415 #ifdef ZX1_SUPPORT
1416         ioc->iovp_mask = ~(iova_space_mask + PAGE_SIZE - 1);
1417 #endif
1418
1419         DBG_INIT("%s() IOV base 0x%lx mask 0x%0lx\n",
1420                 __FUNCTION__, ioc->ibase, ioc->imask);
1421
1422         /*
1423         ** FIXME: Hint registers are programmed with default hint
1424         ** values during boot, so hints should be sane even if we
1425         ** can't reprogram them the way drivers want.
1426         */
1427
1428         setup_ibase_imask(sba, ioc, ioc_num);
1429
1430         /*
1431         ** Program the IOC's ibase and enable IOVA translation
1432         */
1433         WRITE_REG(ioc->ibase | 1, ioc->ioc_hpa+IOC_IBASE);
1434         WRITE_REG(ioc->imask, ioc->ioc_hpa+IOC_IMASK);
1435
1436         /* Set I/O PDIR Page size to 4K */
1437         WRITE_REG(0, ioc->ioc_hpa+IOC_TCNFG);
1438
1439         /*
1440         ** Clear I/O TLB of any possible entries.
1441         ** (Yes. This is a bit paranoid...but so what)
1442         */
1443         WRITE_REG(0 | 31, ioc->ioc_hpa+IOC_PCOM);
1444
1445         ioc->ibase = 0; /* used by SBA_IOVA and related macros */
1446
1447         DBG_INIT("%s() DONE\n", __FUNCTION__);
1448 }
1449
1450
1451
1452 /**************************************************************************
1453 **
1454 **   SBA initialization code (HW and SW)
1455 **
1456 **   o identify SBA chip itself
1457 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1458 **   o initialize SBA chip modes (HardFail)
1459 **   o FIXME: initialize DMA hints for reasonable defaults
1460 **
1461 **************************************************************************/
1462
1463 static void __iomem *ioc_remap(struct sba_device *sba_dev, unsigned int offset)
1464 {
1465         return ioremap_nocache(sba_dev->dev->hpa.start + offset, SBA_FUNC_SIZE);
1466 }
1467
1468 static void sba_hw_init(struct sba_device *sba_dev)
1469 {
1470         int i;
1471         int num_ioc;
1472         u64 ioc_ctl;
1473
1474         if (!is_pdc_pat()) {
1475                 /* Shutdown the USB controller on Astro-based workstations.
1476                 ** Once we reprogram the IOMMU, the next DMA performed by
1477                 ** USB will HPMC the box. USB is only enabled if a
1478                 ** keyboard is present and found.
1479                 **
1480                 ** With serial console, j6k v5.0 firmware says:
1481                 **   mem_kbd hpa 0xfee003f8 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x7
1482                 **
1483                 ** FIXME: Using GFX+USB console at power up but direct
1484                 **      linux to serial console is still broken.
1485                 **      USB could generate DMA so we must reset USB.
1486                 **      The proper sequence would be:
1487                 **      o block console output
1488                 **      o reset USB device
1489                 **      o reprogram serial port
1490                 **      o unblock console output
1491                 */
1492                 if (PAGE0->mem_kbd.cl_class == CL_KEYBD) {
1493                         pdc_io_reset_devices();
1494                 }
1495
1496         }
1497
1498
1499 #if 0
1500 printk("sba_hw_init(): mem_boot 0x%x 0x%x 0x%x 0x%x\n", PAGE0->mem_boot.hpa,
1501         PAGE0->mem_boot.spa, PAGE0->mem_boot.pad, PAGE0->mem_boot.cl_class);
1502
1503         /*
1504         ** Need to deal with DMA from LAN.
1505         **      Maybe use page zero boot device as a handle to talk
1506         **      to PDC about which device to shutdown.
1507         **
1508         ** Netbooting, j6k v5.0 firmware says:
1509         **      mem_boot hpa 0xf4008000 sba 0x0 pad 0x0 cl_class 0x1002
1510         ** ARGH! invalid class.
