kernel/dma/swiotlb.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Dynamic DMA mapping support.
   4  *
   5  * This implementation is a fallback for platforms that do not support
   6  * I/O TLBs (aka DMA address translation hardware).
   7  * Copyright (C) 2000 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
   8  * Copyright (C) 2000 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com>
   9  * Copyright (C) 2000, 2003 Hewlett-Packard Co
  10  *      David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  11  *
  12  * 03/05/07 davidm      Switch from PCI-DMA to generic device DMA API.
  13  * 00/12/13 davidm      Rename to swiotlb.c and add mark_clean() to avoid
  14  *                      unnecessary i-cache flushing.
  15  * 04/07/.. ak          Better overflow handling. Assorted fixes.
  16  * 05/09/10 linville    Add support for syncing ranges, support syncing for
  17  *                      DMA_BIDIRECTIONAL mappings, miscellaneous cleanup.
  18  * 08/12/11 beckyb      Add highmem support
  19  */
  20
  21 #define pr_fmt(fmt) "software IO TLB: " fmt
  22
  23 #include <linux/cache.h>
  24 #include <linux/dma-direct.h>
  25 #include <linux/dma-map-ops.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/export.h>
  28 #include <linux/spinlock.h>
  29 #include <linux/string.h>
  30 #include <linux/swiotlb.h>
  31 #include <linux/pfn.h>
  32 #include <linux/types.h>
  33 #include <linux/ctype.h>
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/gfp.h>
  36 #include <linux/scatterlist.h>
  37 #include <linux/mem_encrypt.h>
  38 #include <linux/set_memory.h>
  39 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  40 #include <linux/debugfs.h>
  41 #endif
  42
  43 #include <asm/io.h>
  44 #include <asm/dma.h>
  45
  46 #include <linux/init.h>
  47 #include <linux/memblock.h>
  48 #include <linux/iommu-helper.h>
  49
  50 #define CREATE_TRACE_POINTS
  51 #include <trace/events/swiotlb.h>
  52
  53 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
  54
  55 /*
  56  * Minimum IO TLB size to bother booting with.  Systems with mainly
  57  * 64bit capable cards will only lightly use the swiotlb.  If we can't
  58  * allocate a contiguous 1MB, we're probably in trouble anyway.
  59  */
  60 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
  61
  62 #define INVALID_PHYS_ADDR (~(phys_addr_t)0)
  63
  64 enum swiotlb_force swiotlb_force;
  65
  66 struct io_tlb_mem *io_tlb_default_mem;
  67
  68 /*
  69  * Max segment that we can provide which (if pages are contingous) will
  70  * not be bounced (unless SWIOTLB_FORCE is set).
  71  */
  72 static unsigned int max_segment;
  73
  74 static unsigned long default_nslabs = IO_TLB_DEFAULT_SIZE >> IO_TLB_SHIFT;
  75
  76 static int __init
  77 setup_io_tlb_npages(char *str)
  78 {
  79         if (isdigit(*str)) {
  80                 /* avoid tail segment of size < IO_TLB_SEGSIZE */
  81                 default_nslabs =
  82                         ALIGN(simple_strtoul(str, &str, 0), IO_TLB_SEGSIZE);
  83         }
  84         if (*str == ',')
  85                 ++str;
  86         if (!strcmp(str, "force"))
  87                 swiotlb_force = SWIOTLB_FORCE;
  88         else if (!strcmp(str, "noforce"))
  89                 swiotlb_force = SWIOTLB_NO_FORCE;
  90
  91         return 0;
  92 }
  93 early_param("swiotlb", setup_io_tlb_npages);
  94
  95 unsigned int swiotlb_max_segment(void)
  96 {
  97         return io_tlb_default_mem ? max_segment : 0;
  98 }
  99 EXPORT_SYMBOL_GPL(swiotlb_max_segment);
 100
 101 void swiotlb_set_max_segment(unsigned int val)
 102 {
 103         if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE)
 104                 max_segment = 1;
 105         else
 106                 max_segment = rounddown(val, PAGE_SIZE);
 107 }
 108
 109 unsigned long swiotlb_size_or_default(void)
 110 {
 111         return default_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 112 }
 113
 114 void __init swiotlb_adjust_size(unsigned long size)
 115 {
 116         /*
 117          * If swiotlb parameter has not been specified, give a chance to
 118          * architectures such as those supporting memory encryption to
 119          * adjust/expand SWIOTLB size for their use.
