1ca2e3342SJohannes Berg // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2ca2e3342SJohannes Berg /*
3ca2e3342SJohannes Berg * Copyright (C) 2021 Intel Corporation
4ca2e3342SJohannes Berg * Author: Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>
5ca2e3342SJohannes Berg */
6ca2e3342SJohannes Berg #include <linux/types.h>
7ca2e3342SJohannes Berg #include <linux/slab.h>
8ca2e3342SJohannes Berg #include <linux/logic_iomem.h>
968fdb644SJohannes Berg #include <asm/io.h>
10ca2e3342SJohannes Berg
11ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_region {
12ca2e3342SJohannes Berg const struct resource *res;
13ca2e3342SJohannes Berg const struct logic_iomem_region_ops *ops;
14ca2e3342SJohannes Berg struct list_head list;
15ca2e3342SJohannes Berg };
16ca2e3342SJohannes Berg
17ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area {
18ca2e3342SJohannes Berg const struct logic_iomem_ops *ops;
19ca2e3342SJohannes Berg void *priv;
20ca2e3342SJohannes Berg };
21ca2e3342SJohannes Berg
22ca2e3342SJohannes Berg #define AREA_SHIFT 24
23ca2e3342SJohannes Berg #define MAX_AREA_SIZE (1 << AREA_SHIFT)
244e8a5edaSJohannes Berg #define MAX_AREAS ((1U << 31) / MAX_AREA_SIZE)
25ca2e3342SJohannes Berg #define AREA_BITS ((MAX_AREAS - 1) << AREA_SHIFT)
26ca2e3342SJohannes Berg #define AREA_MASK (MAX_AREA_SIZE - 1)
27ca2e3342SJohannes Berg #ifdef CONFIG_64BIT
28ca2e3342SJohannes Berg #define IOREMAP_BIAS 0xDEAD000000000000UL
29ca2e3342SJohannes Berg #define IOREMAP_MASK 0xFFFFFFFF00000000UL
30ca2e3342SJohannes Berg #else
314e8a5edaSJohannes Berg #define IOREMAP_BIAS 0x80000000UL
324e8a5edaSJohannes Berg #define IOREMAP_MASK 0x80000000UL
33ca2e3342SJohannes Berg #endif
34ca2e3342SJohannes Berg
35ca2e3342SJohannes Berg static DEFINE_MUTEX(regions_mtx);
36ca2e3342SJohannes Berg static LIST_HEAD(regions_list);
37ca2e3342SJohannes Berg static struct logic_iomem_area mapped_areas[MAX_AREAS];
38ca2e3342SJohannes Berg
logic_iomem_add_region(struct resource * resource,const struct logic_iomem_region_ops * ops)39ca2e3342SJohannes Berg int logic_iomem_add_region(struct resource *resource,
40ca2e3342SJohannes Berg const struct logic_iomem_region_ops *ops)
41ca2e3342SJohannes Berg {
42ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_region *rreg;
43ca2e3342SJohannes Berg int err;
44ca2e3342SJohannes Berg
45ca2e3342SJohannes Berg if (WARN_ON(!resource || !ops))
46ca2e3342SJohannes Berg return -EINVAL;
47ca2e3342SJohannes Berg
48ca2e3342SJohannes Berg if (WARN_ON((resource->flags & IORESOURCE_TYPE_BITS) != IORESOURCE_MEM))
49ca2e3342SJohannes Berg return -EINVAL;
50ca2e3342SJohannes Berg
51ca2e3342SJohannes Berg rreg = kzalloc(sizeof(*rreg), GFP_KERNEL);
52ca2e3342SJohannes Berg if (!rreg)
53ca2e3342SJohannes Berg return -ENOMEM;
54ca2e3342SJohannes Berg
55ca2e3342SJohannes Berg err = request_resource(&iomem_resource, resource);
56ca2e3342SJohannes Berg if (err) {
57ca2e3342SJohannes Berg kfree(rreg);
58ca2e3342SJohannes Berg return -ENOMEM;
59ca2e3342SJohannes Berg }
60ca2e3342SJohannes Berg
61ca2e3342SJohannes Berg mutex_lock(®ions_mtx);
62ca2e3342SJohannes Berg rreg->res = resource;
63ca2e3342SJohannes Berg rreg->ops = ops;
64ca2e3342SJohannes Berg list_add_tail(&rreg->list, ®ions_list);
65ca2e3342SJohannes Berg mutex_unlock(®ions_mtx);
66ca2e3342SJohannes Berg
67ca2e3342SJohannes Berg return 0;
68ca2e3342SJohannes Berg }
69ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(logic_iomem_add_region);
70ca2e3342SJohannes Berg
71*2a6852cbSJohannes Berg #ifndef CONFIG_INDIRECT_IOMEM_FALLBACK
