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