drivers/iommu/rockchip-iommu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * IOMMU API for Rockchip
   4  *
   5  * Module Authors:      Simon Xue <xxm@rock-chips.com>
   6  *                      Daniel Kurtz <djkurtz@chromium.org>
   7  */
   8
   9 #include <linux/clk.h>
  10 #include <linux/compiler.h>
  11 #include <linux/delay.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/dma-mapping.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/io.h>
  17 #include <linux/iommu.h>
  18 #include <linux/iopoll.h>
  19 #include <linux/list.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/of.h>
  23 #include <linux/of_platform.h>
  24 #include <linux/platform_device.h>
  25 #include <linux/pm_runtime.h>
  26 #include <linux/slab.h>
  27 #include <linux/spinlock.h>
  28
  29 /** MMU register offsets */
  30 #define RK_MMU_DTE_ADDR         0x00    /* Directory table address */
  31 #define RK_MMU_STATUS           0x04
  32 #define RK_MMU_COMMAND          0x08
  33 #define RK_MMU_PAGE_FAULT_ADDR  0x0C    /* IOVA of last page fault */
  34 #define RK_MMU_ZAP_ONE_LINE     0x10    /* Shootdown one IOTLB entry */
  35 #define RK_MMU_INT_RAWSTAT      0x14    /* IRQ status ignoring mask */
  36 #define RK_MMU_INT_CLEAR        0x18    /* Acknowledge and re-arm irq */
  37 #define RK_MMU_INT_MASK         0x1C    /* IRQ enable */
  38 #define RK_MMU_INT_STATUS       0x20    /* IRQ status after masking */
  39 #define RK_MMU_AUTO_GATING      0x24
  40
  41 #define DTE_ADDR_DUMMY          0xCAFEBABE
  42
  43 #define RK_MMU_POLL_PERIOD_US           100
  44 #define RK_MMU_FORCE_RESET_TIMEOUT_US   100000
  45 #define RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US          1000
  46
  47 /* RK_MMU_STATUS fields */
  48 #define RK_MMU_STATUS_PAGING_ENABLED       BIT(0)
  49 #define RK_MMU_STATUS_PAGE_FAULT_ACTIVE    BIT(1)
  50 #define RK_MMU_STATUS_STALL_ACTIVE         BIT(2)
  51 #define RK_MMU_STATUS_IDLE                 BIT(3)
  52 #define RK_MMU_STATUS_REPLAY_BUFFER_EMPTY  BIT(4)
  53 #define RK_MMU_STATUS_PAGE_FAULT_IS_WRITE  BIT(5)
  54 #define RK_MMU_STATUS_STALL_NOT_ACTIVE     BIT(31)
  55
  56 /* RK_MMU_COMMAND command values */
  57 #define RK_MMU_CMD_ENABLE_PAGING    0  /* Enable memory translation */
  58 #define RK_MMU_CMD_DISABLE_PAGING   1  /* Disable memory translation */
  59 #define RK_MMU_CMD_ENABLE_STALL     2  /* Stall paging to allow other cmds */
  60 #define RK_MMU_CMD_DISABLE_STALL    3  /* Stop stall re-enables paging */
  61 #define RK_MMU_CMD_ZAP_CACHE        4  /* Shoot down entire IOTLB */
  62 #define RK_MMU_CMD_PAGE_FAULT_DONE  5  /* Clear page fault */
  63 #define RK_MMU_CMD_FORCE_RESET      6  /* Reset all registers */
  64
  65 /* RK_MMU_INT_* register fields */
  66 #define RK_MMU_IRQ_PAGE_FAULT    0x01  /* page fault */
  67 #define RK_MMU_IRQ_BUS_ERROR     0x02  /* bus read error */
  68 #define RK_MMU_IRQ_MASK          (RK_MMU_IRQ_PAGE_FAULT | RK_MMU_IRQ_BUS_ERROR)
  69
  70 #define NUM_DT_ENTRIES 1024
  71 #define NUM_PT_ENTRIES 1024
  72
  73 #define SPAGE_ORDER 12
  74 #define SPAGE_SIZE (1 << SPAGE_ORDER)
  75
  76  /*
  77   * Support mapping any size that fits in one page table:
  78   *   4 KiB to 4 MiB
  79   */
  80 #define RK_IOMMU_PGSIZE_BITMAP 0x007ff000
  81
  82 struct rk_iommu_domain {
  83         struct list_head iommus;
  84         u32 *dt; /* page directory table */
  85         dma_addr_t dt_dma;
  86         spinlock_t iommus_lock; /* lock for iommus list */
  87         spinlock_t dt_lock; /* lock for modifying page directory table */
  88
  89         struct iommu_domain domain;
  90 };
  91
  92 /* list of clocks required by IOMMU */
  93 static const char * const rk_iommu_clocks[] = {
  94         "aclk", "iface",
  95 };
  96
  97 struct rk_iommu_ops {
  98         phys_addr_t (*pt_address)(u32 dte);
  99         u32 (*mk_dtentries)(dma_addr_t pt_dma);
 100         u32 (*mk_ptentries)(phys_addr_t page, int prot);
 101         phys_addr_t (*dte_addr_phys)(u32 addr);
 102         u32 (*dma_addr_dte)(dma_addr_t dt_dma);
 103         u64 dma_bit_mask;
 104 };
 105
 106 struct rk_iommu {
 107         struct device *dev;
 108         void __iomem **bases;
 109         int num_mmu;
 110         int num_irq;
 111         struct clk_bulk_data *clocks;
 112         int num_clocks;
 113         bool reset_disabled;
 114         struct iommu_device iommu;
 115         struct list_head node; /* entry in rk_iommu_domain.iommus */
 116         struct iommu_domain *domain; /* domain to which iommu is attached */
 117         struct iommu_group *group;
 118 };
 119
 120 struct rk_iommudata {
 121         struct device_link *link; /* runtime PM link from IOMMU to master */
 122         struct rk_iommu *iommu;
 123 };
 124
 125 static struct device *dma_dev;
 126 static const struct rk_iommu_ops *rk_ops;
 127
 128 static inline void rk_table_flush(struct rk_iommu_domain *dom, dma_addr_t dma,
 129                                   unsigned int count)
 130 {
 131         size_t size = count * sizeof(u32); /* count of u32 entry */
 132
 133         dma_sync_single_for_device(dma_dev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
 134 }
 135
 136 static struct rk_iommu_domain *to_rk_domain(struct iommu_domain *dom)
 137 {
 138         return container_of(dom, struct rk_iommu_domain, domain);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * The Rockchip rk3288 iommu uses a 2-level page table.
 143  * The first level is the "Directory Table" (DT).
 144  * The DT consists of 1024 4-byte Directory Table Entries (DTEs), each pointing
 145  * to a "Page Table".
 146  * The second level is the 1024 Page Tables (PT).
 147  * Each PT consists of 1024 4-byte Page Table Entries (PTEs), each pointing to
 148  * a 4 KB page of physical memory.
 149  *
 150  * The DT and each PT fits in a single 4 KB page (4-bytes * 1024 entries).
 151  * Each iommu device has a MMU_DTE_ADDR register that contains the physical
 152  * address of the start of the DT page.