1511         */
1512         if ((PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_RANDOM)
1513                 && (PAGE0->mem_boot.cl_class != CL_SEQU)) {
1514                         pdc_io_reset();
1515         }
1516 #endif
1517
1518         if (!IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1519                 ioc_ctl = READ_REG(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1520                 DBG_INIT("%s() hpa 0x%lx ioc_ctl 0x%Lx ->",
1521                         __FUNCTION__, sba_dev->sba_hpa, ioc_ctl);
1522                 ioc_ctl &= ~(IOC_CTRL_RM | IOC_CTRL_NC | IOC_CTRL_CE);
1523                 ioc_ctl |= IOC_CTRL_DD | IOC_CTRL_D4 | IOC_CTRL_TC;
1524                         /* j6700 v1.6 firmware sets 0x294f */
1525                         /* A500 firmware sets 0x4d */
1526
1527                 WRITE_REG(ioc_ctl, sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1528
1529 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1530                 ioc_ctl = READ_REG64(sba_dev->sba_hpa+IOC_CTRL);
1531                 DBG_INIT(" 0x%Lx\n", ioc_ctl);
1532 #endif
1533         } /* if !PLUTO */
1534
1535         if (IS_ASTRO(sba_dev->dev)) {
1536                 int err;
1537                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, ASTRO_IOC_OFFSET);
1538                 num_ioc = 1;
1539
1540                 sba_dev->chip_resv.name = "Astro Intr Ack";
1541                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfef00000UL;
1542                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff000000UL - 1) ;
1543                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1544                 BUG_ON(err < 0);
1545
1546         } else if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1547                 int err;
1548
1549                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, PLUTO_IOC_OFFSET);
1550                 num_ioc = 1;
1551
1552                 sba_dev->chip_resv.name = "Pluto Intr/PIOP/VGA";
1553                 sba_dev->chip_resv.start = PCI_F_EXTEND | 0xfee00000UL;
1554                 sba_dev->chip_resv.end   = PCI_F_EXTEND | (0xff200000UL - 1);
1555                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->chip_resv));
1556                 WARN_ON(err < 0);
1557
1558                 sba_dev->iommu_resv.name = "IOVA Space";
1559                 sba_dev->iommu_resv.start = 0x40000000UL;
1560                 sba_dev->iommu_resv.end   = 0x50000000UL - 1;
1561                 err = request_resource(&iomem_resource, &(sba_dev->iommu_resv));
1562                 WARN_ON(err < 0);
1563         } else {
1564                 /* IKE, REO */
1565                 sba_dev->ioc[0].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(0));
1566                 sba_dev->ioc[1].ioc_hpa = ioc_remap(sba_dev, IKE_IOC_OFFSET(1));
1567                 num_ioc = 2;
1568
1569                 /* TODO - LOOKUP Ike/Stretch chipset mem map */
1570         }
1571         /* XXX: What about Reo Grande? */
1572
1573         sba_dev->num_ioc = num_ioc;
1574         for (i = 0; i < num_ioc; i++) {
1575                 void __iomem *ioc_hpa = sba_dev->ioc[i].ioc_hpa;
1576                 unsigned int j;
1577
1578                 for (j=0; j < sizeof(u64) * ROPES_PER_IOC; j+=sizeof(u64)) {
1579
1580                         /*
1581                          * Clear ROPE(N)_CONFIG AO bit.
1582                          * Disables "NT Ordering" (~= !"Relaxed Ordering")
1583                          * Overrides bit 1 in DMA Hint Sets.
1584                          * Improves netperf UDP_STREAM by ~10% for bcm5701.
1585                          */
1586                         if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1587                                 void __iomem *rope_cfg;
1588                                 unsigned long cfg_val;
1589
1590                                 rope_cfg = ioc_hpa + IOC_ROPE0_CFG + j;
1591                                 cfg_val = READ_REG(rope_cfg);
1592                                 cfg_val &= ~IOC_ROPE_AO;
1593                                 WRITE_REG(cfg_val, rope_cfg);
1594                         }
1595
1596                         /*
1597                         ** Make sure the box crashes on rope errors.
