kernel/dma/direct.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2018-2020 Christoph Hellwig.
   4  *
   5  * DMA operations that map physical memory directly without using an IOMMU.
   6  */
   7 #include <linux/memblock.h> /* for max_pfn */
   8 #include <linux/export.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/dma-map-ops.h>
  11 #include <linux/scatterlist.h>
  12 #include <linux/pfn.h>
  13 #include <linux/vmalloc.h>
  14 #include <linux/set_memory.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/pci-p2pdma.h>
  17 #include "direct.h"
  18
  19 /*
  20  * Most architectures use ZONE_DMA for the first 16 Megabytes, but some use
  21  * it for entirely different regions. In that case the arch code needs to
  22  * override the variable below for dma-direct to work properly.
  23  */
  24 u64 zone_dma_limit __ro_after_init = DMA_BIT_MASK(24);
  25
  26 static inline dma_addr_t phys_to_dma_direct(struct device *dev,
  27                 phys_addr_t phys)
  28 {
  29         if (force_dma_unencrypted(dev))
  30                 return phys_to_dma_unencrypted(dev, phys);
  31         return phys_to_dma(dev, phys);
  32 }
  33
  34 static inline struct page *dma_direct_to_page(struct device *dev,
  35                 dma_addr_t dma_addr)
  36 {
  37         return pfn_to_page(PHYS_PFN(dma_to_phys(dev, dma_addr)));
  38 }
  39
  40 u64 dma_direct_get_required_mask(struct device *dev)
  41 {
  42         phys_addr_t phys = (phys_addr_t)(max_pfn - 1) << PAGE_SHIFT;
  43         u64 max_dma = phys_to_dma_direct(dev, phys);
  44
  45         return (1ULL << (fls64(max_dma) - 1)) * 2 - 1;
  46 }
  47
  48 static gfp_t dma_direct_optimal_gfp_mask(struct device *dev, u64 *phys_limit)
  49 {
  50         u64 dma_limit = min_not_zero(
  51                 dev->coherent_dma_mask,
  52                 dev->bus_dma_limit);
  53
  54         /*
  55          * Optimistically try the zone that the physical address mask falls
  56          * into first.  If that returns memory that isn't actually addressable
  57          * we will fallback to the next lower zone and try again.
  58          *
  59          * Note that GFP_DMA32 and GFP_DMA are no ops without the corresponding
  60          * zones.
  61          */
  62         *phys_limit = dma_to_phys(dev, dma_limit);
  63         if (*phys_limit <= zone_dma_limit)
  64                 return GFP_DMA;
  65         if (*phys_limit <= DMA_BIT_MASK(32))
  66                 return GFP_DMA32;
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 bool dma_coherent_ok(struct device *dev, phys_addr_t phys, size_t size)
  71 {
  72         dma_addr_t dma_addr = phys_to_dma_direct(dev, phys);
  73
  74         if (dma_addr == DMA_MAPPING_ERROR)
  75                 return false;
  76         return dma_addr + size - 1 <=
  77                 min_not_zero(dev->coherent_dma_mask, dev->bus_dma_limit);
  78 }
  79
  80 static int dma_set_decrypted(struct device *dev, void *vaddr, size_t size)
  81 {
  82         if (!force_dma_unencrypted(dev))
  83                 return 0;
  84         return set_memory_decrypted((unsigned long)vaddr, PFN_UP(size));
  85 }
  86
  87 static int dma_set_encrypted(struct device *dev, void *vaddr, size_t size)
  88 {
  89         int ret;
  90
  91         if (!force_dma_unencrypted(dev))
  92                 return 0;
  93         ret = set_memory_encrypted((unsigned long)vaddr, PFN_UP(size));
  94         if (ret)
  95                 pr_warn_ratelimited("leaking DMA memory that can't be re-encrypted\n");
  96         return ret;
  97 }
  98
  99 static void __dma_direct_free_pages(struct device *dev, struct page *page,
 100                                     size_t size)
 101 {
 102         if (swiotlb_free(dev, page, size))
 103                 return;
 104         dma_free_contiguous(dev, page, size);
 105 }
 106
 107 static struct page *dma_direct_alloc_swiotlb(struct device *dev, size_t size)
 108 {
 109         struct page *page = swiotlb_alloc(dev, size);
 110
 111         if (page && !dma_coherent_ok(dev, page_to_phys(page), size)) {
 112                 swiotlb_free(dev, page, size);
 113                 return NULL;
 114         }
 115
 116         return page;
 117 }
 118
 119 static struct page *__dma_direct_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 120                 gfp_t gfp, bool allow_highmem)
 121 {
 122         int node = dev_to_node(dev);