 153  *
 154  * The structure of the page table is as follows:
 155  *
 156  *                   DT
 157  * MMU_DTE_ADDR -> +-----+
 158  *                 |     |
 159  *                 +-----+     PT
 160  *                 | DTE | -> +-----+
 161  *                 +-----+    |     |     Memory
 162  *                 |     |    +-----+     Page
 163  *                 |     |    | PTE | -> +-----+
 164  *                 +-----+    +-----+    |     |
 165  *                            |     |    |     |
 166  *                            |     |    |     |
 167  *                            +-----+    |     |
 168  *                                       |     |
 169  *                                       |     |
 170  *                                       +-----+
 171  */
 172
 173 /*
 174  * Each DTE has a PT address and a valid bit:
 175  * +---------------------+-----------+-+
 176  * | PT address          | Reserved  |V|
 177  * +---------------------+-----------+-+
 178  *  31:12 - PT address (PTs always starts on a 4 KB boundary)
 179  *  11: 1 - Reserved
 180  *      0 - 1 if PT @ PT address is valid
 181  */
 182 #define RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK    0xfffff000
 183 #define RK_DTE_PT_VALID           BIT(0)
 184
 185 static inline phys_addr_t rk_dte_pt_address(u32 dte)
 186 {
 187         return (phys_addr_t)dte & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK;
 188 }
 189
 190 /*
 191  * In v2:
 192  * 31:12 - PT address bit 31:0
 193  * 11: 8 - PT address bit 35:32
 194  *  7: 4 - PT address bit 39:36
 195  *  3: 1 - Reserved
 196  *     0 - 1 if PT @ PT address is valid
 197  */
 198 #define RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK_V2 GENMASK_ULL(31, 4)
 199 #define DTE_HI_MASK1    GENMASK(11, 8)
 200 #define DTE_HI_MASK2    GENMASK(7, 4)
 201 #define DTE_HI_SHIFT1   24 /* shift bit 8 to bit 32 */
 202 #define DTE_HI_SHIFT2   32 /* shift bit 4 to bit 36 */
 203 #define PAGE_DESC_HI_MASK1      GENMASK_ULL(39, 36)
 204 #define PAGE_DESC_HI_MASK2      GENMASK_ULL(35, 32)
 205
 206 static inline phys_addr_t rk_dte_pt_address_v2(u32 dte)
 207 {
 208         u64 dte_v2 = dte;
 209
 210         dte_v2 = ((dte_v2 & DTE_HI_MASK2) << DTE_HI_SHIFT2) |
 211                  ((dte_v2 & DTE_HI_MASK1) << DTE_HI_SHIFT1) |
 212                  (dte_v2 & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK);
 213
 214         return (phys_addr_t)dte_v2;
 215 }
 216
 217 static inline bool rk_dte_is_pt_valid(u32 dte)
 218 {
 219         return dte & RK_DTE_PT_VALID;
 220 }
 221
 222 static inline u32 rk_mk_dte(dma_addr_t pt_dma)
 223 {
 224         return (pt_dma & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK) | RK_DTE_PT_VALID;
 225 }
 226
 227 static inline u32 rk_mk_dte_v2(dma_addr_t pt_dma)
 228 {
 229         pt_dma = (pt_dma & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK) |
 230                  ((pt_dma & PAGE_DESC_HI_MASK1) >> DTE_HI_SHIFT1) |
 231                  (pt_dma & PAGE_DESC_HI_MASK2) >> DTE_HI_SHIFT2;
 232
 233         return (pt_dma & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK_V2) | RK_DTE_PT_VALID;
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Each PTE has a Page address, some flags and a valid bit:
 238  * +---------------------+---+-------+-+
 239  * | Page address        |Rsv| Flags |V|
 240  * +---------------------+---+-------+-+
 241  *  31:12 - Page address (Pages always start on a 4 KB boundary)
 242  *  11: 9 - Reserved
 243  *   8: 1 - Flags
 244  *      8 - Read allocate - allocate cache space on read misses
 245  *      7 - Read cache - enable cache & prefetch of data
 246  *      6 - Write buffer - enable delaying writes on their way to memory
 247  *      5 - Write allocate - allocate cache space on write misses
 248  *      4 - Write cache - different writes can be merged together
 249  *      3 - Override cache attributes
 250  *          if 1, bits 4-8 control cache attributes
 251  *          if 0, the system bus defaults are used
 252  *      2 - Writable
 253  *      1 - Readable
 254  *      0 - 1 if Page @ Page address is valid
 255  */
 256 #define RK_PTE_PAGE_ADDRESS_MASK  0xfffff000
 257 #define RK_PTE_PAGE_FLAGS_MASK    0x000001fe
 258 #define RK_PTE_PAGE_WRITABLE      BIT(2)
 259 #define RK_PTE_PAGE_READABLE      BIT(1)
 260 #define RK_PTE_PAGE_VALID         BIT(0)
 261
 262 static inline bool rk_pte_is_page_valid(u32 pte)
 263 {
 264         return pte & RK_PTE_PAGE_VALID;
 265 }
 266
 267 /* TODO: set cache flags per prot IOMMU_CACHE */
 268 static u32 rk_mk_pte(phys_addr_t page, int prot)
 269 {
 270         u32 flags = 0;
 271         flags |= (prot & IOMMU_READ) ? RK_PTE_PAGE_READABLE : 0;
 272         flags |= (prot & IOMMU_WRITE) ? RK_PTE_PAGE_WRITABLE : 0;
 273         page &= RK_PTE_PAGE_ADDRESS_MASK;
 274         return page | flags | RK_PTE_PAGE_VALID;
 275 }
 276
 277 /*
 278  * In v2:
 279  * 31:12 - Page address bit 31:0
 280  *  11:9 - Page address bit 34:32
 281  *   8:4 - Page address bit 39:35
 282  *     3 - Security
 283  *     2 - Readable
 284  *     1 - Writable
 285  *     0 - 1 if Page @ Page address is valid
 286  */
 287 #define RK_PTE_PAGE_READABLE_V2      BIT(2)
 288 #define RK_PTE_PAGE_WRITABLE_V2      BIT(1)
 289
 290 static u32 rk_mk_pte_v2(phys_addr_t page, int prot)
 291 {
 292         u32 flags = 0;
 293
 294         flags |= (prot & IOMMU_READ) ? RK_PTE_PAGE_READABLE_V2 : 0;
 295         flags |= (prot & IOMMU_WRITE) ? RK_PTE_PAGE_WRITABLE_V2 : 0;
 296
 297         return rk_mk_dte_v2(page) | flags;
 298 }
 299
 300 static u32 rk_mk_pte_invalid(u32 pte)
 301 {
 302         return pte & ~RK_PTE_PAGE_VALID;
 303 }
 304
 305 /*
 306  * rk3288 iova (IOMMU Virtual Address) format
 307  *  31       22.21       12.11          0
 308  * +-----------+-----------+-------------+
 309  * | DTE index | PTE index | Page offset |
 310  * +-----------+-----------+-------------+
 311  *  31:22 - DTE index   - index of DTE in DT
 312  *  21:12 - PTE index   - index of PTE in PT @ DTE.pt_address
 313  *  11: 0 - Page offset - offset into page @ PTE.page_address
 314  */
 315 #define RK_IOVA_DTE_MASK    0xffc00000
 316 #define RK_IOVA_DTE_SHIFT   22
 317 #define RK_IOVA_PTE_MASK    0x003ff000
 318 #define RK_IOVA_PTE_SHIFT   12
 319 #define RK_IOVA_PAGE_MASK   0x00000fff
 320 #define RK_IOVA_PAGE_SHIFT  0
 321
 322 static u32 rk_iova_dte_index(dma_addr_t iova)
 323 {
 324         return (u32)(iova & RK_IOVA_DTE_MASK) >> RK_IOVA_DTE_SHIFT;
 325 }
 326
 327 static u32 rk_iova_pte_index(dma_addr_t iova)
 328 {
 329         return (u32)(iova & RK_IOVA_PTE_MASK) >> RK_IOVA_PTE_SHIFT;
 330 }
 331