 120          */
 121         if (default_nslabs != IO_TLB_DEFAULT_SIZE >> IO_TLB_SHIFT)
 122                 return;
 123         size = ALIGN(size, IO_TLB_SIZE);
 124         default_nslabs = ALIGN(size >> IO_TLB_SHIFT, IO_TLB_SEGSIZE);
 125         pr_info("SWIOTLB bounce buffer size adjusted to %luMB", size >> 20);
 126 }
 127
 128 void swiotlb_print_info(void)
 129 {
 130         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 131
 132         if (!mem) {
 133                 pr_warn("No low mem\n");
 134                 return;
 135         }
 136
 137         pr_info("mapped [mem %pa-%pa] (%luMB)\n", &mem->start, &mem->end,
 138                (mem->nslabs << IO_TLB_SHIFT) >> 20);
 139 }
 140
 141 static inline unsigned long io_tlb_offset(unsigned long val)
 142 {
 143         return val & (IO_TLB_SEGSIZE - 1);
 144 }
 145
 146 static inline unsigned long nr_slots(u64 val)
 147 {
 148         return DIV_ROUND_UP(val, IO_TLB_SIZE);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Early SWIOTLB allocation may be too early to allow an architecture to
 153  * perform the desired operations.  This function allows the architecture to
 154  * call SWIOTLB when the operations are possible.  It needs to be called
 155  * before the SWIOTLB memory is used.
 156  */
 157 void __init swiotlb_update_mem_attributes(void)
 158 {
 159         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 160         void *vaddr;
 161         unsigned long bytes;
 162
 163         if (!mem || mem->late_alloc)
 164                 return;
 165         vaddr = phys_to_virt(mem->start);
 166         bytes = PAGE_ALIGN(mem->nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 167         set_memory_decrypted((unsigned long)vaddr, bytes >> PAGE_SHIFT);
 168         memset(vaddr, 0, bytes);
 169 }
 170
 171 int __init swiotlb_init_with_tbl(char *tlb, unsigned long nslabs, int verbose)
 172 {
 173         unsigned long bytes = nslabs << IO_TLB_SHIFT, i;
 174         struct io_tlb_mem *mem;
 175         size_t alloc_size;
 176
 177         if (swiotlb_force == SWIOTLB_NO_FORCE)
 178                 return 0;
 179
 180         /* protect against double initialization */
 181         if (WARN_ON_ONCE(io_tlb_default_mem))
 182                 return -ENOMEM;
 183
 184         alloc_size = PAGE_ALIGN(struct_size(mem, slots, nslabs));
 185         mem = memblock_alloc(alloc_size, PAGE_SIZE);
 186         if (!mem)
 187                 panic("%s: Failed to allocate %zu bytes align=0x%lx\n",
 188                       __func__, alloc_size, PAGE_SIZE);
 189         mem->nslabs = nslabs;
 190         mem->start = __pa(tlb);
 191         mem->end = mem->start + bytes;
 192         mem->index = 0;
 193         spin_lock_init(&mem->lock);
 194         for (i = 0; i < mem->nslabs; i++) {
 195                 mem->slots[i].list = IO_TLB_SEGSIZE - io_tlb_offset(i);
 196                 mem->slots[i].orig_addr = INVALID_PHYS_ADDR;
 197                 mem->slots[i].alloc_size = 0;
 198         }
 199
 200         io_tlb_default_mem = mem;
 201         if (verbose)
 202                 swiotlb_print_info();
 203         swiotlb_set_max_segment(mem->nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
 209  * structures for the software IO TLB used to implement the DMA API.
 210  */
 211 void  __init
 212 swiotlb_init(int verbose)
 213 {
 214         size_t bytes = PAGE_ALIGN(default_nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 215         void *tlb;
 216
 217         if (swiotlb_force == SWIOTLB_NO_FORCE)
 218                 return;
 219
 220         /* Get IO TLB memory from the low pages */
 221         tlb = memblock_alloc_low(bytes, PAGE_SIZE);
 222         if (!tlb)
 223                 goto fail;
 224         if (swiotlb_init_with_tbl(tlb, default_nslabs, verbose))
 225                 goto fail_free_mem;
 226         return;
 227
 228 fail_free_mem:
 229         memblock_free_early(__pa(tlb), bytes);
 230 fail:
 231         pr_warn("Cannot allocate buffer");
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Systems with larger DMA zones (those that don't support ISA) can
 236  * initialize the swiotlb later using the slab allocator if needed.
