kernel/dma/mapping.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * arch-independent dma-mapping routines
   4  *
   5  * Copyright (c) 2006  SUSE Linux Products GmbH
   6  * Copyright (c) 2006  Tejun Heo <teheo@suse.de>
   7  */
   8 #include <linux/memblock.h> /* for max_pfn */
   9 #include <linux/acpi.h>
  10 #include <linux/dma-map-ops.h>
  11 #include <linux/export.h>
  12 #include <linux/gfp.h>
  13 #include <linux/of_device.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include "debug.h"
  17 #include "direct.h"
  18
  19 bool dma_default_coherent;
  20
  21 /*
  22  * Managed DMA API
  23  */
  24 struct dma_devres {
  25         size_t          size;
  26         void            *vaddr;
  27         dma_addr_t      dma_handle;
  28         unsigned long   attrs;
  29 };
  30
  31 static void dmam_release(struct device *dev, void *res)
  32 {
  33         struct dma_devres *this = res;
  34
  35         dma_free_attrs(dev, this->size, this->vaddr, this->dma_handle,
  36                         this->attrs);
  37 }
  38
  39 static int dmam_match(struct device *dev, void *res, void *match_data)
  40 {
  41         struct dma_devres *this = res, *match = match_data;
  42
  43         if (this->vaddr == match->vaddr) {
  44                 WARN_ON(this->size != match->size ||
  45                         this->dma_handle != match->dma_handle);
  46                 return 1;
  47         }
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 /**
  52  * dmam_free_coherent - Managed dma_free_coherent()
  53  * @dev: Device to free coherent memory for
  54  * @size: Size of allocation
  55  * @vaddr: Virtual address of the memory to free
  56  * @dma_handle: DMA handle of the memory to free
  57  *
  58  * Managed dma_free_coherent().
  59  */
  60 void dmam_free_coherent(struct device *dev, size_t size, void *vaddr,
  61                         dma_addr_t dma_handle)
  62 {
  63         struct dma_devres match_data = { size, vaddr, dma_handle };
  64
  65         dma_free_coherent(dev, size, vaddr, dma_handle);
  66         WARN_ON(devres_destroy(dev, dmam_release, dmam_match, &match_data));
  67 }
  68 EXPORT_SYMBOL(dmam_free_coherent);
  69
  70 /**
  71  * dmam_alloc_attrs - Managed dma_alloc_attrs()
  72  * @dev: Device to allocate non_coherent memory for
  73  * @size: Size of allocation
  74  * @dma_handle: Out argument for allocated DMA handle
  75  * @gfp: Allocation flags
  76  * @attrs: Flags in the DMA_ATTR_* namespace.
  77  *
  78  * Managed dma_alloc_attrs().  Memory allocated using this function will be
  79  * automatically released on driver detach.
  80  *
  81  * RETURNS:
  82  * Pointer to allocated memory on success, NULL on failure.
  83  */
  84 void *dmam_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
  85                 gfp_t gfp, unsigned long attrs)
  86 {
  87         struct dma_devres *dr;
  88         void *vaddr;
  89
  90         dr = devres_alloc(dmam_release, sizeof(*dr), gfp);
  91         if (!dr)
  92                 return NULL;
  93
  94         vaddr = dma_alloc_attrs(dev, size, dma_handle, gfp, attrs);
  95         if (!vaddr) {
  96                 devres_free(dr);
  97                 return NULL;
  98         }
  99
 100         dr->vaddr = vaddr;
 101         dr->dma_handle = *dma_handle;
 102         dr->size = size;
 103         dr->attrs = attrs;
 104
 105         devres_add(dev, dr);
 106
 107         return vaddr;
 108 }
 109 EXPORT_SYMBOL(dmam_alloc_attrs);
 110
 111 static bool dma_go_direct(struct device *dev, dma_addr_t mask,
 112                 const struct dma_map_ops *ops)
 113 {
 114         if (likely(!ops))
 115                 return true;
 116 #ifdef CONFIG_DMA_OPS_BYPASS
 117         if (dev->dma_ops_bypass)
 118                 return min_not_zero(mask, dev->bus_dma_limit) >=
 119                             dma_direct_get_required_mask(dev);
 120 #endif
 121         return false;
 122 }
 123
 124
 125 /*
 126  * Check if the devices uses a direct mapping for streaming DMA operations.