 332 static u32 rk_iova_page_offset(dma_addr_t iova)
 333 {
 334         return (u32)(iova & RK_IOVA_PAGE_MASK) >> RK_IOVA_PAGE_SHIFT;
 335 }
 336
 337 static u32 rk_iommu_read(void __iomem *base, u32 offset)
 338 {
 339         return readl(base + offset);
 340 }
 341
 342 static void rk_iommu_write(void __iomem *base, u32 offset, u32 value)
 343 {
 344         writel(value, base + offset);
 345 }
 346
 347 static void rk_iommu_command(struct rk_iommu *iommu, u32 command)
 348 {
 349         int i;
 350
 351         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 352                 writel(command, iommu->bases[i] + RK_MMU_COMMAND);
 353 }
 354
 355 static void rk_iommu_base_command(void __iomem *base, u32 command)
 356 {
 357         writel(command, base + RK_MMU_COMMAND);
 358 }
 359 static void rk_iommu_zap_lines(struct rk_iommu *iommu, dma_addr_t iova_start,
 360                                size_t size)
 361 {
 362         int i;
 363         dma_addr_t iova_end = iova_start + size;
 364         /*
 365          * TODO(djkurtz): Figure out when it is more efficient to shootdown the
 366          * entire iotlb rather than iterate over individual iovas.
 367          */
 368         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++) {
 369                 dma_addr_t iova;
 370
 371                 for (iova = iova_start; iova < iova_end; iova += SPAGE_SIZE)
 372                         rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_ZAP_ONE_LINE, iova);
 373         }
 374 }
 375
 376 static bool rk_iommu_is_stall_active(struct rk_iommu *iommu)
 377 {
 378         bool active = true;
 379         int i;
 380
 381         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 382                 active &= !!(rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS) &
 383                                            RK_MMU_STATUS_STALL_ACTIVE);
 384
 385         return active;
 386 }
 387
 388 static bool rk_iommu_is_paging_enabled(struct rk_iommu *iommu)
 389 {
 390         bool enable = true;
 391         int i;
 392
 393         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 394                 enable &= !!(rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS) &
 395                                            RK_MMU_STATUS_PAGING_ENABLED);
 396
 397         return enable;
 398 }
 399
 400 static bool rk_iommu_is_reset_done(struct rk_iommu *iommu)
 401 {
 402         bool done = true;
 403         int i;
 404
 405         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 406                 done &= rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_DTE_ADDR) == 0;
 407
 408         return done;
 409 }
 410
 411 static int rk_iommu_enable_stall(struct rk_iommu *iommu)
 412 {
 413         int ret, i;
 414         bool val;
 415
 416         if (rk_iommu_is_stall_active(iommu))
 417                 return 0;
 418
 419         /* Stall can only be enabled if paging is enabled */
 420         if (!rk_iommu_is_paging_enabled(iommu))
 421                 return 0;
 422
 423         rk_iommu_command(iommu, RK_MMU_CMD_ENABLE_STALL);
 424
 425         ret = readx_poll_timeout(rk_iommu_is_stall_active, iommu, val,
 426                                  val, RK_MMU_POLL_PERIOD_US,
 427                                  RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US);
 428         if (ret)
 429                 for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 430                         dev_err(iommu->dev, "Enable stall request timed out, status: %#08x\n",
 431                                 rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS));
 432
 433         return ret;
 434 }
 435
 436 static int rk_iommu_disable_stall(struct rk_iommu *iommu)
 437 {
 438         int ret, i;
 439         bool val;
 440
 441         if (!rk_iommu_is_stall_active(iommu))
 442                 return 0;
 443
 444         rk_iommu_command(iommu, RK_MMU_CMD_DISABLE_STALL);
 445
 446         ret = readx_poll_timeout(rk_iommu_is_stall_active, iommu, val,
 447                                  !val, RK_MMU_POLL_PERIOD_US,
 448                                  RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US);
 449         if (ret)
 450                 for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 451                         dev_err(iommu->dev, "Disable stall request timed out, status: %#08x\n",
 452                                 rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS));
 453
 454         return ret;
 455 }
 456
 457 static int rk_iommu_enable_paging(struct rk_iommu *iommu)
 458 {
 459         int ret, i;
 460         bool val;
 461
 462         if (rk_iommu_is_paging_enabled(iommu))
 463                 return 0;
 464
 465         rk_iommu_command(iommu, RK_MMU_CMD_ENABLE_PAGING);
 466
 467         ret = readx_poll_timeout(rk_iommu_is_paging_enabled, iommu, val,
 468                                  val, RK_MMU_POLL_PERIOD_US,
 469                                  RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US);
 470         if (ret)
 471                 for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 472                         dev_err(iommu->dev, "Enable paging request timed out, status: %#08x\n",
 473                                 rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS));
 474
 475         return ret;
 476 }
 477
 478 static int rk_iommu_disable_paging(struct rk_iommu *iommu)
 479 {
 480         int ret, i;
 481         bool val;
 482
 483         if (!rk_iommu_is_paging_enabled(iommu))
 484                 return 0;
 485
 486         rk_iommu_command(iommu, RK_MMU_CMD_DISABLE_PAGING);
 487
 488         ret = readx_poll_timeout(rk_iommu_is_paging_enabled, iommu, val,
 489                                  !val, RK_MMU_POLL_PERIOD_US,
 490                                  RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US);
 491         if (ret)
 492                 for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++)
 493                         dev_err(iommu->dev, "Disable paging request timed out, status: %#08x\n",
 494                                 rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS));
 495
 496         return ret;
 497 }
 498
 499 static int rk_iommu_force_reset(struct rk_iommu *iommu)
 500 {
 501         int ret, i;
 502         u32 dte_addr;
 503         bool val;
 504
 505         if (iommu->reset_disabled)
 506                 return 0;
 507
 508         /*
 509          * Check if register DTE_ADDR is working by writing DTE_ADDR_DUMMY
 510          * and verifying that upper 5 nybbles are read back.