 237  * This should be just like above, but with some error catching.
 238  */
 239 int
 240 swiotlb_late_init_with_default_size(size_t default_size)
 241 {
 242         unsigned long nslabs =
 243                 ALIGN(default_size >> IO_TLB_SHIFT, IO_TLB_SEGSIZE);
 244         unsigned long bytes;
 245         unsigned char *vstart = NULL;
 246         unsigned int order;
 247         int rc = 0;
 248
 249         if (swiotlb_force == SWIOTLB_NO_FORCE)
 250                 return 0;
 251
 252         /*
 253          * Get IO TLB memory from the low pages
 254          */
 255         order = get_order(nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 256         nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 257         bytes = nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 258
 259         while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
 260                 vstart = (void *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN,
 261                                                   order);
 262                 if (vstart)
 263                         break;
 264                 order--;
 265         }
 266
 267         if (!vstart)
 268                 return -ENOMEM;
 269
 270         if (order != get_order(bytes)) {
 271                 pr_warn("only able to allocate %ld MB\n",
 272                         (PAGE_SIZE << order) >> 20);
 273                 nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 274         }
 275         rc = swiotlb_late_init_with_tbl(vstart, nslabs);
 276         if (rc)
 277                 free_pages((unsigned long)vstart, order);
 278
 279         return rc;
 280 }
 281
 282 int
 283 swiotlb_late_init_with_tbl(char *tlb, unsigned long nslabs)
 284 {
 285         unsigned long bytes = nslabs << IO_TLB_SHIFT, i;
 286         struct io_tlb_mem *mem;
 287
 288         if (swiotlb_force == SWIOTLB_NO_FORCE)
 289                 return 0;
 290
 291         /* protect against double initialization */
 292         if (WARN_ON_ONCE(io_tlb_default_mem))
 293                 return -ENOMEM;
 294
 295         mem = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
 296                 get_order(struct_size(mem, slots, nslabs)));
 297         if (!mem)
 298                 return -ENOMEM;
 299
 300         mem->nslabs = nslabs;
 301         mem->start = virt_to_phys(tlb);
 302         mem->end = mem->start + bytes;
 303         mem->index = 0;
 304         mem->late_alloc = 1;
 305         spin_lock_init(&mem->lock);
 306         for (i = 0; i < mem->nslabs; i++) {
 307                 mem->slots[i].list = IO_TLB_SEGSIZE - io_tlb_offset(i);
 308                 mem->slots[i].orig_addr = INVALID_PHYS_ADDR;
 309                 mem->slots[i].alloc_size = 0;
 310         }
 311
 312         set_memory_decrypted((unsigned long)tlb, bytes >> PAGE_SHIFT);
 313         memset(tlb, 0, bytes);
 314
 315         io_tlb_default_mem = mem;
 316         swiotlb_print_info();
 317         swiotlb_set_max_segment(mem->nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 318         return 0;
 319 }
 320
 321 void __init swiotlb_exit(void)
 322 {
 323         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 324         size_t size;
 325
 326         if (!mem)
 327                 return;
 328
 329         size = struct_size(mem, slots, mem->nslabs);
 330         if (mem->late_alloc)
 331                 free_pages((unsigned long)mem, get_order(size));
 332         else
 333                 memblock_free_late(__pa(mem), PAGE_ALIGN(size));
 334         io_tlb_default_mem = NULL;
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Bounce: copy the swiotlb buffer from or back to the original dma location
 339  */
 340 static void swiotlb_bounce(struct device *dev, phys_addr_t tlb_addr, size_t size,
 341                            enum dma_data_direction dir)
 342 {
 343         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 344         int index = (tlb_addr - mem->start) >> IO_TLB_SHIFT;
 345         phys_addr_t orig_addr = mem->slots[index].orig_addr;
 346         size_t alloc_size = mem->slots[index].alloc_size;
 347         unsigned long pfn = PFN_DOWN(orig_addr);
 348         unsigned char *vaddr = phys_to_virt(tlb_addr);
 349
 350         if (orig_addr == INVALID_PHYS_ADDR)
 351                 return;
 352
 353         if (size > alloc_size) {
 354                 dev_WARN_ONCE(dev, 1,
 355                         "Buffer overflow detected. Allocation size: %zu. Mapping size: %zu.\n",