 127  * This allows IOMMU drivers to set a bypass mode if the DMA mask is large
 128  * enough.
 129  */
 130 static inline bool dma_alloc_direct(struct device *dev,
 131                 const struct dma_map_ops *ops)
 132 {
 133         return dma_go_direct(dev, dev->coherent_dma_mask, ops);
 134 }
 135
 136 static inline bool dma_map_direct(struct device *dev,
 137                 const struct dma_map_ops *ops)
 138 {
 139         return dma_go_direct(dev, *dev->dma_mask, ops);
 140 }
 141
 142 dma_addr_t dma_map_page_attrs(struct device *dev, struct page *page,
 143                 size_t offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
 144                 unsigned long attrs)
 145 {
 146         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 147         dma_addr_t addr;
 148
 149         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 150
 151         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 152                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 153
 154         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 155             arch_dma_map_page_direct(dev, page_to_phys(page) + offset + size))
 156                 addr = dma_direct_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
 157         else
 158                 addr = ops->map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
 159         debug_dma_map_page(dev, page, offset, size, dir, addr);
 160
 161         return addr;
 162 }
 163 EXPORT_SYMBOL(dma_map_page_attrs);
 164
 165 void dma_unmap_page_attrs(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 166                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 167 {
 168         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 169
 170         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 171         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 172             arch_dma_unmap_page_direct(dev, addr + size))
 173                 dma_direct_unmap_page(dev, addr, size, dir, attrs);
 174         else if (ops->unmap_page)
 175                 ops->unmap_page(dev, addr, size, dir, attrs);
 176         debug_dma_unmap_page(dev, addr, size, dir);
 177 }
 178 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_page_attrs);
 179
 180 /*
 181  * dma_maps_sg_attrs returns 0 on error and > 0 on success.
 182  * It should never return a value < 0.
 183  */
 184 int dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
 185                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 186 {
 187         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 188         int ents;
 189
 190         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 191
 192         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 193                 return 0;
 194
 195         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 196             arch_dma_map_sg_direct(dev, sg, nents))
 197                 ents = dma_direct_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 198         else
 199                 ents = ops->map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 200         BUG_ON(ents < 0);
 201         debug_dma_map_sg(dev, sg, nents, ents, dir);
 202
 203         return ents;
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL(dma_map_sg_attrs);
 206
 207 void dma_unmap_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 208                                       int nents, enum dma_data_direction dir,
 209                                       unsigned long attrs)
 210 {
 211         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 212
 213         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 214         debug_dma_unmap_sg(dev, sg, nents, dir);
 215         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 216             arch_dma_unmap_sg_direct(dev, sg, nents))
 217                 dma_direct_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 218         else if (ops->unmap_sg)
 219                 ops->unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 220 }
 221 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_sg_attrs);
 222
 223 dma_addr_t dma_map_resource(struct device *dev, phys_addr_t phys_addr,
 224                 size_t size, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 225 {
 226         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 227         dma_addr_t addr = DMA_MAPPING_ERROR;
 228
 229         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 230
 231         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 232                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 233
 234         /* Don't allow RAM to be mapped */
 235         if (WARN_ON_ONCE(pfn_valid(PHYS_PFN(phys_addr))))
 236                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 237
 238         if (dma_map_direct(dev, ops))
 239                 addr = dma_direct_map_resource(dev, phys_addr, size, dir, attrs);
 240         else if (ops->map_resource)
 241                 addr = ops->map_resource(dev, phys_addr, size, dir, attrs);
 242
 243         debug_dma_map_resource(dev, phys_addr, size, dir, addr);
 244         return addr;
 245 }
 246 EXPORT_SYMBOL(dma_map_resource);
 247
 248 void dma_unmap_resource(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 249                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 250 {
 251         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 252
