arch/ia64/sn/pci/pcibr/pcibr_dma.c

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2001-2005 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/pci.h>
  11 #include <asm/sn/addrs.h>
  12 #include <asm/sn/geo.h>
  13 #include <asm/sn/pcibr_provider.h>
  14 #include <asm/sn/pcibus_provider_defs.h>
  15 #include <asm/sn/pcidev.h>
  16 #include <asm/sn/pic.h>
  17 #include <asm/sn/sn_sal.h>
  18 #include <asm/sn/tiocp.h>
  19 #include "tio.h"
  20 #include "xtalk/xwidgetdev.h"
  21 #include "xtalk/hubdev.h"
  22
  23 extern int sn_ioif_inited;
  24
  25 /* =====================================================================
  26  *    DMA MANAGEMENT
  27  *
  28  *      The Bridge ASIC provides three methods of doing DMA: via a "direct map"
  29  *      register available in 32-bit PCI space (which selects a contiguous 2G
  30  *      address space on some other widget), via "direct" addressing via 64-bit
  31  *      PCI space (all destination information comes from the PCI address,
  32  *      including transfer attributes), and via a "mapped" region that allows
  33  *      a bunch of different small mappings to be established with the PMU.
  34  *
  35  *      For efficiency, we most prefer to use the 32bit direct mapping facility,
  36  *      since it requires no resource allocations. The advantage of using the
  37  *      PMU over the 64-bit direct is that single-cycle PCI addressing can be
  38  *      used; the advantage of using 64-bit direct over PMU addressing is that
  39  *      we do not have to allocate entries in the PMU.
  40  */
  41
  42 static dma_addr_t
  43 pcibr_dmamap_ate32(struct pcidev_info *info,
  44                    u64 paddr, size_t req_size, u64 flags, int dma_flags)
  45 {
  46
  47         struct pcidev_info *pcidev_info = info->pdi_host_pcidev_info;
  48         struct pcibus_info *pcibus_info = (struct pcibus_info *)pcidev_info->
  49             pdi_pcibus_info;
  50         u8 internal_device = (PCI_SLOT(pcidev_info->pdi_host_pcidev_info->
  51                                             pdi_linux_pcidev->devfn)) - 1;
  52         int ate_count;
  53         int ate_index;
  54         u64 ate_flags = flags | PCI32_ATE_V;
  55         u64 ate;
  56         u64 pci_addr;
  57         u64 xio_addr;
  58         u64 offset;
  59
  60         /* PIC in PCI-X mode does not supports 32bit PageMap mode */
  61         if (IS_PIC_SOFT(pcibus_info) && IS_PCIX(pcibus_info)) {
  62                 return 0;
  63         }
  64
  65         /* Calculate the number of ATEs needed. */
  66         if (!(MINIMAL_ATE_FLAG(paddr, req_size))) {
  67                 ate_count = IOPG((IOPGSIZE - 1) /* worst case start offset */
  68                                  +req_size      /* max mapping bytes */
  69                                  - 1) + 1;      /* round UP */
  70         } else {                /* assume requested target is page aligned */
  71                 ate_count = IOPG(req_size       /* max mapping bytes */
  72                                  - 1) + 1;      /* round UP */
  73         }
  74
  75         /* Get the number of ATEs required. */
  76         ate_index = pcibr_ate_alloc(pcibus_info, ate_count);
  77         if (ate_index < 0)
  78                 return 0;
  79
  80         /* In PCI-X mode, Prefetch not supported */
  81         if (IS_PCIX(pcibus_info))
  82                 ate_flags &= ~(PCI32_ATE_PREF);
  83
  84         if (SN_DMA_ADDRTYPE(dma_flags == SN_DMA_ADDR_PHYS))
  85                 xio_addr = IS_PIC_SOFT(pcibus_info) ? PHYS_TO_DMA(paddr) :
  86                                                       PHYS_TO_TIODMA(paddr);
  87         else
  88                 xio_addr = paddr;
  89
  90         offset = IOPGOFF(xio_addr);
  91         ate = ate_flags | (xio_addr - offset);
  92
  93         /* If PIC, put the targetid in the ATE */
  94         if (IS_PIC_SOFT(pcibus_info)) {
  95                 ate |= (pcibus_info->pbi_hub_xid << PIC_ATE_TARGETID_SHFT);
  96         }
  97
  98         /*
  99          * If we're mapping for MSI, set the MSI bit in the ATE.  If it's a
 100          * TIOCP based pci bus, we also need to set the PIO bit in the ATE.
