drivers/xen/swiotlb-xen.c

   1 /*
   2  *  Copyright 2010
   3  *  by Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
   4  *
   5  * This code provides a IOMMU for Xen PV guests with PCI passthrough.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License v2.0 as published by
   9  * the Free Software Foundation
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * PV guests under Xen are running in an non-contiguous memory architecture.
  17  *
  18  * When PCI pass-through is utilized, this necessitates an IOMMU for
  19  * translating bus (DMA) to virtual and vice-versa and also providing a
  20  * mechanism to have contiguous pages for device drivers operations (say DMA
  21  * operations).
  22  *
  23  * Specifically, under Xen the Linux idea of pages is an illusion. It
  24  * assumes that pages start at zero and go up to the available memory. To
  25  * help with that, the Linux Xen MMU provides a lookup mechanism to
  26  * translate the page frame numbers (PFN) to machine frame numbers (MFN)
  27  * and vice-versa. The MFN are the "real" frame numbers. Furthermore
  28  * memory is not contiguous. Xen hypervisor stitches memory for guests
  29  * from different pools, which means there is no guarantee that PFN==MFN
  30  * and PFN+1==MFN+1. Lastly with Xen 4.0, pages (in debug mode) are
  31  * allocated in descending order (high to low), meaning the guest might
  32  * never get any MFN's under the 4GB mark.
  33  *
  34  */
  35
  36 #define pr_fmt(fmt) "xen:" KBUILD_MODNAME ": " fmt
  37
  38 #include <linux/bootmem.h>
  39 #include <linux/memblock.h>
  40 #include <linux/dma-direct.h>
  41 #include <linux/export.h>
  42 #include <xen/swiotlb-xen.h>
  43 #include <xen/page.h>
  44 #include <xen/xen-ops.h>
  45 #include <xen/hvc-console.h>
  46
  47 #include <asm/dma-mapping.h>
  48 #include <asm/xen/page-coherent.h>
  49
  50 #include <trace/events/swiotlb.h>
  51 /*
  52  * Used to do a quick range check in swiotlb_tbl_unmap_single and
  53  * swiotlb_tbl_sync_single_*, to see if the memory was in fact allocated by this
  54  * API.
  55  */
  56
  57 #define XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE  (~(dma_addr_t)0x0)
  58
  59 static char *xen_io_tlb_start, *xen_io_tlb_end;
  60 static unsigned long xen_io_tlb_nslabs;
  61 /*
  62  * Quick lookup value of the bus address of the IOTLB.
  63  */
  64
  65 static u64 start_dma_addr;
  66
  67 /*
  68  * Both of these functions should avoid XEN_PFN_PHYS because phys_addr_t
  69  * can be 32bit when dma_addr_t is 64bit leading to a loss in
  70  * information if the shift is done before casting to 64bit.
