Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/arch/arm/mm/ioremap.c
4 : : *
5 : : * Re-map IO memory to kernel address space so that we can access it.
6 : : *
7 : : * (C) Copyright 1995 1996 Linus Torvalds
8 : : *
9 : : * Hacked for ARM by Phil Blundell <philb@gnu.org>
10 : : * Hacked to allow all architectures to build, and various cleanups
11 : : * by Russell King
12 : : *
13 : : * This allows a driver to remap an arbitrary region of bus memory into
14 : : * virtual space. One should *only* use readl, writel, memcpy_toio and
15 : : * so on with such remapped areas.
16 : : *
17 : : * Because the ARM only has a 32-bit address space we can't address the
18 : : * whole of the (physical) PCI space at once. PCI huge-mode addressing
19 : : * allows us to circumvent this restriction by splitting PCI space into
20 : : * two 2GB chunks and mapping only one at a time into processor memory.
21 : : * We use MMU protection domains to trap any attempt to access the bank
22 : : * that is not currently mapped. (This isn't fully implemented yet.)
23 : : */
24 : : #include <linux/module.h>
25 : : #include <linux/errno.h>
26 : : #include <linux/mm.h>
27 : : #include <linux/vmalloc.h>
28 : : #include <linux/io.h>
29 : : #include <linux/sizes.h>
30 : :
31 : : #include <asm/cp15.h>
32 : : #include <asm/cputype.h>
33 : : #include <asm/cacheflush.h>
34 : : #include <asm/early_ioremap.h>
35 : : #include <asm/mmu_context.h>
36 : : #include <asm/pgalloc.h>
37 : : #include <asm/tlbflush.h>
38 : : #include <asm/system_info.h>
39 : :
40 : : #include <asm/mach/map.h>
41 : : #include <asm/mach/pci.h>
42 : : #include "mm.h"
43 : :
44 : :
45 : : LIST_HEAD(static_vmlist);
46 : :
47 : 3 : static struct static_vm *find_static_vm_paddr(phys_addr_t paddr,
48 : : size_t size, unsigned int mtype)
49 : : {
50 : : struct static_vm *svm;
51 : : struct vm_struct *vm;
52 : :
53 : 3 : list_for_each_entry(svm, &static_vmlist, list) {
54 : : vm = &svm->vm;
55 : 3 : if (!(vm->flags & VM_ARM_STATIC_MAPPING))
56 : 0 : continue;
57 : 3 : if ((vm->flags & VM_ARM_MTYPE_MASK) != VM_ARM_MTYPE(mtype))
58 : 3 : continue;
59 : :
60 : 3 : if (vm->phys_addr > paddr ||
61 : 3 : paddr + size - 1 > vm->phys_addr + vm->size - 1)
62 : 3 : continue;
63 : :
64 : 3 : return svm;
65 : : }
66 : :
67 : : return NULL;
68 : : }
69 : :
70 : 3 : struct static_vm *find_static_vm_vaddr(void *vaddr)
71 : : {
72 : : struct static_vm *svm;
73 : : struct vm_struct *vm;
74 : :
75 : 3 : list_for_each_entry(svm, &static_vmlist, list) {
76 : : vm = &svm->vm;
77 : :
78 : : /* static_vmlist is ascending order */
79 : 3 : if (vm->addr > vaddr)
80 : : break;
81 : :
82 : 3 : if (vm->addr <= vaddr && vm->addr + vm->size > vaddr)
83 : 0 : return svm;
84 : : }
85 : :
86 : : return NULL;
87 : : }
88 : :
89 : 3 : void __init add_static_vm_early(struct static_vm *svm)
90 : : {
91 : : struct static_vm *curr_svm;
92 : : struct vm_struct *vm;
93 : : void *vaddr;
94 : :
95 : 3 : vm = &svm->vm;
96 : 3 : vm_area_add_early(vm);
97 : 3 : vaddr = vm->addr;
98 : :
99 : 3 : list_for_each_entry(curr_svm, &static_vmlist, list) {
100 : : vm = &curr_svm->vm;
101 : :
102 : 3 : if (vm->addr > vaddr)
103 : : break;
104 : : }
105 : 3 : list_add_tail(&svm->list, &curr_svm->list);