 101          */
 102         if (dma_flags & SN_DMA_MSI) {
 103                 ate |= PCI32_ATE_MSI;
 104                 if (IS_TIOCP_SOFT(pcibus_info))
 105                         ate |= PCI32_ATE_PIO;
 106         }
 107
 108         ate_write(pcibus_info, ate_index, ate_count, ate);
 109
 110         /*
 111          * Set up the DMA mapped Address.
 112          */
 113         pci_addr = PCI32_MAPPED_BASE + offset + IOPGSIZE * ate_index;
 114
 115         /*
 116          * If swap was set in device in pcibr_endian_set()
 117          * we need to turn swapping on.
 118          */
 119         if (pcibus_info->pbi_devreg[internal_device] & PCIBR_DEV_SWAP_DIR)
 120                 ATE_SWAP_ON(pci_addr);
 121
 122
 123         return pci_addr;
 124 }
 125
 126 static dma_addr_t
 127 pcibr_dmatrans_direct64(struct pcidev_info * info, u64 paddr,
 128                         u64 dma_attributes, int dma_flags)
 129 {
 130         struct pcibus_info *pcibus_info = (struct pcibus_info *)
 131             ((info->pdi_host_pcidev_info)->pdi_pcibus_info);
 132         u64 pci_addr;
 133
 134         /* Translate to Crosstalk View of Physical Address */
 135         if (SN_DMA_ADDRTYPE(dma_flags) == SN_DMA_ADDR_PHYS)
 136                 pci_addr = IS_PIC_SOFT(pcibus_info) ?
 137                                 PHYS_TO_DMA(paddr) :
 138                                 PHYS_TO_TIODMA(paddr) | dma_attributes;
 139         else
 140                 pci_addr = IS_PIC_SOFT(pcibus_info) ?
 141                                 paddr :
 142                                 paddr | dma_attributes;
 143
 144         /* Handle Bus mode */
 145         if (IS_PCIX(pcibus_info))
 146                 pci_addr &= ~PCI64_ATTR_PREF;
 147
 148         /* Handle Bridge Chipset differences */
 149         if (IS_PIC_SOFT(pcibus_info)) {
 150                 pci_addr |=
 151                     ((u64) pcibus_info->
 152                      pbi_hub_xid << PIC_PCI64_ATTR_TARG_SHFT);
 153         } else
 154                 pci_addr |= (dma_flags & SN_DMA_MSI) ?
 155                                 TIOCP_PCI64_CMDTYPE_MSI :
 156                                 TIOCP_PCI64_CMDTYPE_MEM;
 157
 158         /* If PCI mode, func zero uses VCHAN0, every other func uses VCHAN1 */
 159         if (!IS_PCIX(pcibus_info) && PCI_FUNC(info->pdi_linux_pcidev->devfn))
 160                 pci_addr |= PCI64_ATTR_VIRTUAL;
 161
 162         return pci_addr;
 163 }
 164
 165 static dma_addr_t
 166 pcibr_dmatrans_direct32(struct pcidev_info * info,
 167                         u64 paddr, size_t req_size, u64 flags, int dma_flags)
 168 {
 169         struct pcidev_info *pcidev_info = info->pdi_host_pcidev_info;
 170         struct pcibus_info *pcibus_info = (struct pcibus_info *)pcidev_info->
 171             pdi_pcibus_info;
 172         u64 xio_addr;
 173
 174         u64 xio_base;
 175         u64 offset;
 176         u64 endoff;
 177
 178         if (IS_PCIX(pcibus_info)) {
 179                 return 0;
 180         }
 181
 182         if (dma_flags & SN_DMA_MSI)
 183                 return 0;
 184
 185         if (SN_DMA_ADDRTYPE(dma_flags) == SN_DMA_ADDR_PHYS)
 186                 xio_addr = IS_PIC_SOFT(pcibus_info) ? PHYS_TO_DMA(paddr) :
 187                                                       PHYS_TO_TIODMA(paddr);
 188         else
 189                 xio_addr = paddr;
 190
 191         xio_base = pcibus_info->pbi_dir_xbase;
 192         offset = xio_addr - xio_base;
 193         endoff = req_size + offset;
 194         if ((req_size > (1ULL << 31)) ||        /* Too Big */
 195             (xio_addr < xio_base) ||    /* Out of range for mappings */
 196             (endoff > (1ULL << 31))) {  /* Too Big */
 197                 return 0;
 198         }
 199
 200         return PCI32_DIRECT_BASE | offset;
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Wrapper routine for free'ing DMA maps
 205  * DMA mappings for Direct 64 and 32 do not have any DMA maps.