1598                         */
1599                         WRITE_REG(HF_ENABLE, ioc_hpa + ROPE0_CTL + j);
1600                 }
1601
1602                 /* flush out the last writes */
1603                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + ROPE7_CTL);
1604
1605                 DBG_INIT("      ioc[%d] ROPE_CFG 0x%Lx  ROPE_DBG 0x%Lx\n",
1606                                 i,
1607                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x40),
1608                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x50)
1609                         );
1610                 DBG_INIT("      STATUS_CONTROL 0x%Lx  FLUSH_CTRL 0x%Lx\n",
1611                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x108),
1612                                 READ_REG(sba_dev->ioc[i].ioc_hpa + 0x400)
1613                         );
1614
1615                 if (IS_PLUTO(sba_dev->dev)) {
1616                         sba_ioc_init_pluto(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1617                 } else {
1618                         sba_ioc_init(sba_dev->dev, &(sba_dev->ioc[i]), i);
1619                 }
1620         }
1621 }
1622
1623 static void
1624 sba_common_init(struct sba_device *sba_dev)
1625 {
1626         int i;
1627
1628         /* add this one to the head of the list (order doesn't matter)
1629         ** This will be useful for debugging - especially if we get coredumps
1630         */
1631         sba_dev->next = sba_list;
1632         sba_list = sba_dev;
1633
1634         for(i=0; i< sba_dev->num_ioc; i++) {
1635                 int res_size;
1636 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1637                 extern void iterate_pages(unsigned long , unsigned long ,
1638                                           void (*)(pte_t * , unsigned long),
1639                                           unsigned long );
1640                 void set_data_memory_break(pte_t * , unsigned long);
1641 #endif
1642                 /* resource map size dictated by pdir_size */
1643                 res_size = sba_dev->ioc[i].pdir_size/sizeof(u64); /* entries */
1644
1645                 /* Second part of PIRANHA BUG */
1646                 if (piranha_bad_128k) {
1647                         res_size -= (128*1024)/sizeof(u64);
1648                 }
1649
1650                 res_size >>= 3;  /* convert bit count to byte count */
1651                 DBG_INIT("%s() res_size 0x%x\n",
1652                         __FUNCTION__, res_size);
1653
1654                 sba_dev->ioc[i].res_size = res_size;
1655                 sba_dev->ioc[i].res_map = (char *) __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(res_size));
1656
1657 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1658                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1659                                 set_data_memory_break, 0);
1660 #endif
1661
1662                 if (NULL == sba_dev->ioc[i].res_map)
1663                 {
1664                         panic("%s:%s() could not allocate resource map\n",
1665                               __FILE__, __FUNCTION__ );
1666                 }
1667
1668                 memset(sba_dev->ioc[i].res_map, 0, res_size);
1669                 /* next available IOVP - circular search */
1670                 sba_dev->ioc[i].res_hint = (unsigned long *)
1671                                 &(sba_dev->ioc[i].res_map[L1_CACHE_BYTES]);
1672
1673 #ifdef ASSERT_PDIR_SANITY
1674                 /* Mark first bit busy - ie no IOVA 0 */
1675                 sba_dev->ioc[i].res_map[0] = 0x80;
1676                 sba_dev->ioc[i].pdir_base[0] = 0xeeffc0addbba0080ULL;
1677 #endif
1678
1679                 /* Third (and last) part of PIRANHA BUG */
1680                 if (piranha_bad_128k) {
1681                         /* region from +1408K to +1536 is un-usable. */
1682