 253         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 254         if (!dma_map_direct(dev, ops) && ops->unmap_resource)
 255                 ops->unmap_resource(dev, addr, size, dir, attrs);
 256         debug_dma_unmap_resource(dev, addr, size, dir);
 257 }
 258 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_resource);
 259
 260 void dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 261                 enum dma_data_direction dir)
 262 {
 263         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 264
 265         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 266         if (dma_map_direct(dev, ops))
 267                 dma_direct_sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 268         else if (ops->sync_single_for_cpu)
 269                 ops->sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 270         debug_dma_sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 271 }
 272 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_single_for_cpu);
 273
 274 void dma_sync_single_for_device(struct device *dev, dma_addr_t addr,
 275                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 276 {
 277         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 278
 279         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 280         if (dma_map_direct(dev, ops))
 281                 dma_direct_sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 282         else if (ops->sync_single_for_device)
 283                 ops->sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 284         debug_dma_sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 285 }
 286 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_single_for_device);
 287
 288 void dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 289                     int nelems, enum dma_data_direction dir)
 290 {
 291         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 292
 293         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 294         if (dma_map_direct(dev, ops))
 295                 dma_direct_sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 296         else if (ops->sync_sg_for_cpu)
 297                 ops->sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 298         debug_dma_sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 299 }
 300 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_sg_for_cpu);
 301
 302 void dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 303                        int nelems, enum dma_data_direction dir)
 304 {
 305         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 306
 307         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 308         if (dma_map_direct(dev, ops))
 309                 dma_direct_sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 310         else if (ops->sync_sg_for_device)
 311                 ops->sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 312         debug_dma_sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 313 }
 314 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_sg_for_device);
 315
 316 /*
 317  * The whole dma_get_sgtable() idea is fundamentally unsafe - it seems
 318  * that the intention is to allow exporting memory allocated via the
 319  * coherent DMA APIs through the dma_buf API, which only accepts a
 320  * scattertable.  This presents a couple of problems:
 321  * 1. Not all memory allocated via the coherent DMA APIs is backed by
 322  *    a struct page
 323  * 2. Passing coherent DMA memory into the streaming APIs is not allowed
 324  *    as we will try to flush the memory through a different alias to that
 325  *    actually being used (and the flushes are redundant.)
 326  */
 327 int dma_get_sgtable_attrs(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 328                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 329                 unsigned long attrs)
 330 {
 331         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 332
 333         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 334                 return dma_direct_get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, dma_addr,
 335                                 size, attrs);
 336         if (!ops->get_sgtable)
 337                 return -ENXIO;
 338         return ops->get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 339 }
 340 EXPORT_SYMBOL(dma_get_sgtable_attrs);
 341
 342 #ifdef CONFIG_MMU
 343 /*
 344  * Return the page attributes used for mapping dma_alloc_* memory, either in
 345  * kernel space if remapping is needed, or to userspace through dma_mmap_*.
 346  */
 347 pgprot_t dma_pgprot(struct device *dev, pgprot_t prot, unsigned long attrs)
 348 {
 349         if (force_dma_unencrypted(dev))
 350                 prot = pgprot_decrypted(prot);
 351         if (dev_is_dma_coherent(dev))
 352                 return prot;
 353 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_WRITE_COMBINE
 354         if (attrs & DMA_ATTR_WRITE_COMBINE)
 355                 return pgprot_writecombine(prot);
 356 #endif
 357         return pgprot_dmacoherent(prot);
 358 }
 359 #endif /* CONFIG_MMU */
 360
 361 /**
 362  * dma_can_mmap - check if a given device supports dma_mmap_*
 363  * @dev: device to check
 364  *
 365  * Returns %true if @dev supports dma_mmap_coherent() and dma_mmap_attrs() to
 366  * map DMA allocations to userspace.