106 : 3 : }
107 : :
108 : 0 : int ioremap_page(unsigned long virt, unsigned long phys,
109 : : const struct mem_type *mtype)
110 : : {
111 : 0 : return ioremap_page_range(virt, virt + PAGE_SIZE, phys,
112 : : __pgprot(mtype->prot_pte));
113 : : }
114 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap_page);
115 : :
116 : 0 : void __check_vmalloc_seq(struct mm_struct *mm)
117 : : {
118 : : unsigned int seq;
119 : :
120 : : do {
121 : 0 : seq = init_mm.context.vmalloc_seq;
122 : 0 : memcpy(pgd_offset(mm, VMALLOC_START),
123 : 0 : pgd_offset_k(VMALLOC_START),
124 : 0 : sizeof(pgd_t) * (pgd_index(VMALLOC_END) -
125 : : pgd_index(VMALLOC_START)));
126 : 0 : mm->context.vmalloc_seq = seq;
127 : 0 : } while (seq != init_mm.context.vmalloc_seq);
128 : 0 : }
129 : :
130 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
131 : : /*
132 : : * Section support is unsafe on SMP - If you iounmap and ioremap a region,
133 : : * the other CPUs will not see this change until their next context switch.
134 : : * Meanwhile, (eg) if an interrupt comes in on one of those other CPUs
135 : : * which requires the new ioremap'd region to be referenced, the CPU will
136 : : * reference the _old_ region.
137 : : *
138 : : * Note that get_vm_area_caller() allocates a guard 4K page, so we need to
139 : : * mask the size back to 1MB aligned or we will overflow in the loop below.
140 : : */
141 : : static void unmap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long size)
142 : : {
143 : : unsigned long addr = virt, end = virt + (size & ~(SZ_1M - 1));
144 : : pgd_t *pgd;
145 : : pud_t *pud;
146 : : pmd_t *pmdp;
147 : :
148 : : flush_cache_vunmap(addr, end);
149 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
150 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
151 : : pmdp = pmd_offset(pud, addr);
152 : : do {
153 : : pmd_t pmd = *pmdp;
154 : :
155 : : if (!pmd_none(pmd)) {
156 : : /*
157 : : * Clear the PMD from the page table, and
158 : : * increment the vmalloc sequence so others
159 : : * notice this change.
160 : : *
161 : : * Note: this is still racy on SMP machines.
162 : : */
163 : : pmd_clear(pmdp);
164 : : init_mm.context.vmalloc_seq++;
165 : :
166 : : /*
167 : : * Free the page table, if there was one.
168 : : */
169 : : if ((pmd_val(pmd) & PMD_TYPE_MASK) == PMD_TYPE_TABLE)
170 : : pte_free_kernel(&init_mm, pmd_page_vaddr(pmd));
171 : : }
172 : :
173 : : addr += PMD_SIZE;
174 : : pmdp += 2;
175 : : } while (addr < end);
176 : :
177 : : /*
178 : : * Ensure that the active_mm is up to date - we want to
179 : : * catch any use-after-iounmap cases.
180 : : */
181 : : if (current->active_mm->context.vmalloc_seq != init_mm.context.vmalloc_seq)
182 : : __check_vmalloc_seq(current->active_mm);
183 : :
184 : : flush_tlb_kernel_range(virt, end);
185 : : }
186 : :
187 : : static int
188 : : remap_area_sections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
189 : : size_t size, const struct mem_type *type)
190 : : {
191 : : unsigned long addr = virt, end = virt + size;
192 : : pgd_t *pgd;
193 : : pud_t *pud;
194 : : pmd_t *pmd;
195 : :
196 : : /*
197 : : * Remove and free any PTE-based mapping, and
198 : : * sync the current kernel mapping.