1683                         int idx_start = (1408*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1684                         int idx_end   = (1536*1024/sizeof(u64)) >> 3;
1685                         long *p_start = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_start]);
1686                         long *p_end   = (long *) &(sba_dev->ioc[i].res_map[idx_end]);
1687
1688                         /* mark that part of the io pdir busy */
1689                         while (p_start < p_end)
1690                                 *p_start++ = -1;
1691
1692                 }
1693
1694 #ifdef DEBUG_DMB_TRAP
1695                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].res_map, res_size,
1696                                 set_data_memory_break, 0);
1697                 iterate_pages( sba_dev->ioc[i].pdir_base, sba_dev->ioc[i].pdir_size,
1698                                 set_data_memory_break, 0);
1699 #endif
1700
1701                 DBG_INIT("%s() %d res_map %x %p\n",
1702                         __FUNCTION__, i, res_size, sba_dev->ioc[i].res_map);
1703         }
1704
1705         spin_lock_init(&sba_dev->sba_lock);
1706         ioc_needs_fdc = boot_cpu_data.pdc.capabilities & PDC_MODEL_IOPDIR_FDC;
1707
1708 #ifdef DEBUG_SBA_INIT
1709         /*
1710          * If the PDC_MODEL capabilities has Non-coherent IO-PDIR bit set
1711          * (bit #61, big endian), we have to flush and sync every time
1712          * IO-PDIR is changed in Ike/Astro.
1713          */
1714         if (ioc_needs_fdc) {
1715                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " FDC/SYNC required.\n");
1716         } else {
1717                 printk(KERN_INFO MODULE_NAME " IOC has cache coherent PDIR.\n");
1718         }
1719 #endif
1720 }
1721
1722 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1723 static int sba_proc_info(struct seq_file *m, void *p)
1724 {
1725         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1726         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1727         int total_pages = (int) (ioc->res_size << 3); /* 8 bits per byte */
1728 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1729         unsigned long avg = 0, min, max;
1730 #endif
1731         int i, len = 0;
1732
1733         len += seq_printf(m, "%s rev %d.%d\n",
1734                 sba_dev->name,
1735                 (sba_dev->hw_rev & 0x7) + 1,
1736                 (sba_dev->hw_rev & 0x18) >> 3
1737                 );
1738         len += seq_printf(m, "IO PDIR size    : %d bytes (%d entries)\n",
1739                 (int) ((ioc->res_size << 3) * sizeof(u64)), /* 8 bits/byte */
1740                 total_pages);
1741
1742         len += seq_printf(m, "Resource bitmap : %d bytes (%d pages)\n",
1743                 ioc->res_size, ioc->res_size << 3);   /* 8 bits per byte */
1744
1745         len += seq_printf(m, "LMMIO_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n",
1746                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE),
1747                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK),
1748                 READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIST_ROUTE)
1749                 );
1750
1751         for (i=0; i<4; i++)
1752                 len += seq_printf(m, "DIR%d_BASE/MASK/ROUTE %08x %08x %08x\n", i,
1753                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_BASE  + i*0x18),
1754                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_MASK  + i*0x18),
1755                         READ_REG32(sba_dev->sba_hpa + LMMIO_DIRECT0_ROUTE + i*0x18)
1756                 );
1757
1758 #ifdef SBA_COLLECT_STATS
1759         len += seq_printf(m, "IO PDIR entries : %ld free  %ld used (%d%%)\n",
1760                 total_pages - ioc->used_pages, ioc->used_pages,
1761                 (int) (ioc->used_pages * 100 / total_pages));
1762
1763         min = max = ioc->avg_search[0];
1764         for (i = 0; i < SBA_SEARCH_SAMPLE; i++) {