 367  */
 368 bool dma_can_mmap(struct device *dev)
 369 {
 370         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 371
 372         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 373                 return dma_direct_can_mmap(dev);
 374         return ops->mmap != NULL;
 375 }
 376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_can_mmap);
 377
 378 /**
 379  * dma_mmap_attrs - map a coherent DMA allocation into user space
 380  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
 381  * @vma: vm_area_struct describing requested user mapping
 382  * @cpu_addr: kernel CPU-view address returned from dma_alloc_attrs
 383  * @dma_addr: device-view address returned from dma_alloc_attrs
 384  * @size: size of memory originally requested in dma_alloc_attrs
 385  * @attrs: attributes of mapping properties requested in dma_alloc_attrs
 386  *
 387  * Map a coherent DMA buffer previously allocated by dma_alloc_attrs into user
 388  * space.  The coherent DMA buffer must not be freed by the driver until the
 389  * user space mapping has been released.
 390  */
 391 int dma_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 392                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 393                 unsigned long attrs)
 394 {
 395         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 396
 397         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 398                 return dma_direct_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size,
 399                                 attrs);
 400         if (!ops->mmap)
 401                 return -ENXIO;
 402         return ops->mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 403 }
 404 EXPORT_SYMBOL(dma_mmap_attrs);
 405
 406 u64 dma_get_required_mask(struct device *dev)
 407 {
 408         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 409
 410         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 411                 return dma_direct_get_required_mask(dev);
 412         if (ops->get_required_mask)
 413                 return ops->get_required_mask(dev);
 414
 415         /*
 416          * We require every DMA ops implementation to at least support a 32-bit
 417          * DMA mask (and use bounce buffering if that isn't supported in
 418          * hardware).  As the direct mapping code has its own routine to
 419          * actually report an optimal mask we default to 32-bit here as that
 420          * is the right thing for most IOMMUs, and at least not actively
 421          * harmful in general.
 422          */
 423         return DMA_BIT_MASK(32);
 424 }
 425 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_required_mask);
 426
 427 void *dma_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
 428                 gfp_t flag, unsigned long attrs)
 429 {
 430         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 431         void *cpu_addr;
 432
 433         WARN_ON_ONCE(!dev->coherent_dma_mask);
 434
 435         if (dma_alloc_from_dev_coherent(dev, size, dma_handle, &cpu_addr))
 436                 return cpu_addr;
 437
 438         /* let the implementation decide on the zone to allocate from: */
 439         flag &= ~(__GFP_DMA | __GFP_DMA32 | __GFP_HIGHMEM);
 440
 441         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 442                 cpu_addr = dma_direct_alloc(dev, size, dma_handle, flag, attrs);
 443         else if (ops->alloc)
 444                 cpu_addr = ops->alloc(dev, size, dma_handle, flag, attrs);
 445         else
 446                 return NULL;
 447
 448         debug_dma_alloc_coherent(dev, size, *dma_handle, cpu_addr);
 449         return cpu_addr;
 450 }
 451 EXPORT_SYMBOL(dma_alloc_attrs);
 452
 453 void dma_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 454                 dma_addr_t dma_handle, unsigned long attrs)
 455 {
 456         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 457
 458         if (dma_release_from_dev_coherent(dev, get_order(size), cpu_addr))
 459                 return;
 460         /*
 461          * On non-coherent platforms which implement DMA-coherent buffers via
 462          * non-cacheable remaps, ops->free() may call vunmap(). Thus getting
 463          * this far in IRQ context is a) at risk of a BUG_ON() or trying to
 464          * sleep on some machines, and b) an indication that the driver is
 465          * probably misusing the coherent API anyway.