 511          */
 512         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++) {
 513                 dte_addr = rk_ops->pt_address(DTE_ADDR_DUMMY);
 514                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_DTE_ADDR, dte_addr);
 515
 516                 if (dte_addr != rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_DTE_ADDR)) {
 517                         dev_err(iommu->dev, "Error during raw reset. MMU_DTE_ADDR is not functioning\n");
 518                         return -EFAULT;
 519                 }
 520         }
 521
 522         rk_iommu_command(iommu, RK_MMU_CMD_FORCE_RESET);
 523
 524         ret = readx_poll_timeout(rk_iommu_is_reset_done, iommu, val,
 525                                  val, RK_MMU_FORCE_RESET_TIMEOUT_US,
 526                                  RK_MMU_POLL_TIMEOUT_US);
 527         if (ret) {
 528                 dev_err(iommu->dev, "FORCE_RESET command timed out\n");
 529                 return ret;
 530         }
 531
 532         return 0;
 533 }
 534
 535 static inline phys_addr_t rk_dte_addr_phys(u32 addr)
 536 {
 537         return (phys_addr_t)addr;
 538 }
 539
 540 static inline u32 rk_dma_addr_dte(dma_addr_t dt_dma)
 541 {
 542         return dt_dma;
 543 }
 544
 545 #define DT_HI_MASK GENMASK_ULL(39, 32)
 546 #define DTE_BASE_HI_MASK GENMASK(11, 4)
 547 #define DT_SHIFT   28
 548
 549 static inline phys_addr_t rk_dte_addr_phys_v2(u32 addr)
 550 {
 551         u64 addr64 = addr;
 552         return (phys_addr_t)(addr64 & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK) |
 553                ((addr64 & DTE_BASE_HI_MASK) << DT_SHIFT);
 554 }
 555
 556 static inline u32 rk_dma_addr_dte_v2(dma_addr_t dt_dma)
 557 {
 558         return (dt_dma & RK_DTE_PT_ADDRESS_MASK) |
 559                ((dt_dma & DT_HI_MASK) >> DT_SHIFT);
 560 }
 561
 562 static void log_iova(struct rk_iommu *iommu, int index, dma_addr_t iova)
 563 {
 564         void __iomem *base = iommu->bases[index];
 565         u32 dte_index, pte_index, page_offset;
 566         u32 mmu_dte_addr;
 567         phys_addr_t mmu_dte_addr_phys, dte_addr_phys;
 568         u32 *dte_addr;
 569         u32 dte;
 570         phys_addr_t pte_addr_phys = 0;
 571         u32 *pte_addr = NULL;
 572         u32 pte = 0;
 573         phys_addr_t page_addr_phys = 0;
 574         u32 page_flags = 0;
 575
 576         dte_index = rk_iova_dte_index(iova);
 577         pte_index = rk_iova_pte_index(iova);
 578         page_offset = rk_iova_page_offset(iova);
 579
 580         mmu_dte_addr = rk_iommu_read(base, RK_MMU_DTE_ADDR);
 581         mmu_dte_addr_phys = rk_ops->dte_addr_phys(mmu_dte_addr);
 582
 583         dte_addr_phys = mmu_dte_addr_phys + (4 * dte_index);
 584         dte_addr = phys_to_virt(dte_addr_phys);
 585         dte = *dte_addr;
 586
 587         if (!rk_dte_is_pt_valid(dte))
 588                 goto print_it;
 589
 590         pte_addr_phys = rk_ops->pt_address(dte) + (pte_index * 4);
 591         pte_addr = phys_to_virt(pte_addr_phys);
 592         pte = *pte_addr;
 593
 594         if (!rk_pte_is_page_valid(pte))
 595                 goto print_it;
 596
 597         page_addr_phys = rk_ops->pt_address(pte) + page_offset;
 598         page_flags = pte & RK_PTE_PAGE_FLAGS_MASK;
 599
 600 print_it:
 601         dev_err(iommu->dev, "iova = %pad: dte_index: %#03x pte_index: %#03x page_offset: %#03x\n",
 602                 &iova, dte_index, pte_index, page_offset);
 603         dev_err(iommu->dev, "mmu_dte_addr: %pa dte@%pa: %#08x valid: %u pte@%pa: %#08x valid: %u page@%pa flags: %#03x\n",
 604                 &mmu_dte_addr_phys, &dte_addr_phys, dte,
 605                 rk_dte_is_pt_valid(dte), &pte_addr_phys, pte,
 606                 rk_pte_is_page_valid(pte), &page_addr_phys, page_flags);
 607 }
 608
 609 static irqreturn_t rk_iommu_irq(int irq, void *dev_id)
 610 {
 611         struct rk_iommu *iommu = dev_id;
 612         u32 status;
 613         u32 int_status;
 614         dma_addr_t iova;
 615         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
 616         int i, err;
 617
 618         err = pm_runtime_get_if_in_use(iommu->dev);
 619         if (!err || WARN_ON_ONCE(err < 0))
 620                 return ret;
 621
 622         if (WARN_ON(clk_bulk_enable(iommu->num_clocks, iommu->clocks)))
 623                 goto out;
 624
 625         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++) {
 626                 int_status = rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_INT_STATUS);
 627                 if (int_status == 0)
 628                         continue;
 629
 630                 ret = IRQ_HANDLED;
 631                 iova = rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_PAGE_FAULT_ADDR);
 632
 633                 if (int_status & RK_MMU_IRQ_PAGE_FAULT) {
 634                         int flags;
 635
 636                         status = rk_iommu_read(iommu->bases[i], RK_MMU_STATUS);
 637                         flags = (status & RK_MMU_STATUS_PAGE_FAULT_IS_WRITE) ?
 638                                         IOMMU_FAULT_WRITE : IOMMU_FAULT_READ;
 639
 640                         dev_err(iommu->dev, "Page fault at %pad of type %s\n",
 641                                 &iova,
 642                                 (flags == IOMMU_FAULT_WRITE) ? "write" : "read");
 643
 644                         log_iova(iommu, i, iova);
 645
 646                         /*
 647                          * Report page fault to any installed handlers.
 648                          * Ignore the return code, though, since we always zap cache
 649                          * and clear the page fault anyway.