  71  */
  72 static inline dma_addr_t xen_phys_to_bus(phys_addr_t paddr)
  73 {
  74         unsigned long bfn = pfn_to_bfn(XEN_PFN_DOWN(paddr));
  75         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)bfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  76
  77         dma |= paddr & ~XEN_PAGE_MASK;
  78
  79         return dma;
  80 }
  81
  82 static inline phys_addr_t xen_bus_to_phys(dma_addr_t baddr)
  83 {
  84         unsigned long xen_pfn = bfn_to_pfn(XEN_PFN_DOWN(baddr));
  85         dma_addr_t dma = (dma_addr_t)xen_pfn << XEN_PAGE_SHIFT;
  86         phys_addr_t paddr = dma;
  87
  88         paddr |= baddr & ~XEN_PAGE_MASK;
  89
  90         return paddr;
  91 }
  92
  93 static inline dma_addr_t xen_virt_to_bus(void *address)
  94 {
  95         return xen_phys_to_bus(virt_to_phys(address));
  96 }
  97
  98 static int check_pages_physically_contiguous(unsigned long xen_pfn,
  99                                              unsigned int offset,
 100                                              size_t length)
 101 {
 102         unsigned long next_bfn;
 103         int i;
 104         int nr_pages;
 105
 106         next_bfn = pfn_to_bfn(xen_pfn);
 107         nr_pages = (offset + length + XEN_PAGE_SIZE-1) >> XEN_PAGE_SHIFT;
 108
 109         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
 110                 if (pfn_to_bfn(++xen_pfn) != ++next_bfn)
 111                         return 0;
 112         }
 113         return 1;
 114 }
 115
 116 static inline int range_straddles_page_boundary(phys_addr_t p, size_t size)
 117 {
 118         unsigned long xen_pfn = XEN_PFN_DOWN(p);
 119         unsigned int offset = p & ~XEN_PAGE_MASK;
 120
 121         if (offset + size <= XEN_PAGE_SIZE)
 122                 return 0;
 123         if (check_pages_physically_contiguous(xen_pfn, offset, size))
 124                 return 0;
 125         return 1;
 126 }
 127
 128 static int is_xen_swiotlb_buffer(dma_addr_t dma_addr)
 129 {
 130         unsigned long bfn = XEN_PFN_DOWN(dma_addr);
 131         unsigned long xen_pfn = bfn_to_local_pfn(bfn);
 132         phys_addr_t paddr = XEN_PFN_PHYS(xen_pfn);
 133
 134         /* If the address is outside our domain, it CAN
 135          * have the same virtual address as another address
 136          * in our domain. Therefore _only_ check address within our domain.
 137          */
 138         if (pfn_valid(PFN_DOWN(paddr))) {
 139                 return paddr >= virt_to_phys(xen_io_tlb_start) &&
 140                        paddr < virt_to_phys(xen_io_tlb_end);
 141         }
 142         return 0;
 143 }
 144
 145 static int max_dma_bits = 32;
 146
 147 static int
 148 xen_swiotlb_fixup(void *buf, size_t size, unsigned long nslabs)
 149 {
 150         int i, rc;
 151         int dma_bits;
 152         dma_addr_t dma_handle;
 153         phys_addr_t p = virt_to_phys(buf);
 154
 155         dma_bits = get_order(IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT) + PAGE_SHIFT;
 156
 157         i = 0;
 158         do {
 159                 int slabs = min(nslabs - i, (unsigned long)IO_TLB_SEGSIZE);
 160
 161                 do {
 162                         rc = xen_create_contiguous_region(
 163                                 p + (i << IO_TLB_SHIFT),
 164                                 get_order(slabs << IO_TLB_SHIFT),
 165                                 dma_bits, &dma_handle);
 166                 } while (rc && dma_bits++ < max_dma_bits);
 167                 if (rc)
 168                         return rc;
 169
 170                 i += slabs;
 171         } while (i < nslabs);
 172         return 0;
 173 }
 174 static unsigned long xen_set_nslabs(unsigned long nr_tbl)
 175 {
 176         if (!nr_tbl) {
 177                 xen_io_tlb_nslabs = (64 * 1024 * 1024 >> IO_TLB_SHIFT);
 178                 xen_io_tlb_nslabs = ALIGN(xen_io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
 179         } else
 180                 xen_io_tlb_nslabs = nr_tbl;
 181
 182         return xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 183 }
 184
 185 enum xen_swiotlb_err {
 186         XEN_SWIOTLB_UNKNOWN = 0,
 187         XEN_SWIOTLB_ENOMEM,
 188         XEN_SWIOTLB_EFIXUP
 189 };
 190
 191 static const char *xen_swiotlb_error(enum xen_swiotlb_err err)
 192 {
 193         switch (err) {
 194         case XEN_SWIOTLB_ENOMEM:
 195                 return "Cannot allocate Xen-SWIOTLB buffer\n";
 196         case XEN_SWIOTLB_EFIXUP:
 197                 return "Failed to get contiguous memory for DMA from Xen!\n"\
 198                     "You either: don't have the permissions, do not have"\
 199                     " enough free memory under 4GB, or the hypervisor memory"\
 200                     " is too fragmented!";
 201         default:
 202                 break;
 203         }
 204         return "";
 205 }
 206 int __ref xen_swiotlb_init(int verbose, bool early)
 207 {
 208         unsigned long bytes, order;
 209         int rc = -ENOMEM;
 210         enum xen_swiotlb_err m_ret = XEN_SWIOTLB_UNKNOWN;
 211         unsigned int repeat = 3;
 212
 213         xen_io_tlb_nslabs = swiotlb_nr_tbl();
 214 retry:
 215         bytes = xen_set_nslabs(xen_io_tlb_nslabs);
 216         order = get_order(xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT);
 217         /*
 218          * Get IO TLB memory from any location.
