drivers/iommu/dma-iommu.c

   1 /*
   2  * A fairly generic DMA-API to IOMMU-API glue layer.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2014-2015 ARM Ltd.
   5  *
   6  * based in part on arch/arm/mm/dma-mapping.c:
   7  * Copyright (C) 2000-2004 Russell King
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22 #include <linux/device.h>
  23 #include <linux/dma-iommu.h>
  24 #include <linux/gfp.h>
  25 #include <linux/huge_mm.h>
  26 #include <linux/iommu.h>
  27 #include <linux/iova.h>
  28 #include <linux/irq.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/scatterlist.h>
  32 #include <linux/vmalloc.h>
  33
  34 struct iommu_dma_msi_page {
  35         struct list_head        list;
  36         dma_addr_t              iova;
  37         phys_addr_t             phys;
  38 };
  39
  40 struct iommu_dma_cookie {
  41         struct iova_domain      iovad;
  42         struct list_head        msi_page_list;
  43         spinlock_t              msi_lock;
  44 };
  45
  46 static inline struct iova_domain *cookie_iovad(struct iommu_domain *domain)
  47 {
  48         return &((struct iommu_dma_cookie *)domain->iova_cookie)->iovad;
  49 }
  50
  51 int iommu_dma_init(void)
  52 {
  53         return iova_cache_get();
  54 }
  55
  56 /**
  57  * iommu_get_dma_cookie - Acquire DMA-API resources for a domain
  58  * @domain: IOMMU domain to prepare for DMA-API usage
  59  *
  60  * IOMMU drivers should normally call this from their domain_alloc
  61  * callback when domain->type == IOMMU_DOMAIN_DMA.
  62  */
  63 int iommu_get_dma_cookie(struct iommu_domain *domain)
  64 {
  65         struct iommu_dma_cookie *cookie;
  66
  67         if (domain->iova_cookie)
  68                 return -EEXIST;
  69
  70         cookie = kzalloc(sizeof(*cookie), GFP_KERNEL);
  71         if (!cookie)
  72                 return -ENOMEM;
  73
  74         spin_lock_init(&cookie->msi_lock);
  75         INIT_LIST_HEAD(&cookie->msi_page_list);
  76         domain->iova_cookie = cookie;
  77         return 0;
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL(iommu_get_dma_cookie);
  80
  81 /**
  82  * iommu_put_dma_cookie - Release a domain's DMA mapping resources
  83  * @domain: IOMMU domain previously prepared by iommu_get_dma_cookie()
  84  *
  85  * IOMMU drivers should normally call this from their domain_free callback.
  86  */
  87 void iommu_put_dma_cookie(struct iommu_domain *domain)
  88 {
  89         struct iommu_dma_cookie *cookie = domain->iova_cookie;
  90         struct iommu_dma_msi_page *msi, *tmp;
  91
  92         if (!cookie)
  93                 return;
  94
  95         if (cookie->iovad.granule)
  96                 put_iova_domain(&cookie->iovad);
  97
  98         list_for_each_entry_safe(msi, tmp, &cookie->msi_page_list, list) {
  99                 list_del(&msi->list);
 100                 kfree(msi);
 101         }
 102         kfree(cookie);
 103         domain->iova_cookie = NULL;
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL(iommu_put_dma_cookie);
 106
 107 static void iova_reserve_pci_windows(struct pci_dev *dev,
 108                 struct iova_domain *iovad)
 109 {
 110         struct pci_host_bridge *bridge = pci_find_host_bridge(dev->bus);
 111         struct resource_entry *window;
 112         unsigned long lo, hi;
 113
 114         resource_list_for_each_entry(window, &bridge->windows) {
 115                 if (resource_type(window->res) != IORESOURCE_MEM)
 116                         continue;
 117
 118                 lo = iova_pfn(iovad, window->res->start - window->offset);
 119                 hi = iova_pfn(iovad, window->res->end - window->offset);
 120                 reserve_iova(iovad, lo, hi);
 121         }
 122 }
 123
 124 /**
 125  * iommu_dma_init_domain - Initialise a DMA mapping domain
 126  * @domain: IOMMU domain previously prepared by iommu_get_dma_cookie()
 127  * @base: IOVA at which the mappable address space starts
 128  * @size: Size of IOVA space
 129  * @dev: Device the domain is being initialised for
 130  *
 131  * @base and @size should be exact multiples of IOMMU page granularity to
 132  * avoid rounding surprises. If necessary, we reserve the page at address 0
 133  * to ensure it is an invalid IOVA. It is safe to reinitialise a domain, but
 134  * any change which could make prior IOVAs invalid will fail.