 650                          */
 651                         if (iommu->domain)
 652                                 report_iommu_fault(iommu->domain, iommu->dev, iova,
 653                                                    flags);
 654                         else
 655                                 dev_err(iommu->dev, "Page fault while iommu not attached to domain?\n");
 656
 657                         rk_iommu_base_command(iommu->bases[i], RK_MMU_CMD_ZAP_CACHE);
 658                         rk_iommu_base_command(iommu->bases[i], RK_MMU_CMD_PAGE_FAULT_DONE);
 659                 }
 660
 661                 if (int_status & RK_MMU_IRQ_BUS_ERROR)
 662                         dev_err(iommu->dev, "BUS_ERROR occurred at %pad\n", &iova);
 663
 664                 if (int_status & ~RK_MMU_IRQ_MASK)
 665                         dev_err(iommu->dev, "unexpected int_status: %#08x\n",
 666                                 int_status);
 667
 668                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_INT_CLEAR, int_status);
 669         }
 670
 671         clk_bulk_disable(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
 672
 673 out:
 674         pm_runtime_put(iommu->dev);
 675         return ret;
 676 }
 677
 678 static phys_addr_t rk_iommu_iova_to_phys(struct iommu_domain *domain,
 679                                          dma_addr_t iova)
 680 {
 681         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
 682         unsigned long flags;
 683         phys_addr_t pt_phys, phys = 0;
 684         u32 dte, pte;
 685         u32 *page_table;
 686
 687         spin_lock_irqsave(&rk_domain->dt_lock, flags);
 688
 689         dte = rk_domain->dt[rk_iova_dte_index(iova)];
 690         if (!rk_dte_is_pt_valid(dte))
 691                 goto out;
 692
 693         pt_phys = rk_ops->pt_address(dte);
 694         page_table = (u32 *)phys_to_virt(pt_phys);
 695         pte = page_table[rk_iova_pte_index(iova)];
 696         if (!rk_pte_is_page_valid(pte))
 697                 goto out;
 698
 699         phys = rk_ops->pt_address(pte) + rk_iova_page_offset(iova);
 700 out:
 701         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->dt_lock, flags);
 702
 703         return phys;
 704 }
 705
 706 static void rk_iommu_zap_iova(struct rk_iommu_domain *rk_domain,
 707                               dma_addr_t iova, size_t size)
 708 {
 709         struct list_head *pos;
 710         unsigned long flags;
 711
 712         /* shootdown these iova from all iommus using this domain */
 713         spin_lock_irqsave(&rk_domain->iommus_lock, flags);
 714         list_for_each(pos, &rk_domain->iommus) {
 715                 struct rk_iommu *iommu;
 716                 int ret;
 717
 718                 iommu = list_entry(pos, struct rk_iommu, node);
 719
 720                 /* Only zap TLBs of IOMMUs that are powered on. */
 721                 ret = pm_runtime_get_if_in_use(iommu->dev);
 722                 if (WARN_ON_ONCE(ret < 0))
 723                         continue;
 724                 if (ret) {
 725                         WARN_ON(clk_bulk_enable(iommu->num_clocks,
 726                                                 iommu->clocks));
 727                         rk_iommu_zap_lines(iommu, iova, size);
 728                         clk_bulk_disable(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
 729                         pm_runtime_put(iommu->dev);
 730                 }
 731         }
 732         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->iommus_lock, flags);
 733 }
 734
 735 static void rk_iommu_zap_iova_first_last(struct rk_iommu_domain *rk_domain,
 736                                          dma_addr_t iova, size_t size)
 737 {
 738         rk_iommu_zap_iova(rk_domain, iova, SPAGE_SIZE);
 739         if (size > SPAGE_SIZE)
 740                 rk_iommu_zap_iova(rk_domain, iova + size - SPAGE_SIZE,
 741                                         SPAGE_SIZE);
 742 }
 743
 744 static u32 *rk_dte_get_page_table(struct rk_iommu_domain *rk_domain,
 745                                   dma_addr_t iova)
 746 {
 747         u32 *page_table, *dte_addr;
 748         u32 dte_index, dte;
 749         phys_addr_t pt_phys;
 750         dma_addr_t pt_dma;
 751
 752         assert_spin_locked(&rk_domain->dt_lock);
 753
 754         dte_index = rk_iova_dte_index(iova);
 755         dte_addr = &rk_domain->dt[dte_index];
 756         dte = *dte_addr;
 757         if (rk_dte_is_pt_valid(dte))
 758                 goto done;
 759
 760         page_table = (u32 *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC | GFP_DMA32);
 761         if (!page_table)
 762                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 763
 764         pt_dma = dma_map_single(dma_dev, page_table, SPAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 765         if (dma_mapping_error(dma_dev, pt_dma)) {
 766                 dev_err(dma_dev, "DMA mapping error while allocating page table\n");
 767                 free_page((unsigned long)page_table);
 768                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 769         }
 770
 771         dte = rk_ops->mk_dtentries(pt_dma);
 772         *dte_addr = dte;
 773
 774         rk_table_flush(rk_domain,
 775                        rk_domain->dt_dma + dte_index * sizeof(u32), 1);
 776 done:
 777         pt_phys = rk_ops->pt_address(dte);
 778         return (u32 *)phys_to_virt(pt_phys);
 779 }
 780
 781 static size_t rk_iommu_unmap_iova(struct rk_iommu_domain *rk_domain,
 782                                   u32 *pte_addr, dma_addr_t pte_dma,
 783                                   size_t size)
 784 {
 785         unsigned int pte_count;
 786         unsigned int pte_total = size / SPAGE_SIZE;
 787
 788         assert_spin_locked(&rk_domain->dt_lock);
 789
 790         for (pte_count = 0; pte_count < pte_total; pte_count++) {
 791                 u32 pte = pte_addr[pte_count];
 792                 if (!rk_pte_is_page_valid(pte))
 793                         break;
 794
 795                 pte_addr[pte_count] = rk_mk_pte_invalid(pte);
 796         }
 797
 798         rk_table_flush(rk_domain, pte_dma, pte_count);
 799
 800         return pte_count * SPAGE_SIZE;
 801 }
 802
 803 static int rk_iommu_map_iova(struct rk_iommu_domain *rk_domain, u32 *pte_addr,
 804                              dma_addr_t pte_dma, dma_addr_t iova,
 805                              phys_addr_t paddr, size_t size, int prot)
 806 {
 807         unsigned int pte_count;
 808         unsigned int pte_total = size / SPAGE_SIZE;
 809         phys_addr_t page_phys;
 810
 811         assert_spin_locked(&rk_domain->dt_lock);
 812
 813         for (pte_count = 0; pte_count < pte_total; pte_count++) {
 814                 u32 pte = pte_addr[pte_count];
 815
 816                 if (rk_pte_is_page_valid(pte))
 817                         goto unwind;
 818
 819                 pte_addr[pte_count] = rk_ops->mk_ptentries(paddr, prot);
 820
 821                 paddr += SPAGE_SIZE;
 822         }
 823
 824         rk_table_flush(rk_domain, pte_dma, pte_total);
 825
 826         /*
 827          * Zap the first and last iova to evict from iotlb any previously
 828          * mapped cachelines holding stale values for its dte and pte.
 829          * We only zap the first and last iova, since only they could have
 830          * dte or pte shared with an existing mapping.
 831          */
 832         rk_iommu_zap_iova_first_last(rk_domain, iova, size);
 833
 834         return 0;
 835 unwind:
 836         /* Unmap the range of iovas that we just mapped */
 837         rk_iommu_unmap_iova(rk_domain, pte_addr, pte_dma,
 838                             pte_count * SPAGE_SIZE);
 839
 840         iova += pte_count * SPAGE_SIZE;
 841         page_phys = rk_ops->pt_address(pte_addr[pte_count]);
 842         pr_err("iova: %pad already mapped to %pa cannot remap to phys: %pa prot: %#x\n",
 843                &iova, &page_phys, &paddr, prot);
 844
 845         return -EADDRINUSE;
 846 }
 847
 848 static int rk_iommu_map(struct iommu_domain *domain, unsigned long _iova,
 849                         phys_addr_t paddr, size_t size, int prot, gfp_t gfp)
 850 {
 851         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
 852         unsigned long flags;
 853         dma_addr_t pte_dma, iova = (dma_addr_t)_iova;
 854         u32 *page_table, *pte_addr;
 855         u32 dte_index, pte_index;
 856         int ret;
 857
 858         spin_lock_irqsave(&rk_domain->dt_lock, flags);
 859
 860         /*
 861          * pgsize_bitmap specifies iova sizes that fit in one page table
 862          * (1024 4-KiB pages = 4 MiB).