 219          */
 220         if (early)
 221                 xen_io_tlb_start = memblock_alloc(PAGE_ALIGN(bytes),
 222                                                   PAGE_SIZE);
 223         else {
 224 #define SLABS_PER_PAGE (1 << (PAGE_SHIFT - IO_TLB_SHIFT))
 225 #define IO_TLB_MIN_SLABS ((1<<20) >> IO_TLB_SHIFT)
 226                 while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
 227                         xen_io_tlb_start = (void *)xen_get_swiotlb_free_pages(order);
 228                         if (xen_io_tlb_start)
 229                                 break;
 230                         order--;
 231                 }
 232                 if (order != get_order(bytes)) {
 233                         pr_warn("Warning: only able to allocate %ld MB for software IO TLB\n",
 234                                 (PAGE_SIZE << order) >> 20);
 235                         xen_io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
 236                         bytes = xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 237                 }
 238         }
 239         if (!xen_io_tlb_start) {
 240                 m_ret = XEN_SWIOTLB_ENOMEM;
 241                 goto error;
 242         }
 243         xen_io_tlb_end = xen_io_tlb_start + bytes;
 244         /*
 245          * And replace that memory with pages under 4GB.
 246          */
 247         rc = xen_swiotlb_fixup(xen_io_tlb_start,
 248                                bytes,
 249                                xen_io_tlb_nslabs);
 250         if (rc) {
 251                 if (early)
 252                         memblock_free(__pa(xen_io_tlb_start),
 253                                       PAGE_ALIGN(bytes));
 254                 else {
 255                         free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 256                         xen_io_tlb_start = NULL;
 257                 }
 258                 m_ret = XEN_SWIOTLB_EFIXUP;
 259                 goto error;
 260         }
 261         start_dma_addr = xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_start);
 262         if (early) {
 263                 if (swiotlb_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs,
 264                          verbose))
 265                         panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
 266                 rc = 0;
 267         } else
 268                 rc = swiotlb_late_init_with_tbl(xen_io_tlb_start, xen_io_tlb_nslabs);
 269
 270         if (!rc)
 271                 swiotlb_set_max_segment(PAGE_SIZE);
 272
 273         return rc;
 274 error:
 275         if (repeat--) {
 276                 xen_io_tlb_nslabs = max(1024UL, /* Min is 2MB */
 277                                         (xen_io_tlb_nslabs >> 1));
 278                 pr_info("Lowering to %luMB\n",
 279                         (xen_io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT) >> 20);
 280                 goto retry;
 281         }
 282         pr_err("%s (rc:%d)\n", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 283         if (early)
 284                 panic("%s (rc:%d)", xen_swiotlb_error(m_ret), rc);
 285         else
 286                 free_pages((unsigned long)xen_io_tlb_start, order);
 287         return rc;
 288 }
 289
 290 static void *
 291 xen_swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
 292                            dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flags,
 293                            unsigned long attrs)
 294 {
 295         void *ret;
 296         int order = get_order(size);
 297         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 298         phys_addr_t phys;
 299         dma_addr_t dev_addr;
 300
 301         /*
 302         * Ignore region specifiers - the kernel's ideas of
 303         * pseudo-phys memory layout has nothing to do with the
 304         * machine physical layout.  We can't allocate highmem
 305         * because we can't return a pointer to it.