 135  */
 136 int iommu_dma_init_domain(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t base,
 137                 u64 size, struct device *dev)
 138 {
 139         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 140         unsigned long order, base_pfn, end_pfn;
 141
 142         if (!iovad)
 143                 return -ENODEV;
 144
 145         /* Use the smallest supported page size for IOVA granularity */
 146         order = __ffs(domain->pgsize_bitmap);
 147         base_pfn = max_t(unsigned long, 1, base >> order);
 148         end_pfn = (base + size - 1) >> order;
 149
 150         /* Check the domain allows at least some access to the device... */
 151         if (domain->geometry.force_aperture) {
 152                 if (base > domain->geometry.aperture_end ||
 153                     base + size <= domain->geometry.aperture_start) {
 154                         pr_warn("specified DMA range outside IOMMU capability\n");
 155                         return -EFAULT;
 156                 }
 157                 /* ...then finally give it a kicking to make sure it fits */
 158                 base_pfn = max_t(unsigned long, base_pfn,
 159                                 domain->geometry.aperture_start >> order);
 160                 end_pfn = min_t(unsigned long, end_pfn,
 161                                 domain->geometry.aperture_end >> order);
 162         }
 163
 164         /* All we can safely do with an existing domain is enlarge it */
 165         if (iovad->start_pfn) {
 166                 if (1UL << order != iovad->granule ||
 167                     base_pfn != iovad->start_pfn ||
 168                     end_pfn < iovad->dma_32bit_pfn) {
 169                         pr_warn("Incompatible range for DMA domain\n");
 170                         return -EFAULT;
 171                 }
 172                 iovad->dma_32bit_pfn = end_pfn;
 173         } else {
 174                 init_iova_domain(iovad, 1UL << order, base_pfn, end_pfn);
 175                 if (dev && dev_is_pci(dev))
 176                         iova_reserve_pci_windows(to_pci_dev(dev), iovad);
 177         }
 178         return 0;
 179 }
 180 EXPORT_SYMBOL(iommu_dma_init_domain);
 181
 182 /**
 183  * dma_direction_to_prot - Translate DMA API directions to IOMMU API page flags
 184  * @dir: Direction of DMA transfer
 185  * @coherent: Is the DMA master cache-coherent?
 186  *
 187  * Return: corresponding IOMMU API page protection flags
 188  */
 189 int dma_direction_to_prot(enum dma_data_direction dir, bool coherent)
 190 {
 191         int prot = coherent ? IOMMU_CACHE : 0;
 192
 193         switch (dir) {
 194         case DMA_BIDIRECTIONAL:
 195                 return prot | IOMMU_READ | IOMMU_WRITE;
 196         case DMA_TO_DEVICE:
 197                 return prot | IOMMU_READ;
 198         case DMA_FROM_DEVICE:
 199                 return prot | IOMMU_WRITE;
 200         default:
 201                 return 0;
 202         }
 203 }
 204
 205 static struct iova *__alloc_iova(struct iommu_domain *domain, size_t size,
 206                 dma_addr_t dma_limit)
 207 {
 208         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 209         unsigned long shift = iova_shift(iovad);
 210         unsigned long length = iova_align(iovad, size) >> shift;
 211
 212         if (domain->geometry.force_aperture)
 213                 dma_limit = min(dma_limit, domain->geometry.aperture_end);
 214         /*
 215          * Enforce size-alignment to be safe - there could perhaps be an
 216          * attribute to control this per-device, or at least per-domain...