 863          * So, size will always be 4096 <= size <= 4194304.
 864          * Since iommu_map() guarantees that both iova and size will be
 865          * aligned, we will always only be mapping from a single dte here.
 866          */
 867         page_table = rk_dte_get_page_table(rk_domain, iova);
 868         if (IS_ERR(page_table)) {
 869                 spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->dt_lock, flags);
 870                 return PTR_ERR(page_table);
 871         }
 872
 873         dte_index = rk_domain->dt[rk_iova_dte_index(iova)];
 874         pte_index = rk_iova_pte_index(iova);
 875         pte_addr = &page_table[pte_index];
 876
 877         pte_dma = rk_ops->pt_address(dte_index) + pte_index * sizeof(u32);
 878         ret = rk_iommu_map_iova(rk_domain, pte_addr, pte_dma, iova,
 879                                 paddr, size, prot);
 880
 881         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->dt_lock, flags);
 882
 883         return ret;
 884 }
 885
 886 static size_t rk_iommu_unmap(struct iommu_domain *domain, unsigned long _iova,
 887                              size_t size, struct iommu_iotlb_gather *gather)
 888 {
 889         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
 890         unsigned long flags;
 891         dma_addr_t pte_dma, iova = (dma_addr_t)_iova;
 892         phys_addr_t pt_phys;
 893         u32 dte;
 894         u32 *pte_addr;
 895         size_t unmap_size;
 896
 897         spin_lock_irqsave(&rk_domain->dt_lock, flags);
 898
 899         /*
 900          * pgsize_bitmap specifies iova sizes that fit in one page table
 901          * (1024 4-KiB pages = 4 MiB).
 902          * So, size will always be 4096 <= size <= 4194304.
 903          * Since iommu_unmap() guarantees that both iova and size will be
 904          * aligned, we will always only be unmapping from a single dte here.
 905          */
 906         dte = rk_domain->dt[rk_iova_dte_index(iova)];
 907         /* Just return 0 if iova is unmapped */
 908         if (!rk_dte_is_pt_valid(dte)) {
 909                 spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->dt_lock, flags);
 910                 return 0;
 911         }
 912
 913         pt_phys = rk_ops->pt_address(dte);
 914         pte_addr = (u32 *)phys_to_virt(pt_phys) + rk_iova_pte_index(iova);
 915         pte_dma = pt_phys + rk_iova_pte_index(iova) * sizeof(u32);
 916         unmap_size = rk_iommu_unmap_iova(rk_domain, pte_addr, pte_dma, size);
 917
 918         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->dt_lock, flags);
 919
 920         /* Shootdown iotlb entries for iova range that was just unmapped */
 921         rk_iommu_zap_iova(rk_domain, iova, unmap_size);
 922
 923         return unmap_size;
 924 }
 925
 926 static struct rk_iommu *rk_iommu_from_dev(struct device *dev)
 927 {
 928         struct rk_iommudata *data = dev_iommu_priv_get(dev);
 929
 930         return data ? data->iommu : NULL;
 931 }
 932
 933 /* Must be called with iommu powered on and attached */
 934 static void rk_iommu_disable(struct rk_iommu *iommu)
 935 {
 936         int i;
 937
 938         /* Ignore error while disabling, just keep going */
 939         WARN_ON(clk_bulk_enable(iommu->num_clocks, iommu->clocks));
 940         rk_iommu_enable_stall(iommu);
 941         rk_iommu_disable_paging(iommu);
 942         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++) {
 943                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_INT_MASK, 0);
 944                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_DTE_ADDR, 0);
 945         }
 946         rk_iommu_disable_stall(iommu);
 947         clk_bulk_disable(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
 948 }
 949
 950 /* Must be called with iommu powered on and attached */
 951 static int rk_iommu_enable(struct rk_iommu *iommu)
 952 {
 953         struct iommu_domain *domain = iommu->domain;
 954         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
 955         int ret, i;
 956
 957         ret = clk_bulk_enable(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
 958         if (ret)
 959                 return ret;
 960
 961         ret = rk_iommu_enable_stall(iommu);
 962         if (ret)
 963                 goto out_disable_clocks;
 964
 965         ret = rk_iommu_force_reset(iommu);
 966         if (ret)
 967                 goto out_disable_stall;
 968
 969         for (i = 0; i < iommu->num_mmu; i++) {
 970                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_DTE_ADDR,
 971                                rk_ops->dma_addr_dte(rk_domain->dt_dma));
 972                 rk_iommu_base_command(iommu->bases[i], RK_MMU_CMD_ZAP_CACHE);
 973                 rk_iommu_write(iommu->bases[i], RK_MMU_INT_MASK, RK_MMU_IRQ_MASK);
 974         }
 975
 976         ret = rk_iommu_enable_paging(iommu);
 977
 978 out_disable_stall:
 979         rk_iommu_disable_stall(iommu);
 980 out_disable_clocks:
 981         clk_bulk_disable(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
 982         return ret;
 983 }
 984
 985 static void rk_iommu_detach_device(struct iommu_domain *domain,
 986                                    struct device *dev)
 987 {
 988         struct rk_iommu *iommu;
 989         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
 990         unsigned long flags;
 991         int ret;
 992
 993         /* Allow 'virtual devices' (eg drm) to detach from domain */
 994         iommu = rk_iommu_from_dev(dev);
 995         if (!iommu)
 996                 return;
 997
 998         dev_dbg(dev, "Detaching from iommu domain\n");
 999
1000         /* iommu already detached */
1001         if (iommu->domain != domain)
1002                 return;
1003
1004         iommu->domain = NULL;
1005
1006         spin_lock_irqsave(&rk_domain->iommus_lock, flags);
1007         list_del_init(&iommu->node);
1008         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->iommus_lock, flags);
1009
1010         ret = pm_runtime_get_if_in_use(iommu->dev);
1011         WARN_ON_ONCE(ret < 0);
1012         if (ret > 0) {
1013                 rk_iommu_disable(iommu);
1014                 pm_runtime_put(iommu->dev);
1015         }
1016 }
1017
1018 static int rk_iommu_attach_device(struct iommu_domain *domain,
1019                 struct device *dev)
1020 {
1021         struct rk_iommu *iommu;
1022         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
1023         unsigned long flags;
1024         int ret;
1025
1026         /*
1027          * Allow 'virtual devices' (e.g., drm) to attach to domain.
1028          * Such a device does not belong to an iommu group.