 306         */
 307         flags &= ~(__GFP_DMA | __GFP_HIGHMEM);
 308
 309         /* Convert the size to actually allocated. */
 310         size = 1UL << (order + XEN_PAGE_SHIFT);
 311
 312         /* On ARM this function returns an ioremap'ped virtual address for
 313          * which virt_to_phys doesn't return the corresponding physical
 314          * address. In fact on ARM virt_to_phys only works for kernel direct
 315          * mapped RAM memory. Also see comment below.
 316          */
 317         ret = xen_alloc_coherent_pages(hwdev, size, dma_handle, flags, attrs);
 318
 319         if (!ret)
 320                 return ret;
 321
 322         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 323                 dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 324
 325         /* At this point dma_handle is the physical address, next we are
 326          * going to set it to the machine address.
 327          * Do not use virt_to_phys(ret) because on ARM it doesn't correspond
 328          * to *dma_handle. */
 329         phys = *dma_handle;
 330         dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 331         if (((dev_addr + size - 1 <= dma_mask)) &&
 332             !range_straddles_page_boundary(phys, size))
 333                 *dma_handle = dev_addr;
 334         else {
 335                 if (xen_create_contiguous_region(phys, order,
 336                                                  fls64(dma_mask), dma_handle) != 0) {
 337                         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, ret, (dma_addr_t)phys, attrs);
 338                         return NULL;
 339                 }
 340         }
 341         memset(ret, 0, size);
 342         return ret;
 343 }
 344
 345 static void
 346 xen_swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
 347                           dma_addr_t dev_addr, unsigned long attrs)
 348 {
 349         int order = get_order(size);
 350         phys_addr_t phys;
 351         u64 dma_mask = DMA_BIT_MASK(32);
 352
 353         if (hwdev && hwdev->coherent_dma_mask)
 354                 dma_mask = hwdev->coherent_dma_mask;
 355
 356         /* do not use virt_to_phys because on ARM it doesn't return you the
 357          * physical address */
 358         phys = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 359
 360         /* Convert the size to actually allocated. */
 361         size = 1UL << (order + XEN_PAGE_SHIFT);
 362
 363         if (((dev_addr + size - 1 <= dma_mask)) ||
 364             range_straddles_page_boundary(phys, size))
 365                 xen_destroy_contiguous_region(phys, order);
 366
 367         xen_free_coherent_pages(hwdev, size, vaddr, (dma_addr_t)phys, attrs);
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Map a single buffer of the indicated size for DMA in streaming mode.  The
 372  * physical address to use is returned.
 373  *
 374  * Once the device is given the dma address, the device owns this memory until
 375  * either xen_swiotlb_unmap_page or xen_swiotlb_dma_sync_single is performed.
 376  */
 377 static dma_addr_t xen_swiotlb_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 378                                 unsigned long offset, size_t size,
 379                                 enum dma_data_direction dir,
 380                                 unsigned long attrs)
 381 {
 382         phys_addr_t map, phys = page_to_phys(page) + offset;
 383         dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(phys);
 384
 385         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 386         /*
 387          * If the address happens to be in the device's DMA window,
 388          * we can safely return the device addr and not worry about bounce
 389          * buffering it.
 390          */
 391         if (dma_capable(dev, dev_addr, size) &&
 392             !range_straddles_page_boundary(phys, size) &&
 393                 !xen_arch_need_swiotlb(dev, phys, dev_addr) &&
 394                 (swiotlb_force != SWIOTLB_FORCE)) {
 395                 /* we are not interested in the dma_addr returned by
 396                  * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 397                  * by the function. */
 398                 xen_dma_map_page(dev, page, dev_addr, offset, size, dir, attrs);
 399                 return dev_addr;
 400         }
 401
 402         /*
 403          * Oh well, have to allocate and map a bounce buffer.