 123         struct page *page = NULL;
 124         u64 phys_limit;
 125
 126         WARN_ON_ONCE(!PAGE_ALIGNED(size));
 127
 128         if (is_swiotlb_for_alloc(dev))
 129                 return dma_direct_alloc_swiotlb(dev, size);
 130
 131         gfp |= dma_direct_optimal_gfp_mask(dev, &phys_limit);
 132         page = dma_alloc_contiguous(dev, size, gfp);
 133         if (page) {
 134                 if (!dma_coherent_ok(dev, page_to_phys(page), size) ||
 135                     (!allow_highmem && PageHighMem(page))) {
 136                         dma_free_contiguous(dev, page, size);
 137                         page = NULL;
 138                 }
 139         }
 140 again:
 141         if (!page)
 142                 page = alloc_pages_node(node, gfp, get_order(size));
 143         if (page && !dma_coherent_ok(dev, page_to_phys(page), size)) {
 144                 __free_pages(page, get_order(size));
 145                 page = NULL;
 146
 147                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA32) &&
 148                     phys_limit < DMA_BIT_MASK(64) &&
 149                     !(gfp & (GFP_DMA32 | GFP_DMA))) {
 150                         gfp |= GFP_DMA32;
 151                         goto again;
 152                 }
 153
 154                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA) && !(gfp & GFP_DMA)) {
 155                         gfp = (gfp & ~GFP_DMA32) | GFP_DMA;
 156                         goto again;
 157                 }
 158         }
 159
 160         return page;
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Check if a potentially blocking operations needs to dip into the atomic
 165  * pools for the given device/gfp.
 166  */
 167 static bool dma_direct_use_pool(struct device *dev, gfp_t gfp)
 168 {
 169         return !gfpflags_allow_blocking(gfp) && !is_swiotlb_for_alloc(dev);
 170 }
 171
 172 static void *dma_direct_alloc_from_pool(struct device *dev, size_t size,
 173                 dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
 174 {
 175         struct page *page;
 176         u64 phys_limit;
 177         void *ret;
 178
 179         if (WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_DMA_COHERENT_POOL)))
 180                 return NULL;
 181
 182         gfp |= dma_direct_optimal_gfp_mask(dev, &phys_limit);
 183         page = dma_alloc_from_pool(dev, size, &ret, gfp, dma_coherent_ok);
 184         if (!page)
 185                 return NULL;
 186         *dma_handle = phys_to_dma_direct(dev, page_to_phys(page));
 187         return ret;
 188 }
 189
 190 static void *dma_direct_alloc_no_mapping(struct device *dev, size_t size,
 191                 dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)
 192 {
 193         struct page *page;
 194
 195         page = __dma_direct_alloc_pages(dev, size, gfp & ~__GFP_ZERO, true);
 196         if (!page)
 197                 return NULL;
 198
 199         /* remove any dirty cache lines on the kernel alias */
 200         if (!PageHighMem(page))
 201                 arch_dma_prep_coherent(page, size);
 202
 203         /* return the page pointer as the opaque cookie */
 204         *dma_handle = phys_to_dma_direct(dev, page_to_phys(page));
 205         return page;
 206 }
 207
 208 void *dma_direct_alloc(struct device *dev, size_t size,
 209                 dma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp, unsigned long attrs)
 210 {
 211         bool remap = false, set_uncached = false;
 212         struct page *page;
 213         void *ret;
 214
 215         size = PAGE_ALIGN(size);
 216         if (attrs & DMA_ATTR_NO_WARN)
 217                 gfp |= __GFP_NOWARN;
 218
 219         if ((attrs & DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING) &&
 220             !force_dma_unencrypted(dev) && !is_swiotlb_for_alloc(dev))
 221                 return dma_direct_alloc_no_mapping(dev, size, dma_handle, gfp);
 222
 223         if (!dev_is_dma_coherent(dev)) {
 224                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_DMA_ALLOC) &&
 225                     !is_swiotlb_for_alloc(dev))
 226                         return arch_dma_alloc(dev, size, dma_handle, gfp,
 227                                               attrs);
 228
 229                 /*
 230                  * If there is a global pool, always allocate from it for
 231                  * non-coherent devices.