1029          */
1030         iommu = rk_iommu_from_dev(dev);
1031         if (!iommu)
1032                 return 0;
1033
1034         dev_dbg(dev, "Attaching to iommu domain\n");
1035
1036         /* iommu already attached */
1037         if (iommu->domain == domain)
1038                 return 0;
1039
1040         if (iommu->domain)
1041                 rk_iommu_detach_device(iommu->domain, dev);
1042
1043         iommu->domain = domain;
1044
1045         spin_lock_irqsave(&rk_domain->iommus_lock, flags);
1046         list_add_tail(&iommu->node, &rk_domain->iommus);
1047         spin_unlock_irqrestore(&rk_domain->iommus_lock, flags);
1048
1049         ret = pm_runtime_get_if_in_use(iommu->dev);
1050         if (!ret || WARN_ON_ONCE(ret < 0))
1051                 return 0;
1052
1053         ret = rk_iommu_enable(iommu);
1054         if (ret)
1055                 rk_iommu_detach_device(iommu->domain, dev);
1056
1057         pm_runtime_put(iommu->dev);
1058
1059         return ret;
1060 }
1061
1062 static struct iommu_domain *rk_iommu_domain_alloc(unsigned type)
1063 {
1064         struct rk_iommu_domain *rk_domain;
1065
1066         if (type != IOMMU_DOMAIN_UNMANAGED && type != IOMMU_DOMAIN_DMA)
1067                 return NULL;
1068
1069         if (!dma_dev)
1070                 return NULL;
1071
1072         rk_domain = kzalloc(sizeof(*rk_domain), GFP_KERNEL);
1073         if (!rk_domain)
1074                 return NULL;
1075
1076         /*
1077          * rk32xx iommus use a 2 level pagetable.
1078          * Each level1 (dt) and level2 (pt) table has 1024 4-byte entries.
1079          * Allocate one 4 KiB page for each table.
1080          */
1081         rk_domain->dt = (u32 *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL | GFP_DMA32);
1082         if (!rk_domain->dt)
1083                 goto err_free_domain;
1084
1085         rk_domain->dt_dma = dma_map_single(dma_dev, rk_domain->dt,
1086                                            SPAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1087         if (dma_mapping_error(dma_dev, rk_domain->dt_dma)) {
1088                 dev_err(dma_dev, "DMA map error for DT\n");
1089                 goto err_free_dt;
1090         }
1091
1092         spin_lock_init(&rk_domain->iommus_lock);
1093         spin_lock_init(&rk_domain->dt_lock);
1094         INIT_LIST_HEAD(&rk_domain->iommus);
1095
1096         rk_domain->domain.geometry.aperture_start = 0;
1097         rk_domain->domain.geometry.aperture_end   = DMA_BIT_MASK(32);
1098         rk_domain->domain.geometry.force_aperture = true;
1099
1100         return &rk_domain->domain;
1101
1102 err_free_dt:
1103         free_page((unsigned long)rk_domain->dt);
1104 err_free_domain:
1105         kfree(rk_domain);
1106
1107         return NULL;
1108 }
1109
1110 static void rk_iommu_domain_free(struct iommu_domain *domain)
1111 {
1112         struct rk_iommu_domain *rk_domain = to_rk_domain(domain);
1113         int i;
1114
1115         WARN_ON(!list_empty(&rk_domain->iommus));
1116
1117         for (i = 0; i < NUM_DT_ENTRIES; i++) {
1118                 u32 dte = rk_domain->dt[i];
1119                 if (rk_dte_is_pt_valid(dte)) {
1120                         phys_addr_t pt_phys = rk_ops->pt_address(dte);
1121                         u32 *page_table = phys_to_virt(pt_phys);
1122                         dma_unmap_single(dma_dev, pt_phys,
1123                                          SPAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1124                         free_page((unsigned long)page_table);
1125                 }
1126         }
1127
1128         dma_unmap_single(dma_dev, rk_domain->dt_dma,
1129                          SPAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1130         free_page((unsigned long)rk_domain->dt);
1131
1132         kfree(rk_domain);
1133 }
1134
1135 static struct iommu_device *rk_iommu_probe_device(struct device *dev)
1136 {
1137         struct rk_iommudata *data;
1138         struct rk_iommu *iommu;
1139
1140         data = dev_iommu_priv_get(dev);
1141         if (!data)
1142                 return ERR_PTR(-ENODEV);
1143
1144         iommu = rk_iommu_from_dev(dev);
1145
1146         data->link = device_link_add(dev, iommu->dev,
1147                                      DL_FLAG_STATELESS | DL_FLAG_PM_RUNTIME);
1148
1149         return &iommu->iommu;
1150 }
1151
1152 static void rk_iommu_release_device(struct device *dev)
1153 {
1154         struct rk_iommudata *data = dev_iommu_priv_get(dev);
1155
1156         device_link_del(data->link);
1157 }
1158
1159 static struct iommu_group *rk_iommu_device_group(struct device *dev)
1160 {
1161         struct rk_iommu *iommu;
1162
1163         iommu = rk_iommu_from_dev(dev);
1164
1165         return iommu_group_ref_get(iommu->group);
1166 }
1167
1168 static int rk_iommu_of_xlate(struct device *dev,
1169                              struct of_phandle_args *args)
1170 {
1171         struct platform_device *iommu_dev;
1172         struct rk_iommudata *data;
1173
1174         data = devm_kzalloc(dma_dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
1175         if (!data)
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         iommu_dev = of_find_device_by_node(args->np);
1179
1180         data->iommu = platform_get_drvdata(iommu_dev);
1181         dev_iommu_priv_set(dev, data);
1182
1183         platform_device_put(iommu_dev);
1184
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 static const struct iommu_ops rk_iommu_ops = {
1189         .domain_alloc = rk_iommu_domain_alloc,
1190         .domain_free = rk_iommu_domain_free,
1191         .attach_dev = rk_iommu_attach_device,
1192         .detach_dev = rk_iommu_detach_device,
1193         .map = rk_iommu_map,
1194         .unmap = rk_iommu_unmap,
1195         .probe_device = rk_iommu_probe_device,
1196         .release_device = rk_iommu_release_device,
1197         .iova_to_phys = rk_iommu_iova_to_phys,
1198         .device_group = rk_iommu_device_group,
1199         .pgsize_bitmap = RK_IOMMU_PGSIZE_BITMAP,
1200         .of_xlate = rk_iommu_of_xlate,
1201 };
1202
1203 static int rk_iommu_probe(struct platform_device *pdev)
1204 {
1205         struct device *dev = &pdev->dev;
1206         struct rk_iommu *iommu;
1207         struct resource *res;
1208         const struct rk_iommu_ops *ops;
1209         int num_res = pdev->num_resources;
1210         int err, i;
1211
1212         iommu = devm_kzalloc(dev, sizeof(*iommu), GFP_KERNEL);
1213         if (!iommu)
1214                 return -ENOMEM;
1215
1216         platform_set_drvdata(pdev, iommu);
1217         iommu->dev = dev;
1218         iommu->num_mmu = 0;
1219
1220         ops = of_device_get_match_data(dev);
1221         if (!rk_ops)
1222                 rk_ops = ops;
1223
1224         /*
1225          * That should not happen unless different versions of the
1226          * hardware block are embedded the same SoC
1227          */
1228         if (WARN_ON(rk_ops != ops))
1229                 return -EINVAL;
1230
1231         iommu->bases = devm_kcalloc(dev, num_res, sizeof(*iommu->bases),
1232                                     GFP_KERNEL);
1233         if (!iommu->bases)
1234                 return -ENOMEM;
1235
1236         for (i = 0; i < num_res; i++) {
1237                 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, i);
1238                 if (!res)
1239                         continue;
1240                 iommu->bases[i] = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
1241                 if (IS_ERR(iommu->bases[i]))
1242                         continue;
1243                 iommu->num_mmu++;
1244         }
1245         if (iommu->num_mmu == 0)
1246                 return PTR_ERR(iommu->bases[0]);
1247
1248         iommu->num_irq = platform_irq_count(pdev);
1249         if (iommu->num_irq < 0)
1250                 return iommu->num_irq;
1251
1252         iommu->reset_disabled = device_property_read_bool(dev,
1253                                         "rockchip,disable-mmu-reset");
1254
1255         iommu->num_clocks = ARRAY_SIZE(rk_iommu_clocks);
1256         iommu->clocks = devm_kcalloc(iommu->dev, iommu->num_clocks,
1257                                      sizeof(*iommu->clocks), GFP_KERNEL);
1258         if (!iommu->clocks)
1259                 return -ENOMEM;
1260
1261         for (i = 0; i < iommu->num_clocks; ++i)
1262                 iommu->clocks[i].id = rk_iommu_clocks[i];
1263
1264         /*
1265          * iommu clocks should be present for all new devices and devicetrees
1266          * but there are older devicetrees without clocks out in the wild.