 404          */
 405         trace_swiotlb_bounced(dev, dev_addr, size, swiotlb_force);
 406
 407         map = swiotlb_tbl_map_single(dev, start_dma_addr, phys, size, dir,
 408                                      attrs);
 409         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR)
 410                 return XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 411
 412         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 413         xen_dma_map_page(dev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 414                                         dev_addr, map & ~PAGE_MASK, size, dir, attrs);
 415
 416         /*
 417          * Ensure that the address returned is DMA'ble
 418          */
 419         if (dma_capable(dev, dev_addr, size))
 420                 return dev_addr;
 421
 422         attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 423         swiotlb_tbl_unmap_single(dev, map, size, dir, attrs);
 424
 425         return XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
 430  * match what was provided for in a previous xen_swiotlb_map_page call.  All
 431  * other usages are undefined.
 432  *
 433  * After this call, reads by the cpu to the buffer are guaranteed to see
 434  * whatever the device wrote there.
 435  */
 436 static void xen_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 437                              size_t size, enum dma_data_direction dir,
 438                              unsigned long attrs)
 439 {
 440         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 441
 442         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 443
 444         xen_dma_unmap_page(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 445
 446         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 447         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr)) {
 448                 swiotlb_tbl_unmap_single(hwdev, paddr, size, dir, attrs);
 449                 return;
 450         }
 451
 452         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 453                 return;
 454
 455         /*
 456          * phys_to_virt doesn't work with hihgmem page but we could
 457          * call dma_mark_clean() with hihgmem page here. However, we
 458          * are fine since dma_mark_clean() is null on POWERPC. We can
 459          * make dma_mark_clean() take a physical address if necessary.
 460          */
 461         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 462 }
 463
 464 static void xen_swiotlb_unmap_page(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 465                             size_t size, enum dma_data_direction dir,
 466                             unsigned long attrs)
 467 {
 468         xen_unmap_single(hwdev, dev_addr, size, dir, attrs);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Make physical memory consistent for a single streaming mode DMA translation
 473  * after a transfer.
 474  *
 475  * If you perform a xen_swiotlb_map_page() but wish to interrogate the buffer
 476  * using the cpu, yet do not wish to teardown the dma mapping, you must
 477  * call this function before doing so.  At the next point you give the dma
 478  * address back to the card, you must first perform a
 479  * xen_swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
 480  */
 481 static void
 482 xen_swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 483                         size_t size, enum dma_data_direction dir,
 484                         enum dma_sync_target target)
 485 {
 486         phys_addr_t paddr = xen_bus_to_phys(dev_addr);
 487
 488         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 489
 490         if (target == SYNC_FOR_CPU)
 491                 xen_dma_sync_single_for_cpu(hwdev, dev_addr, size, dir);
 492
 493         /* NOTE: We use dev_addr here, not paddr! */
 494         if (is_xen_swiotlb_buffer(dev_addr))
 495                 swiotlb_tbl_sync_single(hwdev, paddr, size, dir, target);
 496
 497         if (target == SYNC_FOR_DEVICE)
 498                 xen_dma_sync_single_for_device(hwdev, dev_addr, size, dir);
 499
 500         if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
 501                 return;
 502
 503         dma_mark_clean(phys_to_virt(paddr), size);
 504 }
 505
 506 void
 507 xen_swiotlb_sync_single_for_cpu(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 508                                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 509 {
 510         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_CPU);
 511 }
 512
 513 void
 514 xen_swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 515                                    size_t size, enum dma_data_direction dir)
 516 {
 517         xen_swiotlb_sync_single(hwdev, dev_addr, size, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Unmap a set of streaming mode DMA translations.  Again, cpu read rules
 522  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_page() above.