1765                 avg += ioc->avg_search[i];
1766                 if (ioc->avg_search[i] > max) max = ioc->avg_search[i];
1767                 if (ioc->avg_search[i] < min) min = ioc->avg_search[i];
1768         }
1769         avg /= SBA_SEARCH_SAMPLE;
1770         len += seq_printf(m, "  Bitmap search : %ld/%ld/%ld (min/avg/max CPU Cycles)\n",
1771                 min, avg, max);
1772
1773         len += seq_printf(m, "pci_map_single(): %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1774                 ioc->msingle_calls, ioc->msingle_pages,
1775                 (int) ((ioc->msingle_pages * 1000)/ioc->msingle_calls));
1776
1777         /* KLUGE - unmap_sg calls unmap_single for each mapped page */
1778         min = ioc->usingle_calls;
1779         max = ioc->usingle_pages - ioc->usg_pages;
1780         len += seq_printf(m, "pci_unmap_single: %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1781                 min, max, (int) ((max * 1000)/min));
1782
1783         len += seq_printf(m, "pci_map_sg()    : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1784                 ioc->msg_calls, ioc->msg_pages,
1785                 (int) ((ioc->msg_pages * 1000)/ioc->msg_calls));
1786
1787         len += seq_printf(m, "pci_unmap_sg()  : %12ld calls  %12ld pages (avg %d/1000)\n",
1788                 ioc->usg_calls, ioc->usg_pages,
1789                 (int) ((ioc->usg_pages * 1000)/ioc->usg_calls));
1790 #endif
1791
1792         return 0;
1793 }
1794
1795 static int
1796 sba_proc_open(struct inode *i, struct file *f)
1797 {
1798         return single_open(f, &sba_proc_info, NULL);
1799 }
1800
1801 static const struct file_operations sba_proc_fops = {
1802         .owner = THIS_MODULE,
1803         .open = sba_proc_open,
1804         .read = seq_read,
1805         .llseek = seq_lseek,
1806         .release = single_release,
1807 };
1808
1809 static int
1810 sba_proc_bitmap_info(struct seq_file *m, void *p)
1811 {
1812         struct sba_device *sba_dev = sba_list;
1813         struct ioc *ioc = &sba_dev->ioc[0];     /* FIXME: Multi-IOC support! */
1814         unsigned int *res_ptr = (unsigned int *)ioc->res_map;
1815         int i, len = 0;
1816
1817         for (i = 0; i < (ioc->res_size/sizeof(unsigned int)); ++i, ++res_ptr) {
1818                 if ((i & 7) == 0)
1819                         len += seq_printf(m, "\n   ");
1820                 len += seq_printf(m, " %08x", *res_ptr);
1821         }
1822         len += seq_printf(m, "\n");
1823
1824         return 0;
1825 }
1826
1827 static int
1828 sba_proc_bitmap_open(struct inode *i, struct file *f)
1829 {
1830         return single_open(f, &sba_proc_bitmap_info, NULL);
1831 }
1832
1833 static const struct file_operations sba_proc_bitmap_fops = {
1834         .owner = THIS_MODULE,
1835         .open = sba_proc_bitmap_open,
1836         .read = seq_read,
1837         .llseek = seq_lseek,
1838         .release = single_release,
1839 };
1840 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1841
1842 static struct parisc_device_id sba_tbl[] = {
1843         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, ASTRO_RUNWAY_PORT, 0xb },
1844         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, IKE_MERCED_PORT, 0xc },
1845         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REO_MERCED_PORT, 0xc },
1846         { HPHW_BCPORT, HVERSION_REV_ANY_ID, REOG_MERCED_PORT, 0xc },
1847         { HPHW_IOA, HVERSION_REV_ANY_ID, PLUTO_MCKINLEY_PORT, 0xc },
1848         { 0, }
1849 };
1850
1851 int sba_driver_callback(struct parisc_device *);
1852
1853 static struct parisc_driver sba_driver = {
1854         .name =         MODULE_NAME,
1855         .id_table =     sba_tbl,
1856         .probe =        sba_driver_callback,
1857 };
1858
1859 /*
1860 ** Determine if sba should claim this chip (return 0) or not (return 1).
1861 ** If so, initialize the chip and tell other partners in crime they
1862 ** have work to do.