 232                  */
 233                 if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_GLOBAL_POOL))
 234                         return dma_alloc_from_global_coherent(dev, size,
 235                                         dma_handle);
 236
 237                 /*
 238                  * Otherwise we require the architecture to either be able to
 239                  * mark arbitrary parts of the kernel direct mapping uncached,
 240                  * or remapped it uncached.
 241                  */
 242                 set_uncached = IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_DMA_SET_UNCACHED);
 243                 remap = IS_ENABLED(CONFIG_DMA_DIRECT_REMAP);
 244                 if (!set_uncached && !remap) {
 245                         pr_warn_once("coherent DMA allocations not supported on this platform.\n");
 246                         return NULL;
 247                 }
 248         }
 249
 250         /*
 251          * Remapping or decrypting memory may block, allocate the memory from
 252          * the atomic pools instead if we aren't allowed block.
 253          */
 254         if ((remap || force_dma_unencrypted(dev)) &&
 255             dma_direct_use_pool(dev, gfp))
 256                 return dma_direct_alloc_from_pool(dev, size, dma_handle, gfp);
 257
 258         /* we always manually zero the memory once we are done */
 259         page = __dma_direct_alloc_pages(dev, size, gfp & ~__GFP_ZERO, true);
 260         if (!page)
 261                 return NULL;
 262
 263         /*
 264          * dma_alloc_contiguous can return highmem pages depending on a
 265          * combination the cma= arguments and per-arch setup.  These need to be
 266          * remapped to return a kernel virtual address.
 267          */
 268         if (PageHighMem(page)) {
 269                 remap = true;
 270                 set_uncached = false;
 271         }
 272
 273         if (remap) {
 274                 pgprot_t prot = dma_pgprot(dev, PAGE_KERNEL, attrs);
 275
 276                 if (force_dma_unencrypted(dev))
 277                         prot = pgprot_decrypted(prot);
 278
 279                 /* remove any dirty cache lines on the kernel alias */
 280                 arch_dma_prep_coherent(page, size);
 281
 282                 /* create a coherent mapping */
 283                 ret = dma_common_contiguous_remap(page, size, prot,
 284                                 __builtin_return_address(0));
 285                 if (!ret)
 286                         goto out_free_pages;
 287         } else {
 288                 ret = page_address(page);
 289                 if (dma_set_decrypted(dev, ret, size))
 290                         goto out_leak_pages;
 291         }
 292
 293         memset(ret, 0, size);
 294
 295         if (set_uncached) {
 296                 arch_dma_prep_coherent(page, size);
 297                 ret = arch_dma_set_uncached(ret, size);
 298                 if (IS_ERR(ret))
 299                         goto out_encrypt_pages;
 300         }
 301
 302         *dma_handle = phys_to_dma_direct(dev, page_to_phys(page));
 303         return ret;
 304
 305 out_encrypt_pages:
 306         if (dma_set_encrypted(dev, page_address(page), size))
 307                 return NULL;
 308 out_free_pages:
 309         __dma_direct_free_pages(dev, page, size);
 310         return NULL;
 311 out_leak_pages:
 312         return NULL;
 313 }
 314
 315 void dma_direct_free(struct device *dev, size_t size,
 316                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, unsigned long attrs)
 317 {
 318         unsigned int page_order = get_order(size);
 319
 320         if ((attrs & DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING) &&
 321             !force_dma_unencrypted(dev) && !is_swiotlb_for_alloc(dev)) {
 322                 /* cpu_addr is a struct page cookie, not a kernel address */
 323                 dma_free_contiguous(dev, cpu_addr, size);
 324                 return;
 325         }
 326
 327         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_DMA_ALLOC) &&
 328             !dev_is_dma_coherent(dev) &&
 329             !is_swiotlb_for_alloc(dev)) {
 330                 arch_dma_free(dev, size, cpu_addr, dma_addr, attrs);
 331                 return;
 332         }
 333
 334         if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_GLOBAL_POOL) &&