 523  */
 524 static void
 525 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 526                            int nelems, enum dma_data_direction dir,
 527                            unsigned long attrs)
 528 {
 529         struct scatterlist *sg;
 530         int i;
 531
 532         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 533
 534         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 535                 xen_unmap_single(hwdev, sg->dma_address, sg_dma_len(sg), dir, attrs);
 536
 537 }
 538
 539 /*
 540  * Map a set of buffers described by scatterlist in streaming mode for DMA.
 541  * This is the scatter-gather version of the above xen_swiotlb_map_page
 542  * interface.  Here the scatter gather list elements are each tagged with the
 543  * appropriate dma address and length.  They are obtained via
 544  * sg_dma_{address,length}(SG).
 545  *
 546  * NOTE: An implementation may be able to use a smaller number of
 547  *       DMA address/length pairs than there are SG table elements.
 548  *       (for example via virtual mapping capabilities)
 549  *       The routine returns the number of addr/length pairs actually
 550  *       used, at most nents.
 551  *
 552  * Device ownership issues as mentioned above for xen_swiotlb_map_page are the
 553  * same here.
 554  */
 555 static int
 556 xen_swiotlb_map_sg_attrs(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 557                          int nelems, enum dma_data_direction dir,
 558                          unsigned long attrs)
 559 {
 560         struct scatterlist *sg;
 561         int i;
 562
 563         BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 564
 565         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
 566                 phys_addr_t paddr = sg_phys(sg);
 567                 dma_addr_t dev_addr = xen_phys_to_bus(paddr);
 568
 569                 if (swiotlb_force == SWIOTLB_FORCE ||
 570                     xen_arch_need_swiotlb(hwdev, paddr, dev_addr) ||
 571                     !dma_capable(hwdev, dev_addr, sg->length) ||
 572                     range_straddles_page_boundary(paddr, sg->length)) {
 573                         phys_addr_t map = swiotlb_tbl_map_single(hwdev,
 574                                                                  start_dma_addr,
 575                                                                  sg_phys(sg),
 576                                                                  sg->length,
 577                                                                  dir, attrs);
 578                         if (map == SWIOTLB_MAP_ERROR) {
 579                                 dev_warn(hwdev, "swiotlb buffer is full\n");
 580                                 /* Don't panic here, we expect map_sg users
 581                                    to do proper error handling. */
 582                                 attrs |= DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC;
 583                                 xen_swiotlb_unmap_sg_attrs(hwdev, sgl, i, dir,
 584                                                            attrs);
 585                                 sg_dma_len(sgl) = 0;
 586                                 return 0;
 587                         }
 588                         dev_addr = xen_phys_to_bus(map);
 589                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(map >> PAGE_SHIFT),
 590                                                 dev_addr,
 591                                                 map & ~PAGE_MASK,
 592                                                 sg->length,
 593                                                 dir,
 594                                                 attrs);
 595                         sg->dma_address = dev_addr;
 596                 } else {
 597                         /* we are not interested in the dma_addr returned by
 598                          * xen_dma_map_page, only in the potential cache flushes executed
 599                          * by the function. */
 600                         xen_dma_map_page(hwdev, pfn_to_page(paddr >> PAGE_SHIFT),
 601                                                 dev_addr,
 602                                                 paddr & ~PAGE_MASK,
 603                                                 sg->length,
 604                                                 dir,
 605                                                 attrs);
 606                         sg->dma_address = dev_addr;
 607                 }
 608                 sg_dma_len(sg) = sg->length;
 609         }
 610         return nelems;
 611 }
 612
 613 /*
 614  * Make physical memory consistent for a set of streaming mode DMA translations
 615  * after a transfer.
 616  *
 617  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
 618  * and usage.