 206  */
 207 void
 208 pcibr_dma_unmap(struct pci_dev *hwdev, dma_addr_t dma_handle, int direction)
 209 {
 210         struct pcidev_info *pcidev_info = SN_PCIDEV_INFO(hwdev);
 211         struct pcibus_info *pcibus_info =
 212             (struct pcibus_info *)pcidev_info->pdi_pcibus_info;
 213
 214         if (IS_PCI32_MAPPED(dma_handle)) {
 215                 int ate_index;
 216
 217                 ate_index =
 218                     IOPG((ATE_SWAP_OFF(dma_handle) - PCI32_MAPPED_BASE));
 219                 pcibr_ate_free(pcibus_info, ate_index);
 220         }
 221 }
 222
 223 /*
 224  * On SN systems there is a race condition between a PIO read response and
 225  * DMA's.  In rare cases, the read response may beat the DMA, causing the
 226  * driver to think that data in memory is complete and meaningful.  This code
 227  * eliminates that race.  This routine is called by the PIO read routines
 228  * after doing the read.  For PIC this routine then forces a fake interrupt
 229  * on another line, which is logically associated with the slot that the PIO
 230  * is addressed to.  It then spins while watching the memory location that
 231  * the interrupt is targetted to.  When the interrupt response arrives, we
 232  * are sure that the DMA has landed in memory and it is safe for the driver
 233  * to proceed.  For TIOCP use the Device(x) Write Request Buffer Flush
 234  * Bridge register since it ensures the data has entered the coherence domain,
 235  * unlike the PIC Device(x) Write Request Buffer Flush register.
 236  */
 237
 238 void sn_dma_flush(u64 addr)
 239 {
 240         nasid_t nasid;
 241         int is_tio;
 242         int wid_num;
 243         int i, j;
 244         unsigned long flags;
 245         u64 itte;
 246         struct hubdev_info *hubinfo;
 247         struct sn_flush_device_kernel *p;
 248         struct sn_flush_device_common *common;
 249         struct sn_flush_nasid_entry *flush_nasid_list;
 250
 251         if (!sn_ioif_inited)
 252                 return;
 253
 254         nasid = NASID_GET(addr);
 255         if (-1 == nasid_to_cnodeid(nasid))
 256                 return;
 257
 258         hubinfo = (NODEPDA(nasid_to_cnodeid(nasid)))->pdinfo;
 259
 260         if (!hubinfo) {
 261                 BUG();
 262         }
 263
 264         flush_nasid_list = &hubinfo->hdi_flush_nasid_list;
 265         if (flush_nasid_list->widget_p == NULL)
 266                 return;
 267
 268         is_tio = (nasid & 1);
 269         if (is_tio) {
 270                 int itte_index;
 271
 272                 if (TIO_HWIN(addr))
 273                         itte_index = 0;
 274                 else if (TIO_BWIN_WINDOWNUM(addr))
 275                         itte_index = TIO_BWIN_WINDOWNUM(addr);
 276                 else
 277                         itte_index = -1;
 278
 279                 if (itte_index >= 0) {
 280                         itte = flush_nasid_list->iio_itte[itte_index];
 281                         if (! TIO_ITTE_VALID(itte))
 282                                 return;
 283                         wid_num = TIO_ITTE_WIDGET(itte);
 284                 } else
 285                         wid_num = TIO_SWIN_WIDGETNUM(addr);
 286         } else {
 287                 if (BWIN_WINDOWNUM(addr)) {
 288                         itte = flush_nasid_list->iio_itte[BWIN_WINDOWNUM(addr)];
 289                         wid_num = IIO_ITTE_WIDGET(itte);
 290                 } else
 291                         wid_num = SWIN_WIDGETNUM(addr);
 292         }
 293         if (flush_nasid_list->widget_p[wid_num] == NULL)
 294                 return;
 295         p = &flush_nasid_list->widget_p[wid_num][0];
 296
 297         /* find a matching BAR */
 298         for (i = 0; i < DEV_PER_WIDGET; i++,p++) {
 299                 common = p->common;
 300                 for (j = 0; j < PCI_ROM_RESOURCE; j++) {
 301                         if (common->sfdl_bar_list[j].start == 0)
 302                                 break;
 303                         if (addr >= common->sfdl_bar_list[j].start
 304                             && addr <= common->sfdl_bar_list[j].end)
 305                                 break;
 306                 }
 307                 if (j < PCI_ROM_RESOURCE && common->sfdl_bar_list[j].start != 0)
 308                         break;
 309         }
 310
 311         /* if no matching BAR, return without doing anything. */
 312         if (i == DEV_PER_WIDGET)
 313                 return;
 314
 315         /*
 316          * For TIOCP use the Device(x) Write Request Buffer Flush Bridge
 317          * register since it ensures the data has entered the coherence
 318          * domain, unlike PIC.