199 : : */
200 : : unmap_area_sections(virt, size);
201 : :
202 : : pgd = pgd_offset_k(addr);
203 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
204 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
205 : : do {
206 : : pmd[0] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
207 : : pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
208 : : pmd[1] = __pmd(__pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect);
209 : : pfn += SZ_1M >> PAGE_SHIFT;
210 : : flush_pmd_entry(pmd);
211 : :
212 : : addr += PMD_SIZE;
213 : : pmd += 2;
214 : : } while (addr < end);
215 : :
216 : : return 0;
217 : : }
218 : :
219 : : static int
220 : : remap_area_supersections(unsigned long virt, unsigned long pfn,
221 : : size_t size, const struct mem_type *type)
222 : : {
223 : : unsigned long addr = virt, end = virt + size;
224 : : pgd_t *pgd;
225 : : pud_t *pud;
226 : : pmd_t *pmd;
227 : :
228 : : /*
229 : : * Remove and free any PTE-based mapping, and
230 : : * sync the current kernel mapping.
231 : : */
232 : : unmap_area_sections(virt, size);
233 : :
234 : : pgd = pgd_offset_k(virt);
235 : : pud = pud_offset(pgd, addr);
236 : : pmd = pmd_offset(pud, addr);
237 : : do {
238 : : unsigned long super_pmd_val, i;
239 : :
240 : : super_pmd_val = __pfn_to_phys(pfn) | type->prot_sect |
241 : : PMD_SECT_SUPER;
242 : : super_pmd_val |= ((pfn >> (32 - PAGE_SHIFT)) & 0xf) << 20;
243 : :
244 : : for (i = 0; i < 8; i++) {
245 : : pmd[0] = __pmd(super_pmd_val);
246 : : pmd[1] = __pmd(super_pmd_val);
247 : : flush_pmd_entry(pmd);
248 : :
249 : : addr += PMD_SIZE;
250 : : pmd += 2;
251 : : }
252 : :
253 : : pfn += SUPERSECTION_SIZE >> PAGE_SHIFT;
254 : : } while (addr < end);
255 : :
256 : : return 0;
257 : : }
258 : : #endif
259 : :
260 : 3 : static void __iomem * __arm_ioremap_pfn_caller(unsigned long pfn,
261 : : unsigned long offset, size_t size, unsigned int mtype, void *caller)
262 : : {
263 : : const struct mem_type *type;
264 : : int err;
265 : : unsigned long addr;
266 : : struct vm_struct *area;
267 : 3 : phys_addr_t paddr = __pfn_to_phys(pfn);
268 : :
269 : : #ifndef CONFIG_ARM_LPAE
270 : : /*
271 : : * High mappings must be supersection aligned
272 : : */
273 : 3 : if (pfn >= 0x100000 && (paddr & ~SUPERSECTION_MASK))
274 : : return NULL;
275 : : #endif
276 : :
277 : 3 : type = get_mem_type(mtype);
278 : 3 : if (!type)
279 : : return NULL;
280 : :
281 : : /*
282 : : * Page align the mapping size, taking account of any offset.
283 : : */
284 : 3 : size = PAGE_ALIGN(offset + size);
285 : :
286 : : /*
287 : : * Try to reuse one of the static mapping whenever possible.