 619  */
 620 static void
 621 xen_swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
 622                     int nelems, enum dma_data_direction dir,
 623                     enum dma_sync_target target)
 624 {
 625         struct scatterlist *sg;
 626         int i;
 627
 628         for_each_sg(sgl, sg, nelems, i)
 629                 xen_swiotlb_sync_single(hwdev, sg->dma_address,
 630                                         sg_dma_len(sg), dir, target);
 631 }
 632
 633 static void
 634 xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 635                             int nelems, enum dma_data_direction dir)
 636 {
 637         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_CPU);
 638 }
 639
 640 static void
 641 xen_swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 642                                int nelems, enum dma_data_direction dir)
 643 {
 644         xen_swiotlb_sync_sg(hwdev, sg, nelems, dir, SYNC_FOR_DEVICE);
 645 }
 646
 647 /*
 648  * Return whether the given device DMA address mask can be supported
 649  * properly.  For example, if your device can only drive the low 24-bits
 650  * during bus mastering, then you would pass 0x00ffffff as the mask to
 651  * this function.
 652  */
 653 static int
 654 xen_swiotlb_dma_supported(struct device *hwdev, u64 mask)
 655 {
 656         return xen_virt_to_bus(xen_io_tlb_end - 1) <= mask;
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Create userspace mapping for the DMA-coherent memory.
 661  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 662  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 663  */
 664 static int
 665 xen_swiotlb_dma_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 666                      void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 667                      unsigned long attrs)
 668 {
 669 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 670         if (xen_get_dma_ops(dev)->mmap)
 671                 return xen_get_dma_ops(dev)->mmap(dev, vma, cpu_addr,
 672                                                     dma_addr, size, attrs);
 673 #endif
 674         return dma_common_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * This function should be called with the pages from the current domain only,
 679  * passing pages mapped from other domains would lead to memory corruption.
 680  */
 681 static int
 682 xen_swiotlb_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 683                         void *cpu_addr, dma_addr_t handle, size_t size,
 684                         unsigned long attrs)
 685 {
 686 #if defined(CONFIG_ARM) || defined(CONFIG_ARM64)
 687         if (xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable) {
 688 #if 0
 689         /*
 690          * This check verifies that the page belongs to the current domain and
 691          * is not one mapped from another domain.
 692          * This check is for debug only, and should not go to production build
 693          */
 694                 unsigned long bfn = PHYS_PFN(dma_to_phys(dev, handle));
 695                 BUG_ON (!page_is_ram(bfn));
 696 #endif
 697                 return xen_get_dma_ops(dev)->get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr,
 698                                                            handle, size, attrs);
 699         }
 700 #endif
 701         return dma_common_get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, handle, size, attrs);
 702 }
 703
 704 static int xen_swiotlb_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 705 {
 706         return dma_addr == XEN_SWIOTLB_ERROR_CODE;
 707 }
 708
 709 const struct dma_map_ops xen_swiotlb_dma_ops = {
 710         .alloc = xen_swiotlb_alloc_coherent,
 711         .free = xen_swiotlb_free_coherent,
 712         .sync_single_for_cpu = xen_swiotlb_sync_single_for_cpu,
 713         .sync_single_for_device = xen_swiotlb_sync_single_for_device,
 714         .sync_sg_for_cpu = xen_swiotlb_sync_sg_for_cpu,
 715         .sync_sg_for_device = xen_swiotlb_sync_sg_for_device,
 716         .map_sg = xen_swiotlb_map_sg_attrs,
 717         .unmap_sg = xen_swiotlb_unmap_sg_attrs,
 718         .map_page = xen_swiotlb_map_page,
 719         .unmap_page = xen_swiotlb_unmap_page,
 720         .dma_supported = xen_swiotlb_dma_supported,
 721         .mmap = xen_swiotlb_dma_mmap,
 722         .get_sgtable = xen_swiotlb_get_sgtable,
 723         .mapping_error  = xen_swiotlb_mapping_error,
 724 };