 335             !dev_is_dma_coherent(dev)) {
 336                 if (!dma_release_from_global_coherent(page_order, cpu_addr))
 337                         WARN_ON_ONCE(1);
 338                 return;
 339         }
 340
 341         /* If cpu_addr is not from an atomic pool, dma_free_from_pool() fails */
 342         if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_COHERENT_POOL) &&
 343             dma_free_from_pool(dev, cpu_addr, PAGE_ALIGN(size)))
 344                 return;
 345
 346         if (is_vmalloc_addr(cpu_addr)) {
 347                 vunmap(cpu_addr);
 348         } else {
 349                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_DMA_CLEAR_UNCACHED))
 350                         arch_dma_clear_uncached(cpu_addr, size);
 351                 if (dma_set_encrypted(dev, cpu_addr, size))
 352                         return;
 353         }
 354
 355         __dma_direct_free_pages(dev, dma_direct_to_page(dev, dma_addr), size);
 356 }
 357
 358 struct page *dma_direct_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 359                 dma_addr_t *dma_handle, enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 360 {
 361         struct page *page;
 362         void *ret;
 363
 364         if (force_dma_unencrypted(dev) && dma_direct_use_pool(dev, gfp))
 365                 return dma_direct_alloc_from_pool(dev, size, dma_handle, gfp);
 366
 367         page = __dma_direct_alloc_pages(dev, size, gfp, false);
 368         if (!page)
 369                 return NULL;
 370
 371         ret = page_address(page);
 372         if (dma_set_decrypted(dev, ret, size))
 373                 goto out_leak_pages;
 374         memset(ret, 0, size);
 375         *dma_handle = phys_to_dma_direct(dev, page_to_phys(page));
 376         return page;
 377 out_leak_pages:
 378         return NULL;
 379 }
 380
 381 void dma_direct_free_pages(struct device *dev, size_t size,
 382                 struct page *page, dma_addr_t dma_addr,
 383                 enum dma_data_direction dir)
 384 {
 385         void *vaddr = page_address(page);
 386
 387         /* If cpu_addr is not from an atomic pool, dma_free_from_pool() fails */
 388         if (IS_ENABLED(CONFIG_DMA_COHERENT_POOL) &&
 389             dma_free_from_pool(dev, vaddr, size))
 390                 return;
 391
 392         if (dma_set_encrypted(dev, vaddr, size))
 393                 return;
 394         __dma_direct_free_pages(dev, page, size);
 395 }
 396
 397 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_SYNC_DMA_FOR_DEVICE) || \
 398     defined(CONFIG_SWIOTLB)
 399 void dma_direct_sync_sg_for_device(struct device *dev,
 400                 struct scatterlist *sgl, int nents, enum dma_data_direction dir)
 401 {
 402         struct scatterlist *sg;
 403         int i;
 404
 405         for_each_sg(sgl, sg, nents, i) {
 406                 phys_addr_t paddr = dma_to_phys(dev, sg_dma_address(sg));
 407
 408                 swiotlb_sync_single_for_device(dev, paddr, sg->length, dir);
 409
 410                 if (!dev_is_dma_coherent(dev))
 411                         arch_sync_dma_for_device(paddr, sg->length,
 412                                         dir);
 413         }
 414 }
 415 #endif
 416
 417 #if defined(CONFIG_ARCH_HAS_SYNC_DMA_FOR_CPU) || \
 418     defined(CONFIG_ARCH_HAS_SYNC_DMA_FOR_CPU_ALL) || \
 419     defined(CONFIG_SWIOTLB)
 420 void dma_direct_sync_sg_for_cpu(struct device *dev,
 421                 struct scatterlist *sgl, int nents, enum dma_data_direction dir)
 422 {
 423         struct scatterlist *sg;
 424         int i;
 425
 426         for_each_sg(sgl, sg, nents, i) {
 427                 phys_addr_t paddr = dma_to_phys(dev, sg_dma_address(sg));
 428
 429                 if (!dev_is_dma_coherent(dev))
 430                         arch_sync_dma_for_cpu(paddr, sg->length, dir);
 431
 432                 swiotlb_sync_single_for_cpu(dev, paddr, sg->length, dir);
 433
 434                 if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
 435                         arch_dma_mark_clean(paddr, sg->length);
 436         }
 437
 438         if (!dev_is_dma_coherent(dev))
 439                 arch_sync_dma_for_cpu_all();
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Unmaps segments, except for ones marked as pci_p2pdma which do not
 444  * require any further action as they contain a bus address.