 356                         alloc_size, size);
 357                 size = alloc_size;
 358         }
 359
 360         if (PageHighMem(pfn_to_page(pfn))) {
 361                 /* The buffer does not have a mapping.  Map it in and copy */
 362                 unsigned int offset = orig_addr & ~PAGE_MASK;
 363                 char *buffer;
 364                 unsigned int sz = 0;
 365                 unsigned long flags;
 366
 367                 while (size) {
 368                         sz = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);
 369
 370                         local_irq_save(flags);
 371                         buffer = kmap_atomic(pfn_to_page(pfn));
 372                         if (dir == DMA_TO_DEVICE)
 373                                 memcpy(vaddr, buffer + offset, sz);
 374                         else
 375                                 memcpy(buffer + offset, vaddr, sz);
 376                         kunmap_atomic(buffer);
 377                         local_irq_restore(flags);
 378
 379                         size -= sz;
 380                         pfn++;
 381                         vaddr += sz;
 382                         offset = 0;
 383                 }
 384         } else if (dir == DMA_TO_DEVICE) {
 385                 memcpy(vaddr, phys_to_virt(orig_addr), size);
 386         } else {
 387                 memcpy(phys_to_virt(orig_addr), vaddr, size);
 388         }
 389 }
 390
 391 #define slot_addr(start, idx)   ((start) + ((idx) << IO_TLB_SHIFT))
 392
 393 /*
 394  * Return the offset into a iotlb slot required to keep the device happy.
 395  */
 396 static unsigned int swiotlb_align_offset(struct device *dev, u64 addr)
 397 {
 398         return addr & dma_get_min_align_mask(dev) & (IO_TLB_SIZE - 1);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Carefully handle integer overflow which can occur when boundary_mask == ~0UL.
 403  */
 404 static inline unsigned long get_max_slots(unsigned long boundary_mask)
 405 {
 406         if (boundary_mask == ~0UL)
 407                 return 1UL << (BITS_PER_LONG - IO_TLB_SHIFT);
 408         return nr_slots(boundary_mask + 1);
 409 }
 410
 411 static unsigned int wrap_index(struct io_tlb_mem *mem, unsigned int index)
 412 {
 413         if (index >= mem->nslabs)
 414                 return 0;
 415         return index;
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Find a suitable number of IO TLB entries size that will fit this request and
 420  * allocate a buffer from that IO TLB pool.
 421  */
 422 static int find_slots(struct device *dev, phys_addr_t orig_addr,
 423                 size_t alloc_size)
 424 {
 425         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 426         unsigned long boundary_mask = dma_get_seg_boundary(dev);
 427         dma_addr_t tbl_dma_addr =
 428                 phys_to_dma_unencrypted(dev, mem->start) & boundary_mask;
 429         unsigned long max_slots = get_max_slots(boundary_mask);
 430         unsigned int iotlb_align_mask =
 431                 dma_get_min_align_mask(dev) & ~(IO_TLB_SIZE - 1);
 432         unsigned int nslots = nr_slots(alloc_size), stride;
 433         unsigned int index, wrap, count = 0, i;
 434         unsigned long flags;
 435
 436         BUG_ON(!nslots);
 437
 438         /*
 439          * For mappings with an alignment requirement don't bother looping to
 440          * unaligned slots once we found an aligned one.  For allocations of
 441          * PAGE_SIZE or larger only look for page aligned allocations.
 442          */
 443         stride = (iotlb_align_mask >> IO_TLB_SHIFT) + 1;
 444         if (alloc_size >= PAGE_SIZE)
 445                 stride = max(stride, stride << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT));
 446
 447         spin_lock_irqsave(&mem->lock, flags);
 448         if (unlikely(nslots > mem->nslabs - mem->used))
 449                 goto not_found;
 450
 451         index = wrap = wrap_index(mem, ALIGN(mem->index, stride));
 452         do {
 453                 if ((slot_addr(tbl_dma_addr, index) & iotlb_align_mask) !=
 454                     (orig_addr & iotlb_align_mask)) {
 455                         index = wrap_index(mem, index + 1);
 456                         continue;
 457                 }
 458
 459                 /*
 460                  * If we find a slot that indicates we have 'nslots' number of
 461                  * contiguous buffers, we allocate the buffers from that slot
 462                  * and mark the entries as '0' indicating unavailable.