 217          */
 218         return alloc_iova(iovad, length, dma_limit >> shift, true);
 219 }
 220
 221 /* The IOVA allocator knows what we mapped, so just unmap whatever that was */
 222 static void __iommu_dma_unmap(struct iommu_domain *domain, dma_addr_t dma_addr)
 223 {
 224         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 225         unsigned long shift = iova_shift(iovad);
 226         unsigned long pfn = dma_addr >> shift;
 227         struct iova *iova = find_iova(iovad, pfn);
 228         size_t size;
 229
 230         if (WARN_ON(!iova))
 231                 return;
 232
 233         size = iova_size(iova) << shift;
 234         size -= iommu_unmap(domain, pfn << shift, size);
 235         /* ...and if we can't, then something is horribly, horribly wrong */
 236         WARN_ON(size > 0);
 237         __free_iova(iovad, iova);
 238 }
 239
 240 static void __iommu_dma_free_pages(struct page **pages, int count)
 241 {
 242         while (count--)
 243                 __free_page(pages[count]);
 244         kvfree(pages);
 245 }
 246
 247 static struct page **__iommu_dma_alloc_pages(unsigned int count,
 248                 unsigned long order_mask, gfp_t gfp)
 249 {
 250         struct page **pages;
 251         unsigned int i = 0, array_size = count * sizeof(*pages);
 252
 253         order_mask &= (2U << MAX_ORDER) - 1;
 254         if (!order_mask)
 255                 return NULL;
 256
 257         if (array_size <= PAGE_SIZE)
 258                 pages = kzalloc(array_size, GFP_KERNEL);
 259         else
 260                 pages = vzalloc(array_size);
 261         if (!pages)
 262                 return NULL;
 263
 264         /* IOMMU can map any pages, so himem can also be used here */
 265         gfp |= __GFP_NOWARN | __GFP_HIGHMEM;
 266
 267         while (count) {
 268                 struct page *page = NULL;
 269                 unsigned int order_size;
 270
 271                 /*
 272                  * Higher-order allocations are a convenience rather
 273                  * than a necessity, hence using __GFP_NORETRY until
 274                  * falling back to minimum-order allocations.
 275                  */
 276                 for (order_mask &= (2U << __fls(count)) - 1;
 277                      order_mask; order_mask &= ~order_size) {
 278                         unsigned int order = __fls(order_mask);
 279
 280                         order_size = 1U << order;
 281                         page = alloc_pages((order_mask - order_size) ?
 282                                            gfp | __GFP_NORETRY : gfp, order);
 283                         if (!page)
 284                                 continue;
 285                         if (!order)
 286                                 break;
 287                         if (!PageCompound(page)) {
 288                                 split_page(page, order);
 289                                 break;
 290                         } else if (!split_huge_page(page)) {
 291                                 break;
 292                         }
 293                         __free_pages(page, order);
 294                 }
 295                 if (!page) {
 296                         __iommu_dma_free_pages(pages, i);
 297                         return NULL;
 298                 }
 299                 count -= order_size;
 300                 while (order_size--)
 301                         pages[i++] = page++;
 302         }
 303         return pages;
 304 }
 305
 306 /**
 307  * iommu_dma_free - Free a buffer allocated by iommu_dma_alloc()
 308  * @dev: Device which owns this buffer
 309  * @pages: Array of buffer pages as returned by iommu_dma_alloc()
 310  * @size: Size of buffer in bytes
 311  * @handle: DMA address of buffer
 312  *
 313  * Frees both the pages associated with the buffer, and the array
 314  * describing them
 315  */
 316 void iommu_dma_free(struct device *dev, struct page **pages, size_t size,
 317                 dma_addr_t *handle)
 318 {
 319         __iommu_dma_unmap(iommu_get_domain_for_dev(dev), *handle);
 320         __iommu_dma_free_pages(pages, PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT);
 321         *handle = DMA_ERROR_CODE;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * iommu_dma_alloc - Allocate and map a buffer contiguous in IOVA space
 326  * @dev: Device to allocate memory for. Must be a real device
 327  *       attached to an iommu_dma_domain
 328  * @size: Size of buffer in bytes
 329  * @gfp: Allocation flags
 330  * @attrs: DMA attributes for this allocation
 331  * @prot: IOMMU mapping flags
 332  * @handle: Out argument for allocated DMA handle
 333  * @flush_page: Arch callback which must ensure PAGE_SIZE bytes from the
 334  *              given VA/PA are visible to the given non-coherent device.