 466          */
 467         WARN_ON(irqs_disabled());
 468
 469         if (!cpu_addr)
 470                 return;
 471
 472         debug_dma_free_coherent(dev, size, cpu_addr, dma_handle);
 473         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 474                 dma_direct_free(dev, size, cpu_addr, dma_handle, attrs);
 475         else if (ops->free)
 476                 ops->free(dev, size, cpu_addr, dma_handle, attrs);
 477 }
 478 EXPORT_SYMBOL(dma_free_attrs);
 479
 480 static struct page *__dma_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 481                 dma_addr_t *dma_handle, enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 482 {
 483         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 484
 485         if (WARN_ON_ONCE(!dev->coherent_dma_mask))
 486                 return NULL;
 487         if (WARN_ON_ONCE(gfp & (__GFP_DMA | __GFP_DMA32 | __GFP_HIGHMEM)))
 488                 return NULL;
 489
 490         size = PAGE_ALIGN(size);
 491         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 492                 return dma_direct_alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 493         if (!ops->alloc_pages)
 494                 return NULL;
 495         return ops->alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 496 }
 497
 498 struct page *dma_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 499                 dma_addr_t *dma_handle, enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 500 {
 501         struct page *page = __dma_alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 502
 503         if (page)
 504                 debug_dma_map_page(dev, page, 0, size, dir, *dma_handle);
 505         return page;
 506 }
 507 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_alloc_pages);
 508
 509 static void __dma_free_pages(struct device *dev, size_t size, struct page *page,
 510                 dma_addr_t dma_handle, enum dma_data_direction dir)
 511 {
 512         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 513
 514         size = PAGE_ALIGN(size);
 515         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 516                 dma_direct_free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 517         else if (ops->free_pages)
 518                 ops->free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 519 }
 520
 521 void dma_free_pages(struct device *dev, size_t size, struct page *page,
 522                 dma_addr_t dma_handle, enum dma_data_direction dir)
 523 {
 524         debug_dma_unmap_page(dev, dma_handle, size, dir);
 525         __dma_free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 526 }
 527 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_free_pages);
 528
 529 int dma_mmap_pages(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 530                 size_t size, struct page *page)
 531 {
 532         unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 533
 534         if (vma->vm_pgoff >= count || vma_pages(vma) > count - vma->vm_pgoff)
 535                 return -ENXIO;
 536         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
 537                                page_to_pfn(page) + vma->vm_pgoff,
 538                                vma_pages(vma) << PAGE_SHIFT, vma->vm_page_prot);
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_mmap_pages);
 541
 542 static struct sg_table *alloc_single_sgt(struct device *dev, size_t size,
 543                 enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 544 {
 545         struct sg_table *sgt;
 546         struct page *page;
 547
 548         sgt = kmalloc(sizeof(*sgt), gfp);
 549         if (!sgt)
 550                 return NULL;
 551         if (sg_alloc_table(sgt, 1, gfp))
 552                 goto out_free_sgt;
 553         page = __dma_alloc_pages(dev, size, &sgt->sgl->dma_address, dir, gfp);
 554         if (!page)
 555                 goto out_free_table;
 556         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
 557         sg_dma_len(sgt->sgl) = sgt->sgl->length;
 558         return sgt;
 559 out_free_table:
 560         sg_free_table(sgt);
 561 out_free_sgt:
 562         kfree(sgt);
 563         return NULL;
 564 }
 565
 566 struct sg_table *dma_alloc_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 567                 enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp, unsigned long attrs)
 568 {
 569         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 570         struct sg_table *sgt;
 571
 572         if (WARN_ON_ONCE(attrs & ~DMA_ATTR_ALLOC_SINGLE_PAGES))
 573                 return NULL;
 574
 575         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 576                 sgt = ops->alloc_noncontiguous(dev, size, dir, gfp, attrs);
 577         else
 578                 sgt = alloc_single_sgt(dev, size, dir, gfp);
 579
 580         if (sgt) {
 581                 sgt->nents = 1;
 582                 debug_dma_map_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, 1, dir);
 583         }
 584         return sgt;
 585 }
 586 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_alloc_noncontiguous);
 587
 588 static void free_single_sgt(struct device *dev, size_t size,
 589                 struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
 590 {
 591         __dma_free_pages(dev, size, sg_page(sgt->sgl), sgt->sgl->dma_address,
 592                          dir);
 593         sg_free_table(sgt);
 594         kfree(sgt);
 595 }
 596