 463                  */
 464                 if (!iommu_is_span_boundary(index, nslots,
 465                                             nr_slots(tbl_dma_addr),
 466                                             max_slots)) {
 467                         if (mem->slots[index].list >= nslots)
 468                                 goto found;
 469                 }
 470                 index = wrap_index(mem, index + stride);
 471         } while (index != wrap);
 472
 473 not_found:
 474         spin_unlock_irqrestore(&mem->lock, flags);
 475         return -1;
 476
 477 found:
 478         for (i = index; i < index + nslots; i++)
 479                 mem->slots[i].list = 0;
 480         for (i = index - 1;
 481              io_tlb_offset(i) != IO_TLB_SEGSIZE - 1 &&
 482              mem->slots[i].list; i--)
 483                 mem->slots[i].list = ++count;
 484
 485         /*
 486          * Update the indices to avoid searching in the next round.
 487          */
 488         if (index + nslots < mem->nslabs)
 489                 mem->index = index + nslots;
 490         else
 491                 mem->index = 0;
 492         mem->used += nslots;
 493
 494         spin_unlock_irqrestore(&mem->lock, flags);
 495         return index;
 496 }
 497
 498 phys_addr_t swiotlb_tbl_map_single(struct device *dev, phys_addr_t orig_addr,
 499                 size_t mapping_size, size_t alloc_size,
 500                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 501 {
 502         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 503         unsigned int offset = swiotlb_align_offset(dev, orig_addr);
 504         unsigned int i;
 505         int index;
 506         phys_addr_t tlb_addr;
 507
 508         if (!mem)
 509                 panic("Can not allocate SWIOTLB buffer earlier and can't now provide you with the DMA bounce buffer");
 510
 511         if (mem_encrypt_active())
 512                 pr_warn_once("Memory encryption is active and system is using DMA bounce buffers\n");
 513
 514         if (mapping_size > alloc_size) {
 515                 dev_warn_once(dev, "Invalid sizes (mapping: %zd bytes, alloc: %zd bytes)",
 516                               mapping_size, alloc_size);
 517                 return (phys_addr_t)DMA_MAPPING_ERROR;
 518         }
 519
 520         index = find_slots(dev, orig_addr, alloc_size + offset);
 521         if (index == -1) {
 522                 if (!(attrs & DMA_ATTR_NO_WARN))
 523                         dev_warn_ratelimited(dev,
 524         "swiotlb buffer is full (sz: %zd bytes), total %lu (slots), used %lu (slots)\n",
 525                                  alloc_size, mem->nslabs, mem->used);
 526                 return (phys_addr_t)DMA_MAPPING_ERROR;
 527         }
 528
 529         /*
 530          * Save away the mapping from the original address to the DMA address.
 531          * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
 532          * needed.
 533          */
 534         for (i = 0; i < nr_slots(alloc_size + offset); i++) {
 535                 mem->slots[index + i].orig_addr = slot_addr(orig_addr, i);
 536                 mem->slots[index + i].alloc_size =
 537                         alloc_size - (i << IO_TLB_SHIFT);
 538         }
 539         tlb_addr = slot_addr(mem->start, index) + offset;
 540         if (!(attrs & DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC) &&
 541             (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
 542                 swiotlb_bounce(dev, tlb_addr, mapping_size, DMA_TO_DEVICE);
 543         return tlb_addr;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * tlb_addr is the physical address of the bounce buffer to unmap.
 548  */
 549 void swiotlb_tbl_unmap_single(struct device *hwdev, phys_addr_t tlb_addr,
 550                               size_t mapping_size, enum dma_data_direction dir,
 551                               unsigned long attrs)
 552 {
 553         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 554         unsigned long flags;
 555         unsigned int offset = swiotlb_align_offset(hwdev, tlb_addr);
 556         int index = (tlb_addr - offset - mem->start) >> IO_TLB_SHIFT;
 557         int nslots = nr_slots(mem->slots[index].alloc_size + offset);
 558         int count, i;
 559
 560         /*
 561          * First, sync the memory before unmapping the entry
 562          */
 563         if (!(attrs & DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC) &&
 564             (dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
 565                 swiotlb_bounce(hwdev, tlb_addr, mapping_size, DMA_FROM_DEVICE);
 566
 567         /*
 568          * Return the buffer to the free list by setting the corresponding
 569          * entries to indicate the number of contiguous entries available.