 445  */
 446 void dma_direct_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sgl,
 447                 int nents, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 448 {
 449         struct scatterlist *sg;
 450         int i;
 451
 452         for_each_sg(sgl,  sg, nents, i) {
 453                 if (sg_dma_is_bus_address(sg))
 454                         sg_dma_unmark_bus_address(sg);
 455                 else
 456                         dma_direct_unmap_page(dev, sg->dma_address,
 457                                               sg_dma_len(sg), dir, attrs);
 458         }
 459 }
 460 #endif
 461
 462 int dma_direct_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sgl, int nents,
 463                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 464 {
 465         struct pci_p2pdma_map_state p2pdma_state = {};
 466         struct scatterlist *sg;
 467         int i, ret;
 468
 469         for_each_sg(sgl, sg, nents, i) {
 470                 switch (pci_p2pdma_state(&p2pdma_state, dev, sg_page(sg))) {
 471                 case PCI_P2PDMA_MAP_THRU_HOST_BRIDGE:
 472                         /*
 473                          * Any P2P mapping that traverses the PCI host bridge
 474                          * must be mapped with CPU physical address and not PCI
 475                          * bus addresses.
 476                          */
 477                         break;
 478                 case PCI_P2PDMA_MAP_NONE:
 479                         sg->dma_address = dma_direct_map_page(dev, sg_page(sg),
 480                                         sg->offset, sg->length, dir, attrs);
 481                         if (sg->dma_address == DMA_MAPPING_ERROR) {
 482                                 ret = -EIO;
 483                                 goto out_unmap;
 484                         }
 485                         break;
 486                 case PCI_P2PDMA_MAP_BUS_ADDR:
 487                         sg->dma_address = pci_p2pdma_bus_addr_map(&p2pdma_state,
 488                                         sg_phys(sg));
 489                         sg_dma_mark_bus_address(sg);
 490                         continue;
 491                 default:
 492                         ret = -EREMOTEIO;
 493                         goto out_unmap;
 494                 }
 495                 sg_dma_len(sg) = sg->length;
 496         }
 497
 498         return nents;
 499
 500 out_unmap:
 501         dma_direct_unmap_sg(dev, sgl, i, dir, attrs | DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC);
 502         return ret;
 503 }
 504
 505 dma_addr_t dma_direct_map_resource(struct device *dev, phys_addr_t paddr,
 506                 size_t size, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 507 {
 508         dma_addr_t dma_addr = paddr;
 509
 510         if (unlikely(!dma_capable(dev, dma_addr, size, false))) {
 511                 dev_err_once(dev,
 512                              "DMA addr %pad+%zu overflow (mask %llx, bus limit %llx).\n",
 513                              &dma_addr, size, *dev->dma_mask, dev->bus_dma_limit);
 514                 WARN_ON_ONCE(1);
 515                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 516         }
 517
 518         return dma_addr;
 519 }
 520
 521 int dma_direct_get_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 522                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 523                 unsigned long attrs)
 524 {
 525         struct page *page = dma_direct_to_page(dev, dma_addr);
 526         int ret;
 527
 528         ret = sg_alloc_table(sgt, 1, GFP_KERNEL);
 529         if (!ret)
 530                 sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
 531         return ret;
 532 }
 533
 534 bool dma_direct_can_mmap(struct device *dev)
 535 {
 536         return dev_is_dma_coherent(dev) ||
 537                 IS_ENABLED(CONFIG_DMA_NONCOHERENT_MMAP);
 538 }
 539
 540 int dma_direct_mmap(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 541                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 542                 unsigned long attrs)
 543 {
 544         unsigned long user_count = vma_pages(vma);
 545         unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 546         unsigned long pfn = PHYS_PFN(dma_to_phys(dev, dma_addr));
 547         int ret = -ENXIO;
 548
 549         vma->vm_page_prot = dma_pgprot(dev, vma->vm_page_prot, attrs);
 550         if (force_dma_unencrypted(dev))
 551                 vma->vm_page_prot = pgprot_decrypted(vma->vm_page_prot);
 552
 553         if (dma_mmap_from_dev_coherent(dev, vma, cpu_addr, size, &ret))
 554                 return ret;
 555         if (dma_mmap_from_global_coherent(vma, cpu_addr, size, &ret))
 556                 return ret;
 557
 558         if (vma->vm_pgoff >= count || user_count > count - vma->vm_pgoff)
 559                 return -ENXIO;
 560         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn + vma->vm_pgoff,
 561                         user_count << PAGE_SHIFT, vma->vm_page_prot);
 562 }
 563
 564 int dma_direct_supported(struct device *dev, u64 mask)
 565 {
 566         u64 min_mask = (max_pfn - 1) << PAGE_SHIFT;
 567
 568         /*
 569          * Because 32-bit DMA masks are so common we expect every architecture
 570          * to be able to satisfy them - either by not supporting more physical
 571          * memory, or by providing a ZONE_DMA32.  If neither is the case, the
 572          * architecture needs to use an IOMMU instead of the direct mapping.