288 : : */
289 : 3 : if (size && !(sizeof(phys_addr_t) == 4 && pfn >= 0x100000)) {
290 : : struct static_vm *svm;
291 : :
292 : 3 : svm = find_static_vm_paddr(paddr, size, mtype);
293 : 3 : if (svm) {
294 : 3 : addr = (unsigned long)svm->vm.addr;
295 : 3 : addr += paddr - svm->vm.phys_addr;
296 : 3 : return (void __iomem *) (offset + addr);
297 : : }
298 : : }
299 : :
300 : : /*
301 : : * Don't allow RAM to be mapped with mismatched attributes - this
302 : : * causes problems with ARMv6+
303 : : */
304 : 3 : if (WARN_ON(pfn_valid(pfn) && mtype != MT_MEMORY_RW))
305 : : return NULL;
306 : :
307 : 3 : area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP, caller);
308 : 3 : if (!area)
309 : : return NULL;
310 : 3 : addr = (unsigned long)area->addr;
311 : 3 : area->phys_addr = paddr;
312 : :
313 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
314 : : if (DOMAIN_IO == 0 &&
315 : : (((cpu_architecture() >= CPU_ARCH_ARMv6) && (get_cr() & CR_XP)) ||
316 : : cpu_is_xsc3()) && pfn >= 0x100000 &&
317 : : !((paddr | size | addr) & ~SUPERSECTION_MASK)) {
318 : : area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
319 : : err = remap_area_supersections(addr, pfn, size, type);
320 : : } else if (!((paddr | size | addr) & ~PMD_MASK)) {
321 : : area->flags |= VM_ARM_SECTION_MAPPING;
322 : : err = remap_area_sections(addr, pfn, size, type);
323 : : } else
324 : : #endif
325 : 3 : err = ioremap_page_range(addr, addr + size, paddr,
326 : : __pgprot(type->prot_pte));
327 : :
328 : 3 : if (err) {
329 : 0 : vunmap((void *)addr);
330 : 0 : return NULL;
331 : : }
332 : :
333 : : flush_cache_vmap(addr, addr + size);
334 : 3 : return (void __iomem *) (offset + addr);
335 : : }
336 : :
337 : 3 : void __iomem *__arm_ioremap_caller(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
338 : : unsigned int mtype, void *caller)
339 : : {
340 : : phys_addr_t last_addr;
341 : 3 : unsigned long offset = phys_addr & ~PAGE_MASK;
342 : 3 : unsigned long pfn = __phys_to_pfn(phys_addr);
343 : :
344 : : /*
345 : : * Don't allow wraparound or zero size
346 : : */
347 : 3 : last_addr = phys_addr + size - 1;
348 : 3 : if (!size || last_addr < phys_addr)
349 : : return NULL;
350 : :
351 : 3 : return __arm_ioremap_pfn_caller(pfn, offset, size, mtype,
352 : : caller);
353 : : }
354 : :
355 : : /*
356 : : * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
357 : : * address space. Needed when the kernel wants to access high addresses
358 : : * directly.
359 : : *
360 : : * NOTE! We need to allow non-page-aligned mappings too: we will obviously
361 : : * have to convert them into an offset in a page-aligned mapping, but the
362 : : * caller shouldn't need to know that small detail.
363 : : */
364 : : void __iomem *
365 : 0 : __arm_ioremap_pfn(unsigned long pfn, unsigned long offset, size_t size,
366 : : unsigned int mtype)
367 : : {
368 : 0 : return __arm_ioremap_pfn_caller(pfn, offset, size, mtype,
369 : : __builtin_return_address(0));
370 : : }
371 : : EXPORT_SYMBOL(__arm_ioremap_pfn);
372 : :
373 : : void __iomem * (*arch_ioremap_caller)(phys_addr_t, size_t,
374 : : unsigned int, void *) =
375 : : __arm_ioremap_caller;
376 : :
377 : 3 : void __iomem *ioremap(resource_size_t res_cookie, size_t size)
378 : : {
379 : 3 : return arch_ioremap_caller(res_cookie, size, MT_DEVICE,
380 : : __builtin_return_address(0));
381 : : }
382 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap);
383 : :
384 : : void __iomem *ioremap_cache(resource_size_t res_cookie, size_t size)
385 : : __alias(ioremap_cached);
386 : :
387 : 0 : void __iomem *ioremap_cached(resource_size_t res_cookie, size_t size)
388 : : {
389 : 0 : return arch_ioremap_caller(res_cookie, size, MT_DEVICE_CACHED,
390 : : __builtin_return_address(0));
391 : : }
392 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap_cache);
393 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap_cached);
394 : :
395 : 3 : void __iomem *ioremap_wc(resource_size_t res_cookie, size_t size)
396 : : {
397 : 3 : return arch_ioremap_caller(res_cookie, size, MT_DEVICE_WC,
398 : : __builtin_return_address(0));
399 : : }
400 : : EXPORT_SYMBOL(ioremap_wc);
401 : :
402 : : /*
403 : : * Remap an arbitrary physical address space into the kernel virtual
404 : : * address space as memory. Needed when the kernel wants to execute
405 : : * code in external memory. This is needed for reprogramming source
406 : : * clocks that would affect normal memory for example. Please see
407 : : * CONFIG_GENERIC_ALLOCATOR for allocating external memory.