 570          * While returning the entries to the free list, we merge the entries
 571          * with slots below and above the pool being returned.
 572          */
 573         spin_lock_irqsave(&mem->lock, flags);
 574         if (index + nslots < ALIGN(index + 1, IO_TLB_SEGSIZE))
 575                 count = mem->slots[index + nslots].list;
 576         else
 577                 count = 0;
 578
 579         /*
 580          * Step 1: return the slots to the free list, merging the slots with
 581          * superceeding slots
 582          */
 583         for (i = index + nslots - 1; i >= index; i--) {
 584                 mem->slots[i].list = ++count;
 585                 mem->slots[i].orig_addr = INVALID_PHYS_ADDR;
 586                 mem->slots[i].alloc_size = 0;
 587         }
 588
 589         /*
 590          * Step 2: merge the returned slots with the preceding slots, if
 591          * available (non zero)
 592          */
 593         for (i = index - 1;
 594              io_tlb_offset(i) != IO_TLB_SEGSIZE - 1 && mem->slots[i].list;
 595              i--)
 596                 mem->slots[i].list = ++count;
 597         mem->used -= nslots;
 598         spin_unlock_irqrestore(&mem->lock, flags);
 599 }
 600
 601 void swiotlb_sync_single_for_device(struct device *dev, phys_addr_t tlb_addr,
 602                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 603 {
 604         if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 605                 swiotlb_bounce(dev, tlb_addr, size, DMA_TO_DEVICE);
 606         else
 607                 BUG_ON(dir != DMA_FROM_DEVICE);
 608 }
 609
 610 void swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *dev, phys_addr_t tlb_addr,
 611                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 612 {
 613         if (dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
 614                 swiotlb_bounce(dev, tlb_addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
 615         else
 616                 BUG_ON(dir != DMA_TO_DEVICE);
 617 }
 618
 619 /*
 620  * Create a swiotlb mapping for the buffer at @paddr, and in case of DMAing
 621  * to the device copy the data into it as well.
 622  */
 623 dma_addr_t swiotlb_map(struct device *dev, phys_addr_t paddr, size_t size,
 624                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 625 {
 626         phys_addr_t swiotlb_addr;
 627         dma_addr_t dma_addr;
 628
 629         trace_swiotlb_bounced(dev, phys_to_dma(dev, paddr), size,
 630                               swiotlb_force);
 631
 632         swiotlb_addr = swiotlb_tbl_map_single(dev, paddr, size, size, dir,
 633                         attrs);
 634         if (swiotlb_addr == (phys_addr_t)DMA_MAPPING_ERROR)
 635                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 636
 637         /* Ensure that the address returned is DMA'ble */
 638         dma_addr = phys_to_dma_unencrypted(dev, swiotlb_addr);
 639         if (unlikely(!dma_capable(dev, dma_addr, size, true))) {
 640                 swiotlb_tbl_unmap_single(dev, swiotlb_addr, size, dir,
 641                         attrs | DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC);
 642                 dev_WARN_ONCE(dev, 1,
 643                         "swiotlb addr %pad+%zu overflow (mask %llx, bus limit %llx).\n",
 644                         &dma_addr, size, *dev->dma_mask, dev->bus_dma_limit);
 645                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 646         }
 647
 648         if (!dev_is_dma_coherent(dev) && !(attrs & DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC))
 649                 arch_sync_dma_for_device(swiotlb_addr, size, dir);
 650         return dma_addr;
 651 }
 652
 653 size_t swiotlb_max_mapping_size(struct device *dev)
 654 {
 655         return ((size_t)IO_TLB_SIZE) * IO_TLB_SEGSIZE;
 656 }
 657
 658 bool is_swiotlb_active(void)
 659 {
 660         return io_tlb_default_mem != NULL;
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL_GPL(is_swiotlb_active);
 663
 664 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 665
 666 static int __init swiotlb_create_debugfs(void)
 667 {
 668         struct io_tlb_mem *mem = io_tlb_default_mem;
 669
 670         if (!mem)
 671                 return 0;
 672         mem->debugfs = debugfs_create_dir("swiotlb", NULL);
 673         debugfs_create_ulong("io_tlb_nslabs", 0400, mem->debugfs, &mem->nslabs);
 674         debugfs_create_ulong("io_tlb_used", 0400, mem->debugfs, &mem->used);
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 late_initcall(swiotlb_create_debugfs);
 679
 680 #endif