1863 */
1864 int
1865 sba_driver_callback(struct parisc_device *dev)
1866 {
1867         struct sba_device *sba_dev;
1868         u32 func_class;
1869         int i;
1870         char *version;
1871         void __iomem *sba_addr = ioremap_nocache(dev->hpa.start, SBA_FUNC_SIZE);
1872         struct proc_dir_entry *info_entry, *bitmap_entry, *root;
1873
1874         sba_dump_ranges(sba_addr);
1875
1876         /* Read HW Rev First */
1877         func_class = READ_REG(sba_addr + SBA_FCLASS);
1878
1879         if (IS_ASTRO(dev)) {
1880                 unsigned long fclass;
1881                 static char astro_rev[]="Astro ?.?";
1882
1883                 /* Astro is broken...Read HW Rev First */
1884                 fclass = READ_REG(sba_addr);
1885
1886                 astro_rev[6] = '1' + (char) (fclass & 0x7);
1887                 astro_rev[8] = '0' + (char) ((fclass & 0x18) >> 3);
1888                 version = astro_rev;
1889
1890         } else if (IS_IKE(dev)) {
1891                 static char ike_rev[] = "Ike rev ?";
1892                 ike_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1893                 version = ike_rev;
1894         } else if (IS_PLUTO(dev)) {
1895                 static char pluto_rev[]="Pluto ?.?";
1896                 pluto_rev[6] = '0' + (char) ((func_class & 0xf0) >> 4);
1897                 pluto_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0x0f);
1898                 version = pluto_rev;
1899         } else {
1900                 static char reo_rev[] = "REO rev ?";
1901                 reo_rev[8] = '0' + (char) (func_class & 0xff);
1902                 version = reo_rev;
1903         }
1904
1905         if (!global_ioc_cnt) {
1906                 global_ioc_cnt = count_parisc_driver(&sba_driver);
1907
1908                 /* Astro and Pluto have one IOC per SBA */
1909                 if ((!IS_ASTRO(dev)) || (!IS_PLUTO(dev)))
1910                         global_ioc_cnt *= 2;
1911         }
1912
1913         printk(KERN_INFO "%s found %s at 0x%llx\n",
1914                 MODULE_NAME, version, (unsigned long long)dev->hpa.start);
1915
1916         sba_dev = kzalloc(sizeof(struct sba_device), GFP_KERNEL);
1917         if (!sba_dev) {
1918                 printk(KERN_ERR MODULE_NAME " - couldn't alloc sba_device\n");
1919                 return -ENOMEM;
1920         }
1921
1922         parisc_set_drvdata(dev, sba_dev);
1923
1924         for(i=0; i<MAX_IOC; i++)
1925                 spin_lock_init(&(sba_dev->ioc[i].res_lock));
1926
1927         sba_dev->dev = dev;
1928         sba_dev->hw_rev = func_class;
1929         sba_dev->name = dev->name;
1930         sba_dev->sba_hpa = sba_addr;
1931
1932         sba_get_pat_resources(sba_dev);
1933         sba_hw_init(sba_dev);
1934         sba_common_init(sba_dev);
1935
1936         hppa_dma_ops = &sba_ops;
1937
1938 #ifdef CONFIG_PROC_FS
1939         switch (dev->id.hversion) {
1940         case PLUTO_MCKINLEY_PORT:
1941                 root = proc_mckinley_root;
1942                 break;
1943         case ASTRO_RUNWAY_PORT:
1944         case IKE_MERCED_PORT:
1945         default:
1946                 root = proc_runway_root;
1947                 break;
1948         }
1949
1950         info_entry = create_proc_entry("sba_iommu", 0, root);
1951         bitmap_entry = create_proc_entry("sba_iommu-bitmap", 0, root);
1952
1953         if (info_entry)
1954                 info_entry->proc_fops = &sba_proc_fops;
1955
1956         if (bitmap_entry)
1957                 bitmap_entry->proc_fops = &sba_proc_bitmap_fops;
1958 #endif
1959
1960         parisc_vmerge_boundary = IOVP_SIZE;
1961         parisc_vmerge_max_size = IOVP_SIZE * BITS_PER_LONG;
1962         parisc_has_iommu();
1963         return 0;
1964 }
1965
1966 /*
1967 ** One time initialization to let the world know the SBA was found.