 335  *
 336  * If @size is less than PAGE_SIZE, then a full CPU page will be allocated,
 337  * but an IOMMU which supports smaller pages might not map the whole thing.
 338  *
 339  * Return: Array of struct page pointers describing the buffer,
 340  *         or NULL on failure.
 341  */
 342 struct page **iommu_dma_alloc(struct device *dev, size_t size, gfp_t gfp,
 343                 unsigned long attrs, int prot, dma_addr_t *handle,
 344                 void (*flush_page)(struct device *, const void *, phys_addr_t))
 345 {
 346         struct iommu_domain *domain = iommu_get_domain_for_dev(dev);
 347         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 348         struct iova *iova;
 349         struct page **pages;
 350         struct sg_table sgt;
 351         dma_addr_t dma_addr;
 352         unsigned int count, min_size, alloc_sizes = domain->pgsize_bitmap;
 353
 354         *handle = DMA_ERROR_CODE;
 355
 356         min_size = alloc_sizes & -alloc_sizes;
 357         if (min_size < PAGE_SIZE) {
 358                 min_size = PAGE_SIZE;
 359                 alloc_sizes |= PAGE_SIZE;
 360         } else {
 361                 size = ALIGN(size, min_size);
 362         }
 363         if (attrs & DMA_ATTR_ALLOC_SINGLE_PAGES)
 364                 alloc_sizes = min_size;
 365
 366         count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 367         pages = __iommu_dma_alloc_pages(count, alloc_sizes >> PAGE_SHIFT, gfp);
 368         if (!pages)
 369                 return NULL;
 370
 371         iova = __alloc_iova(domain, size, dev->coherent_dma_mask);
 372         if (!iova)
 373                 goto out_free_pages;
 374
 375         size = iova_align(iovad, size);
 376         if (sg_alloc_table_from_pages(&sgt, pages, count, 0, size, GFP_KERNEL))
 377                 goto out_free_iova;
 378
 379         if (!(prot & IOMMU_CACHE)) {
 380                 struct sg_mapping_iter miter;
 381                 /*
 382                  * The CPU-centric flushing implied by SG_MITER_TO_SG isn't
 383                  * sufficient here, so skip it by using the "wrong" direction.
 384                  */
 385                 sg_miter_start(&miter, sgt.sgl, sgt.orig_nents, SG_MITER_FROM_SG);
 386                 while (sg_miter_next(&miter))
 387                         flush_page(dev, miter.addr, page_to_phys(miter.page));
 388                 sg_miter_stop(&miter);
 389         }
 390
 391         dma_addr = iova_dma_addr(iovad, iova);
 392         if (iommu_map_sg(domain, dma_addr, sgt.sgl, sgt.orig_nents, prot)
 393                         < size)
 394                 goto out_free_sg;
 395
 396         *handle = dma_addr;
 397         sg_free_table(&sgt);
 398         return pages;
 399
 400 out_free_sg:
 401         sg_free_table(&sgt);
 402 out_free_iova:
 403         __free_iova(iovad, iova);
 404 out_free_pages:
 405         __iommu_dma_free_pages(pages, count);
 406         return NULL;
 407 }
 408
 409 /**
 410  * iommu_dma_mmap - Map a buffer into provided user VMA
 411  * @pages: Array representing buffer from iommu_dma_alloc()
 412  * @size: Size of buffer in bytes
 413  * @vma: VMA describing requested userspace mapping
 414  *
 415  * Maps the pages of the buffer in @pages into @vma. The caller is responsible
 416  * for verifying the correct size and protection of @vma beforehand.