 319          */
 320         if (is_tio) {
 321                 /*
 322                  * Note:  devices behind TIOCE should never be matched in the
 323                  * above code, and so the following code is PIC/CP centric.
 324                  * If CE ever needs the sn_dma_flush mechanism, we will have
 325                  * to account for that here and in tioce_bus_fixup().
 326                  */
 327                 u32 tio_id = HUB_L(TIO_IOSPACE_ADDR(nasid, TIO_NODE_ID));
 328                 u32 revnum = XWIDGET_PART_REV_NUM(tio_id);
 329
 330                 /* TIOCP BRINGUP WAR (PV907516): Don't write buffer flush reg */
 331                 if ((1 << XWIDGET_PART_REV_NUM_REV(revnum)) & PV907516) {
 332                         return;
 333                 } else {
 334                         pcireg_wrb_flush_get(common->sfdl_pcibus_info,
 335                                              (common->sfdl_slot - 1));
 336                 }
 337         } else {
 338                 spin_lock_irqsave(&p->sfdl_flush_lock, flags);
 339                 *common->sfdl_flush_addr = 0;
 340
 341                 /* force an interrupt. */
 342                 *(volatile u32 *)(common->sfdl_force_int_addr) = 1;
 343
 344                 /* wait for the interrupt to come back. */
 345                 while (*(common->sfdl_flush_addr) != 0x10f)
 346                         cpu_relax();
 347
 348                 /* okay, everything is synched up. */
 349                 spin_unlock_irqrestore(&p->sfdl_flush_lock, flags);
 350         }
 351         return;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * DMA interfaces.  Called from pci_dma.c routines.
 356  */
 357
 358 dma_addr_t
 359 pcibr_dma_map(struct pci_dev * hwdev, unsigned long phys_addr, size_t size, int dma_flags)
 360 {
 361         dma_addr_t dma_handle;
 362         struct pcidev_info *pcidev_info = SN_PCIDEV_INFO(hwdev);
 363
 364         /* SN cannot support DMA addresses smaller than 32 bits. */
 365         if (hwdev->dma_mask < 0x7fffffff) {
 366                 return 0;
 367         }
 368
 369         if (hwdev->dma_mask == ~0UL) {
 370                 /*
 371                  * Handle the most common case: 64 bit cards.  This
 372                  * call should always succeed.
 373                  */
 374
 375                 dma_handle = pcibr_dmatrans_direct64(pcidev_info, phys_addr,
 376                                                      PCI64_ATTR_PREF, dma_flags);
 377         } else {
 378                 /* Handle 32-63 bit cards via direct mapping */
 379                 dma_handle = pcibr_dmatrans_direct32(pcidev_info, phys_addr,
 380                                                      size, 0, dma_flags);
 381                 if (!dma_handle) {
 382                         /*
 383                          * It is a 32 bit card and we cannot do direct mapping,
 384                          * so we use an ATE.
 385                          */
 386
 387                         dma_handle = pcibr_dmamap_ate32(pcidev_info, phys_addr,
 388                                                         size, PCI32_ATE_PREF,
 389                                                         dma_flags);
 390                 }
 391         }
 392
 393         return dma_handle;
 394 }
 395
 396 dma_addr_t
 397 pcibr_dma_map_consistent(struct pci_dev * hwdev, unsigned long phys_addr,
 398                          size_t size, int dma_flags)
 399 {
 400         dma_addr_t dma_handle;
 401         struct pcidev_info *pcidev_info = SN_PCIDEV_INFO(hwdev);
 402
 403         if (hwdev->dev.coherent_dma_mask == ~0UL) {
 404                 dma_handle = pcibr_dmatrans_direct64(pcidev_info, phys_addr,
 405                                             PCI64_ATTR_BAR, dma_flags);
 406         } else {
 407                 dma_handle = (dma_addr_t) pcibr_dmamap_ate32(pcidev_info,
 408                                                     phys_addr, size,
 409                                                     PCI32_ATE_BAR, dma_flags);
 410         }
 411
 412         return dma_handle;
 413 }
 414
 415 EXPORT_SYMBOL(sn_dma_flush);