1968 ** This is the only routine which is NOT static.
1969 ** Must be called exactly once before pci_init().
1970 */
1971 void __init sba_init(void)
1972 {
1973         register_parisc_driver(&sba_driver);
1974 }
1975
1976
1977 /**
1978  * sba_get_iommu - Assign the iommu pointer for the pci bus controller.
1979  * @dev: The parisc device.
1980  *
1981  * Returns the appropriate IOMMU data for the given parisc PCI controller.
1982  * This is cached and used later for PCI DMA Mapping.
1983  */
1984 void * sba_get_iommu(struct parisc_device *pci_hba)
1985 {
1986         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
1987         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
1988         char t = sba_dev->id.hw_type;
1989         int iocnum = (pci_hba->hw_path >> 3);   /* rope # */
1990
1991         WARN_ON((t != HPHW_IOA) && (t != HPHW_BCPORT));
1992
1993         return &(sba->ioc[iocnum]);
1994 }
1995
1996
1997 /**
1998  * sba_directed_lmmio - return first directed LMMIO range routed to rope
1999  * @pa_dev: The parisc device.
2000  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2001  *
2002  * For the given parisc PCI controller, determine if any direct ranges
2003  * are routed down the corresponding rope.
2004  */
2005 void sba_directed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r)
2006 {
2007         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2008         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2009         char t = sba_dev->id.hw_type;
2010         int i;
2011         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2012
2013         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2014
2015         r->start = r->end = 0;
2016
2017         /* Astro has 4 directed ranges. Not sure about Ike/Pluto/et al */
2018         for (i=0; i<4; i++) {
2019                 int base, size;
2020                 void __iomem *reg = sba->sba_hpa + i*0x18;
2021
2022                 base = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_BASE);
2023                 if ((base & 1) == 0)
2024                         continue;       /* not enabled */
2025
2026                 size = READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_ROUTE);
2027
2028                 if ((size & (ROPES_PER_IOC-1)) != rope)
2029                         continue;       /* directed down different rope */
2030
2031                 r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2032                 size = ~ READ_REG32(reg + LMMIO_DIRECT0_MASK);
2033                 r->end = r->start + size;
2034         }
2035 }
2036
2037
2038 /**
2039  * sba_distributed_lmmio - return portion of distributed LMMIO range
2040  * @pa_dev: The parisc device.
2041  * @r: resource PCI host controller wants start/end fields assigned.
2042  *
2043  * For the given parisc PCI controller, return portion of distributed LMMIO
2044  * range. The distributed LMMIO is always present and it's just a question
2045  * of the base address and size of the range.
2046  */
2047 void sba_distributed_lmmio(struct parisc_device *pci_hba, struct resource *r )
2048 {
2049         struct parisc_device *sba_dev = parisc_parent(pci_hba);
2050         struct sba_device *sba = sba_dev->dev.driver_data;
2051         char t = sba_dev->id.hw_type;
2052         int base, size;
2053         int rope = (pci_hba->hw_path & (ROPES_PER_IOC-1));  /* rope # */
2054
2055         BUG_ON((t!=HPHW_IOA) && (t!=HPHW_BCPORT));
2056
2057         r->start = r->end = 0;
2058
2059         base = READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_BASE);
2060         if ((base & 1) == 0) {
2061                 BUG();  /* Gah! Distr Range wasn't enabled! */
2062                 return;
2063         }
2064
2065         r->start = (base & ~1UL) | PCI_F_EXTEND;
2066
2067         size = (~READ_REG32(sba->sba_hpa + LMMIO_DIST_MASK)) / ROPES_PER_IOC;
2068         r->start += rope * (size + 1);  /* adjust base for this rope */
2069         r->end = r->start + size;
2070 }