 417  */
 418
 419 int iommu_dma_mmap(struct page **pages, size_t size, struct vm_area_struct *vma)
 420 {
 421         unsigned long uaddr = vma->vm_start;
 422         unsigned int i, count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 423         int ret = -ENXIO;
 424
 425         for (i = vma->vm_pgoff; i < count && uaddr < vma->vm_end; i++) {
 426                 ret = vm_insert_page(vma, uaddr, pages[i]);
 427                 if (ret)
 428                         break;
 429                 uaddr += PAGE_SIZE;
 430         }
 431         return ret;
 432 }
 433
 434 dma_addr_t iommu_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
 435                 unsigned long offset, size_t size, int prot)
 436 {
 437         dma_addr_t dma_addr;
 438         struct iommu_domain *domain = iommu_get_domain_for_dev(dev);
 439         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 440         phys_addr_t phys = page_to_phys(page) + offset;
 441         size_t iova_off = iova_offset(iovad, phys);
 442         size_t len = iova_align(iovad, size + iova_off);
 443         struct iova *iova = __alloc_iova(domain, len, dma_get_mask(dev));
 444
 445         if (!iova)
 446                 return DMA_ERROR_CODE;
 447
 448         dma_addr = iova_dma_addr(iovad, iova);
 449         if (iommu_map(domain, dma_addr, phys - iova_off, len, prot)) {
 450                 __free_iova(iovad, iova);
 451                 return DMA_ERROR_CODE;
 452         }
 453         return dma_addr + iova_off;
 454 }
 455
 456 void iommu_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle, size_t size,
 457                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 458 {
 459         __iommu_dma_unmap(iommu_get_domain_for_dev(dev), handle);
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Prepare a successfully-mapped scatterlist to give back to the caller.
 464  *
 465  * At this point the segments are already laid out by iommu_dma_map_sg() to
 466  * avoid individually crossing any boundaries, so we merely need to check a
 467  * segment's start address to avoid concatenating across one.
 468  */
 469 static int __finalise_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
 470                 dma_addr_t dma_addr)
 471 {
 472         struct scatterlist *s, *cur = sg;
 473         unsigned long seg_mask = dma_get_seg_boundary(dev);
 474         unsigned int cur_len = 0, max_len = dma_get_max_seg_size(dev);
 475         int i, count = 0;
 476
 477         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
 478                 /* Restore this segment's original unaligned fields first */
 479                 unsigned int s_iova_off = sg_dma_address(s);
 480                 unsigned int s_length = sg_dma_len(s);
 481                 unsigned int s_iova_len = s->length;
 482
 483                 s->offset += s_iova_off;
 484                 s->length = s_length;
 485                 sg_dma_address(s) = DMA_ERROR_CODE;
 486                 sg_dma_len(s) = 0;
 487
 488                 /*
 489                  * Now fill in the real DMA data. If...
 490                  * - there is a valid output segment to append to
 491                  * - and this segment starts on an IOVA page boundary
 492                  * - but doesn't fall at a segment boundary
 493                  * - and wouldn't make the resulting output segment too long
 494                  */
 495                 if (cur_len && !s_iova_off && (dma_addr & seg_mask) &&
 496                     (max_len - cur_len >= s_length)) {
 497                         /* ...then concatenate it with the previous one */
 498                         cur_len += s_length;
 499                 } else {
 500                         /* Otherwise start the next output segment */
 501                         if (i > 0)
 502                                 cur = sg_next(cur);
 503                         cur_len = s_length;
 504                         count++;
 505
 506                         sg_dma_address(cur) = dma_addr + s_iova_off;
 507                 }
 508
 509                 sg_dma_len(cur) = cur_len;
 510                 dma_addr += s_iova_len;
 511
 512                 if (s_length + s_iova_off < s_iova_len)
 513                         cur_len = 0;
 514         }
 515         return count;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * If mapping failed, then just restore the original list,
 520  * but making sure the DMA fields are invalidated.