408 : : */
409 : : void __iomem *
410 : 0 : __arm_ioremap_exec(phys_addr_t phys_addr, size_t size, bool cached)
411 : : {
412 : : unsigned int mtype;
413 : :
414 : 0 : if (cached)
415 : : mtype = MT_MEMORY_RWX;
416 : : else
417 : : mtype = MT_MEMORY_RWX_NONCACHED;
418 : :
419 : 0 : return __arm_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype,
420 : : __builtin_return_address(0));
421 : : }
422 : :
423 : 0 : void *arch_memremap_wb(phys_addr_t phys_addr, size_t size)
424 : : {
425 : 0 : return (__force void *)arch_ioremap_caller(phys_addr, size,
426 : : MT_MEMORY_RW,
427 : : __builtin_return_address(0));
428 : : }
429 : :
430 : 3 : void __iounmap(volatile void __iomem *io_addr)
431 : : {
432 : 3 : void *addr = (void *)(PAGE_MASK & (unsigned long)io_addr);
433 : : struct static_vm *svm;
434 : :
435 : : /* If this is a static mapping, we must leave it alone */
436 : 3 : svm = find_static_vm_vaddr(addr);
437 : 3 : if (svm)
438 : 3 : return;
439 : :
440 : : #if !defined(CONFIG_SMP) && !defined(CONFIG_ARM_LPAE)
441 : : {
442 : : struct vm_struct *vm;
443 : :
444 : : vm = find_vm_area(addr);
445 : :
446 : : /*
447 : : * If this is a section based mapping we need to handle it
448 : : * specially as the VM subsystem does not know how to handle
449 : : * such a beast.
450 : : */
451 : : if (vm && (vm->flags & VM_ARM_SECTION_MAPPING))
452 : : unmap_area_sections((unsigned long)vm->addr, vm->size);
453 : : }
454 : : #endif
455 : :
456 : 3 : vunmap(addr);
457 : : }
458 : :
459 : : void (*arch_iounmap)(volatile void __iomem *) = __iounmap;
460 : :
461 : 3 : void iounmap(volatile void __iomem *cookie)
462 : : {
463 : 3 : arch_iounmap(cookie);
464 : 3 : }
465 : : EXPORT_SYMBOL(iounmap);
466 : :
467 : : #ifdef CONFIG_PCI
468 : : static int pci_ioremap_mem_type = MT_DEVICE;
469 : :
470 : : void pci_ioremap_set_mem_type(int mem_type)
471 : : {
472 : : pci_ioremap_mem_type = mem_type;
473 : : }
474 : :
475 : : int pci_ioremap_io(unsigned int offset, phys_addr_t phys_addr)
476 : : {
477 : : BUG_ON(offset + SZ_64K - 1 > IO_SPACE_LIMIT);
478 : :
479 : : return ioremap_page_range(PCI_IO_VIRT_BASE + offset,
480 : : PCI_IO_VIRT_BASE + offset + SZ_64K,
481 : : phys_addr,
482 : : __pgprot(get_mem_type(pci_ioremap_mem_type)->prot_pte));
483 : : }
484 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_ioremap_io);
485 : :
486 : : void __iomem *pci_remap_cfgspace(resource_size_t res_cookie, size_t size)
487 : : {
488 : : return arch_ioremap_caller(res_cookie, size, MT_UNCACHED,
489 : : __builtin_return_address(0));
490 : : }
491 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_remap_cfgspace);
492 : : #endif
493 : :
494 : : /*
495 : : * Must be called after early_fixmap_init
496 : : */
497 : 3 : void __init early_ioremap_init(void)
498 : : {
499 : 3 : early_ioremap_setup();
500 : 3 : }
|