 573          */
 574         if (mask >= DMA_BIT_MASK(32))
 575                 return 1;
 576
 577         /*
 578          * This check needs to be against the actual bit mask value, so use
 579          * phys_to_dma_unencrypted() here so that the SME encryption mask isn't
 580          * part of the check.
 581          */
 582         if (IS_ENABLED(CONFIG_ZONE_DMA))
 583                 min_mask = min_t(u64, min_mask, zone_dma_limit);
 584         return mask >= phys_to_dma_unencrypted(dev, min_mask);
 585 }
 586
 587 static const struct bus_dma_region *dma_find_range(struct device *dev,
 588                                                    unsigned long start_pfn)
 589 {
 590         const struct bus_dma_region *m;
 591
 592         for (m = dev->dma_range_map; PFN_DOWN(m->size); m++) {
 593                 unsigned long cpu_start_pfn = PFN_DOWN(m->cpu_start);
 594
 595                 if (start_pfn >= cpu_start_pfn &&
 596                     start_pfn - cpu_start_pfn < PFN_DOWN(m->size))
 597                         return m;
 598         }
 599
 600         return NULL;
 601 }
 602
 603 /*
 604  * To check whether all ram resource ranges are covered by dma range map
 605  * Returns 0 when further check is needed
 606  * Returns 1 if there is some RAM range can't be covered by dma_range_map
 607  */
 608 static int check_ram_in_range_map(unsigned long start_pfn,
 609                                   unsigned long nr_pages, void *data)
 610 {
 611         unsigned long end_pfn = start_pfn + nr_pages;
 612         struct device *dev = data;
 613
 614         while (start_pfn < end_pfn) {
 615                 const struct bus_dma_region *bdr;
 616
 617                 bdr = dma_find_range(dev, start_pfn);
 618                 if (!bdr)
 619                         return 1;
 620
 621                 start_pfn = PFN_DOWN(bdr->cpu_start) + PFN_DOWN(bdr->size);
 622         }
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 bool dma_direct_all_ram_mapped(struct device *dev)
 628 {
 629         if (!dev->dma_range_map)
 630                 return true;
 631         return !walk_system_ram_range(0, PFN_DOWN(ULONG_MAX) + 1, dev,
 632                                       check_ram_in_range_map);
 633 }
 634
 635 size_t dma_direct_max_mapping_size(struct device *dev)
 636 {
 637         /* If SWIOTLB is active, use its maximum mapping size */
 638         if (is_swiotlb_active(dev) &&
 639             (dma_addressing_limited(dev) || is_swiotlb_force_bounce(dev)))
 640                 return swiotlb_max_mapping_size(dev);
 641         return SIZE_MAX;
 642 }
 643
 644 bool dma_direct_need_sync(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 645 {
 646         return !dev_is_dma_coherent(dev) ||
 647                swiotlb_find_pool(dev, dma_to_phys(dev, dma_addr));
 648 }
 649
 650 /**
 651  * dma_direct_set_offset - Assign scalar offset for a single DMA range.
 652  * @dev:        device pointer; needed to "own" the alloced memory.
 653  * @cpu_start:  beginning of memory region covered by this offset.
 654  * @dma_start:  beginning of DMA/PCI region covered by this offset.
 655  * @size:       size of the region.
 656  *
 657  * This is for the simple case of a uniform offset which cannot
 658  * be discovered by "dma-ranges".
 659  *
 660  * It returns -ENOMEM if out of memory, -EINVAL if a map
 661  * already exists, 0 otherwise.
 662  *
 663  * Note: any call to this from a driver is a bug.  The mapping needs
 664  * to be described by the device tree or other firmware interfaces.
 665  */
 666 int dma_direct_set_offset(struct device *dev, phys_addr_t cpu_start,
 667                          dma_addr_t dma_start, u64 size)
 668 {
 669         struct bus_dma_region *map;
 670         u64 offset = (u64)cpu_start - (u64)dma_start;
 671
 672         if (dev->dma_range_map) {
 673                 dev_err(dev, "attempt to add DMA range to existing map\n");
 674                 return -EINVAL;
 675         }
 676
 677         if (!offset)
 678                 return 0;
 679
 680         map = kcalloc(2, sizeof(*map), GFP_KERNEL);
 681         if (!map)
 682                 return -ENOMEM;
 683         map[0].cpu_start = cpu_start;
 684         map[0].dma_start = dma_start;
 685         map[0].size = size;
 686         dev->dma_range_map = map;
 687         return 0;
 688 }