 521  */
 522 static void __invalidate_sg(struct scatterlist *sg, int nents)
 523 {
 524         struct scatterlist *s;
 525         int i;
 526
 527         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
 528                 if (sg_dma_address(s) != DMA_ERROR_CODE)
 529                         s->offset += sg_dma_address(s);
 530                 if (sg_dma_len(s))
 531                         s->length = sg_dma_len(s);
 532                 sg_dma_address(s) = DMA_ERROR_CODE;
 533                 sg_dma_len(s) = 0;
 534         }
 535 }
 536
 537 /*
 538  * The DMA API client is passing in a scatterlist which could describe
 539  * any old buffer layout, but the IOMMU API requires everything to be
 540  * aligned to IOMMU pages. Hence the need for this complicated bit of
 541  * impedance-matching, to be able to hand off a suitably-aligned list,
 542  * but still preserve the original offsets and sizes for the caller.
 543  */
 544 int iommu_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 545                 int nents, int prot)
 546 {
 547         struct iommu_domain *domain = iommu_get_domain_for_dev(dev);
 548         struct iova_domain *iovad = cookie_iovad(domain);
 549         struct iova *iova;
 550         struct scatterlist *s, *prev = NULL;
 551         dma_addr_t dma_addr;
 552         size_t iova_len = 0;
 553         unsigned long mask = dma_get_seg_boundary(dev);
 554         int i;
 555
 556         /*
 557          * Work out how much IOVA space we need, and align the segments to
 558          * IOVA granules for the IOMMU driver to handle. With some clever
 559          * trickery we can modify the list in-place, but reversibly, by
 560          * stashing the unaligned parts in the as-yet-unused DMA fields.
 561          */
 562         for_each_sg(sg, s, nents, i) {
 563                 size_t s_iova_off = iova_offset(iovad, s->offset);
 564                 size_t s_length = s->length;
 565                 size_t pad_len = (mask - iova_len + 1) & mask;
 566
 567                 sg_dma_address(s) = s_iova_off;
 568                 sg_dma_len(s) = s_length;
 569                 s->offset -= s_iova_off;
 570                 s_length = iova_align(iovad, s_length + s_iova_off);
 571                 s->length = s_length;
 572
 573                 /*
 574                  * Due to the alignment of our single IOVA allocation, we can
 575                  * depend on these assumptions about the segment boundary mask:
 576                  * - If mask size >= IOVA size, then the IOVA range cannot
 577                  *   possibly fall across a boundary, so we don't care.
 578                  * - If mask size < IOVA size, then the IOVA range must start
 579                  *   exactly on a boundary, therefore we can lay things out
 580                  *   based purely on segment lengths without needing to know
 581                  *   the actual addresses beforehand.
 582                  * - The mask must be a power of 2, so pad_len == 0 if
 583                  *   iova_len == 0, thus we cannot dereference prev the first
 584                  *   time through here (i.e. before it has a meaningful value).
 585                  */
 586                 if (pad_len && pad_len < s_length - 1) {
 587                         prev->length += pad_len;
 588                         iova_len += pad_len;
 589                 }
 590
 591                 iova_len += s_length;
 592                 prev = s;
 593         }
 594
 595         iova = __alloc_iova(domain, iova_len, dma_get_mask(dev));
 596         if (!iova)
 597                 goto out_restore_sg;
 598
 599         /*
 600          * We'll leave any physical concatenation to the IOMMU driver's
 601          * implementation - it knows better than we do.
 602          */
 603         dma_addr = iova_dma_addr(iovad, iova);
 604         if (iommu_map_sg(domain, dma_addr, sg, nents, prot) < iova_len)
 605                 goto out_free_iova;
 606
 607         return __finalise_sg(dev, sg, nents, dma_addr);
 608
 609 out_free_iova:
 610         __free_iova(iovad, iova);
 611 out_restore_sg:
 612         __invalidate_sg(sg, nents);
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 void iommu_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
 617                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 618 {
 619         /*
 620          * The scatterlist segments are mapped into a single
 621          * contiguous IOVA allocation, so this is incredibly easy.