 597 void dma_free_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 598                 struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
 599 {
 600         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 601
 602         debug_dma_unmap_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, dir);
 603         if (ops && ops->free_noncontiguous)
 604                 ops->free_noncontiguous(dev, size, sgt, dir);
 605         else
 606                 free_single_sgt(dev, size, sgt, dir);
 607 }
 608 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_free_noncontiguous);
 609
 610 void *dma_vmap_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 611                 struct sg_table *sgt)
 612 {
 613         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 614         unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 615
 616         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 617                 return vmap(sgt_handle(sgt)->pages, count, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 618         return page_address(sg_page(sgt->sgl));
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_vmap_noncontiguous);
 621
 622 void dma_vunmap_noncontiguous(struct device *dev, void *vaddr)
 623 {
 624         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 625
 626         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 627                 vunmap(vaddr);
 628 }
 629 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_vunmap_noncontiguous);
 630
 631 int dma_mmap_noncontiguous(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 632                 size_t size, struct sg_table *sgt)
 633 {
 634         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 635
 636         if (ops && ops->alloc_noncontiguous) {
 637                 unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 638
 639                 if (vma->vm_pgoff >= count ||
 640                     vma_pages(vma) > count - vma->vm_pgoff)
 641                         return -ENXIO;
 642                 return vm_map_pages(vma, sgt_handle(sgt)->pages, count);
 643         }
 644         return dma_mmap_pages(dev, vma, size, sg_page(sgt->sgl));
 645 }
 646 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_mmap_noncontiguous);
 647
 648 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
 649 {
 650         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 651
 652         /*
 653          * ->dma_supported sets the bypass flag, so we must always call
 654          * into the method here unless the device is truly direct mapped.
 655          */
 656         if (!ops)
 657                 return dma_direct_supported(dev, mask);
 658         if (!ops->dma_supported)
 659                 return 1;
 660         return ops->dma_supported(dev, mask);
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
 663
 664 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_SET_MASK
 665 void arch_dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask);
 666 #else
 667 #define arch_dma_set_mask(dev, mask)    do { } while (0)
 668 #endif
 669
 670 int dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask)
 671 {
 672         /*
 673          * Truncate the mask to the actually supported dma_addr_t width to
 674          * avoid generating unsupportable addresses.
 675          */
 676         mask = (dma_addr_t)mask;
 677
 678         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, mask))
 679                 return -EIO;
 680
 681         arch_dma_set_mask(dev, mask);
 682         *dev->dma_mask = mask;
 683         return 0;
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL(dma_set_mask);
 686
 687 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_SET_COHERENT_MASK
 688 int dma_set_coherent_mask(struct device *dev, u64 mask)
 689 {
 690         /*
 691          * Truncate the mask to the actually supported dma_addr_t width to
 692          * avoid generating unsupportable addresses.
 693          */
 694         mask = (dma_addr_t)mask;
 695
 696         if (!dma_supported(dev, mask))
 697                 return -EIO;
 698
 699         dev->coherent_dma_mask = mask;
 700         return 0;
 701 }
 702 EXPORT_SYMBOL(dma_set_coherent_mask);
 703 #endif
 704
 705 size_t dma_max_mapping_size(struct device *dev)
 706 {
 707         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 708         size_t size = SIZE_MAX;
 709
 710         if (dma_map_direct(dev, ops))
 711                 size = dma_direct_max_mapping_size(dev);
 712         else if (ops && ops->max_mapping_size)
 713                 size = ops->max_mapping_size(dev);
 714
 715         return size;
 716 }
 717 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_max_mapping_size);
 718
 719 bool dma_need_sync(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 720 {
 721         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 722
 723         if (dma_map_direct(dev, ops))
 724                 return dma_direct_need_sync(dev, dma_addr);
 725         return ops->sync_single_for_cpu || ops->sync_single_for_device;
 726 }
 727 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_need_sync);
 728
 729 unsigned long dma_get_merge_boundary(struct device *dev)
 730 {
 731         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 732
 733         if (!ops || !ops->get_merge_boundary)
 734                 return 0;       /* can't merge */
 735
 736         return ops->get_merge_boundary(dev);
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_merge_boundary);