1267          * So clocks as optional for the time being.
1268          */
1269         err = devm_clk_bulk_get(iommu->dev, iommu->num_clocks, iommu->clocks);
1270         if (err == -ENOENT)
1271                 iommu->num_clocks = 0;
1272         else if (err)
1273                 return err;
1274
1275         err = clk_bulk_prepare(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
1276         if (err)
1277                 return err;
1278
1279         iommu->group = iommu_group_alloc();
1280         if (IS_ERR(iommu->group)) {
1281                 err = PTR_ERR(iommu->group);
1282                 goto err_unprepare_clocks;
1283         }
1284
1285         err = iommu_device_sysfs_add(&iommu->iommu, dev, NULL, dev_name(dev));
1286         if (err)
1287                 goto err_put_group;
1288
1289         err = iommu_device_register(&iommu->iommu, &rk_iommu_ops, dev);
1290         if (err)
1291                 goto err_remove_sysfs;
1292
1293         /*
1294          * Use the first registered IOMMU device for domain to use with DMA
1295          * API, since a domain might not physically correspond to a single
1296          * IOMMU device..
1297          */
1298         if (!dma_dev)
1299                 dma_dev = &pdev->dev;
1300
1301         bus_set_iommu(&platform_bus_type, &rk_iommu_ops);
1302
1303         pm_runtime_enable(dev);
1304
1305         for (i = 0; i < iommu->num_irq; i++) {
1306                 int irq = platform_get_irq(pdev, i);
1307
1308                 if (irq < 0)
1309                         return irq;
1310
1311                 err = devm_request_irq(iommu->dev, irq, rk_iommu_irq,
1312                                        IRQF_SHARED, dev_name(dev), iommu);
1313                 if (err) {
1314                         pm_runtime_disable(dev);
1315                         goto err_remove_sysfs;
1316                 }
1317         }
1318
1319         dma_set_mask_and_coherent(dev, rk_ops->dma_bit_mask);
1320
1321         return 0;
1322 err_remove_sysfs:
1323         iommu_device_sysfs_remove(&iommu->iommu);
1324 err_put_group:
1325         iommu_group_put(iommu->group);
1326 err_unprepare_clocks:
1327         clk_bulk_unprepare(iommu->num_clocks, iommu->clocks);
1328         return err;
1329 }
1330
1331 static void rk_iommu_shutdown(struct platform_device *pdev)
1332 {
1333         struct rk_iommu *iommu = platform_get_drvdata(pdev);
1334         int i;
1335
1336         for (i = 0; i < iommu->num_irq; i++) {
1337                 int irq = platform_get_irq(pdev, i);
1338
1339                 devm_free_irq(iommu->dev, irq, iommu);
1340         }
1341
1342         pm_runtime_force_suspend(&pdev->dev);
1343 }
1344
1345 static int __maybe_unused rk_iommu_suspend(struct device *dev)
1346 {
1347         struct rk_iommu *iommu = dev_get_drvdata(dev);
1348
1349         if (!iommu->domain)
1350                 return 0;
1351
1352         rk_iommu_disable(iommu);
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static int __maybe_unused rk_iommu_resume(struct device *dev)
1357 {
1358         struct rk_iommu *iommu = dev_get_drvdata(dev);
1359
1360         if (!iommu->domain)
1361                 return 0;
1362
1363         return rk_iommu_enable(iommu);
1364 }
1365
1366 static const struct dev_pm_ops rk_iommu_pm_ops = {
1367         SET_RUNTIME_PM_OPS(rk_iommu_suspend, rk_iommu_resume, NULL)
1368         SET_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(pm_runtime_force_suspend,
1369                                 pm_runtime_force_resume)
1370 };
1371
1372 static struct rk_iommu_ops iommu_data_ops_v1 = {
1373         .pt_address = &rk_dte_pt_address,
1374         .mk_dtentries = &rk_mk_dte,
1375         .mk_ptentries = &rk_mk_pte,
1376         .dte_addr_phys = &rk_dte_addr_phys,
1377         .dma_addr_dte = &rk_dma_addr_dte,
1378         .dma_bit_mask = DMA_BIT_MASK(32),
1379 };
1380
1381 static struct rk_iommu_ops iommu_data_ops_v2 = {
1382         .pt_address = &rk_dte_pt_address_v2,
1383         .mk_dtentries = &rk_mk_dte_v2,
1384         .mk_ptentries = &rk_mk_pte_v2,
1385         .dte_addr_phys = &rk_dte_addr_phys_v2,
1386         .dma_addr_dte = &rk_dma_addr_dte_v2,
1387         .dma_bit_mask = DMA_BIT_MASK(40),
1388 };
1389
1390 static const struct of_device_id rk_iommu_dt_ids[] = {
1391         {       .compatible = "rockchip,iommu",
1392                 .data = &iommu_data_ops_v1,
1393         },
1394         {       .compatible = "rockchip,rk3568-iommu",
1395                 .data = &iommu_data_ops_v2,
1396         },
1397         { /* sentinel */ }
1398 };
1399
1400 static struct platform_driver rk_iommu_driver = {
1401         .probe = rk_iommu_probe,
1402         .shutdown = rk_iommu_shutdown,
1403         .driver = {
1404                    .name = "rk_iommu",
1405                    .of_match_table = rk_iommu_dt_ids,
1406                    .pm = &rk_iommu_pm_ops,
1407                    .suppress_bind_attrs = true,
1408         },
1409 };
1410
1411 static int __init rk_iommu_init(void)
1412 {
1413         return platform_driver_register(&rk_iommu_driver);
1414 }
1415 subsys_initcall(rk_iommu_init);