 622          */
 623         __iommu_dma_unmap(iommu_get_domain_for_dev(dev), sg_dma_address(sg));
 624 }
 625
 626 int iommu_dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
 627 {
 628         /*
 629          * 'Special' IOMMUs which don't have the same addressing capability
 630          * as the CPU will have to wait until we have some way to query that
 631          * before they'll be able to use this framework.
 632          */
 633         return 1;
 634 }
 635
 636 int iommu_dma_mapping_error(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 637 {
 638         return dma_addr == DMA_ERROR_CODE;
 639 }
 640
 641 static struct iommu_dma_msi_page *iommu_dma_get_msi_page(struct device *dev,
 642                 phys_addr_t msi_addr, struct iommu_domain *domain)
 643 {
 644         struct iommu_dma_cookie *cookie = domain->iova_cookie;
 645         struct iommu_dma_msi_page *msi_page;
 646         struct iova_domain *iovad = &cookie->iovad;
 647         struct iova *iova;
 648         int prot = IOMMU_WRITE | IOMMU_NOEXEC | IOMMU_MMIO;
 649
 650         msi_addr &= ~(phys_addr_t)iova_mask(iovad);
 651         list_for_each_entry(msi_page, &cookie->msi_page_list, list)
 652                 if (msi_page->phys == msi_addr)
 653                         return msi_page;
 654
 655         msi_page = kzalloc(sizeof(*msi_page), GFP_ATOMIC);
 656         if (!msi_page)
 657                 return NULL;
 658
 659         iova = __alloc_iova(domain, iovad->granule, dma_get_mask(dev));
 660         if (!iova)
 661                 goto out_free_page;
 662
 663         msi_page->phys = msi_addr;
 664         msi_page->iova = iova_dma_addr(iovad, iova);
 665         if (iommu_map(domain, msi_page->iova, msi_addr, iovad->granule, prot))
 666                 goto out_free_iova;
 667
 668         INIT_LIST_HEAD(&msi_page->list);
 669         list_add(&msi_page->list, &cookie->msi_page_list);
 670         return msi_page;
 671
 672 out_free_iova:
 673         __free_iova(iovad, iova);
 674 out_free_page:
 675         kfree(msi_page);
 676         return NULL;
 677 }
 678
 679 void iommu_dma_map_msi_msg(int irq, struct msi_msg *msg)
 680 {
 681         struct device *dev = msi_desc_to_dev(irq_get_msi_desc(irq));
 682         struct iommu_domain *domain = iommu_get_domain_for_dev(dev);
 683         struct iommu_dma_cookie *cookie;
 684         struct iommu_dma_msi_page *msi_page;
 685         phys_addr_t msi_addr = (u64)msg->address_hi << 32 | msg->address_lo;
 686         unsigned long flags;
 687
 688         if (!domain || !domain->iova_cookie)
 689                 return;
 690
 691         cookie = domain->iova_cookie;
 692
 693         /*
 694          * We disable IRQs to rule out a possible inversion against
 695          * irq_desc_lock if, say, someone tries to retarget the affinity
 696          * of an MSI from within an IPI handler.
 697          */
 698         spin_lock_irqsave(&cookie->msi_lock, flags);
 699         msi_page = iommu_dma_get_msi_page(dev, msi_addr, domain);
 700         spin_unlock_irqrestore(&cookie->msi_lock, flags);
 701
 702         if (WARN_ON(!msi_page)) {
 703                 /*
 704                  * We're called from a void callback, so the best we can do is
 705                  * 'fail' by filling the message with obviously bogus values.
 706                  * Since we got this far due to an IOMMU being present, it's
 707                  * not like the existing address would have worked anyway...
 708                  */
 709                 msg->address_hi = ~0U;
 710                 msg->address_lo = ~0U;
 711                 msg->data = ~0U;
 712         } else {
 713                 msg->address_hi = upper_32_bits(msi_page->iova);
 714                 msg->address_lo &= iova_mask(&cookie->iovad);
 715                 msg->address_lo += lower_32_bits(msi_page->iova);
 716         }
 717 }