real_ioremap(phys_addr_t offset,size_t size)72ca2e3342SJohannes Berg static void __iomem *real_ioremap(phys_addr_t offset, size_t size)
73ca2e3342SJohannes Berg {
74ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "invalid ioremap(0x%llx, 0x%zx)\n",
75ca2e3342SJohannes Berg (unsigned long long)offset, size);
76ca2e3342SJohannes Berg return NULL;
77ca2e3342SJohannes Berg }
78ca2e3342SJohannes Berg
real_iounmap(volatile void __iomem * addr)795f174ec3SAl Viro static void real_iounmap(volatile void __iomem *addr)
80ca2e3342SJohannes Berg {
81ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "invalid iounmap for addr 0x%llx\n",
824e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr);
83ca2e3342SJohannes Berg }
84*2a6852cbSJohannes Berg #endif /* CONFIG_INDIRECT_IOMEM_FALLBACK */
85ca2e3342SJohannes Berg
ioremap(phys_addr_t offset,size_t size)86ca2e3342SJohannes Berg void __iomem *ioremap(phys_addr_t offset, size_t size)
87ca2e3342SJohannes Berg {
88ca2e3342SJohannes Berg void __iomem *ret = NULL;
89ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_region *rreg, *found = NULL;
90ca2e3342SJohannes Berg int i;
91ca2e3342SJohannes Berg
92ca2e3342SJohannes Berg mutex_lock(®ions_mtx);
93ca2e3342SJohannes Berg list_for_each_entry(rreg, ®ions_list, list) {
94ca2e3342SJohannes Berg if (rreg->res->start > offset)
95ca2e3342SJohannes Berg continue;
96ca2e3342SJohannes Berg if (rreg->res->end < offset + size - 1)
97ca2e3342SJohannes Berg continue;
98ca2e3342SJohannes Berg found = rreg;
99ca2e3342SJohannes Berg break;
100ca2e3342SJohannes Berg }
101ca2e3342SJohannes Berg
102ca2e3342SJohannes Berg if (!found)
103ca2e3342SJohannes Berg goto out;
104ca2e3342SJohannes Berg
105ca2e3342SJohannes Berg for (i = 0; i < MAX_AREAS; i++) {
106ca2e3342SJohannes Berg long offs;
107ca2e3342SJohannes Berg
108ca2e3342SJohannes Berg if (mapped_areas[i].ops)
109ca2e3342SJohannes Berg continue;
110ca2e3342SJohannes Berg
111ca2e3342SJohannes Berg offs = rreg->ops->map(offset - found->res->start,
112ca2e3342SJohannes Berg size, &mapped_areas[i].ops,
113ca2e3342SJohannes Berg &mapped_areas[i].priv);
114ca2e3342SJohannes Berg if (offs < 0) {
115ca2e3342SJohannes Berg mapped_areas[i].ops = NULL;
116ca2e3342SJohannes Berg break;
117ca2e3342SJohannes Berg }
118ca2e3342SJohannes Berg
119ca2e3342SJohannes Berg if (WARN_ON(!mapped_areas[i].ops)) {
120ca2e3342SJohannes Berg mapped_areas[i].ops = NULL;
121ca2e3342SJohannes Berg break;
122ca2e3342SJohannes Berg }
123ca2e3342SJohannes Berg
124ca2e3342SJohannes Berg ret = (void __iomem *)(IOREMAP_BIAS + (i << AREA_SHIFT) + offs);
125ca2e3342SJohannes Berg break;
126ca2e3342SJohannes Berg }
127ca2e3342SJohannes Berg out:
128ca2e3342SJohannes Berg mutex_unlock(®ions_mtx);
129ca2e3342SJohannes Berg if (ret)
130ca2e3342SJohannes Berg return ret;
131ca2e3342SJohannes Berg return real_ioremap(offset, size);
132ca2e3342SJohannes Berg }
133ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(ioremap);
134ca2e3342SJohannes Berg
135ca2e3342SJohannes Berg static inline struct logic_iomem_area *
get_area(const volatile void __iomem * addr)136ca2e3342SJohannes Berg get_area(const volatile void __iomem *addr)
137ca2e3342SJohannes Berg {
138ca2e3342SJohannes Berg unsigned long a = (unsigned long)addr;
139ca2e3342SJohannes Berg unsigned int idx;
140ca2e3342SJohannes Berg
141ca2e3342SJohannes Berg if (WARN_ON((a & IOREMAP_MASK) != IOREMAP_BIAS))
142ca2e3342SJohannes Berg return NULL;
143ca2e3342SJohannes Berg
144ca2e3342SJohannes Berg idx = (a & AREA_BITS) >> AREA_SHIFT;
145ca2e3342SJohannes Berg
146ca2e3342SJohannes Berg if (mapped_areas[idx].ops)
147ca2e3342SJohannes Berg return &mapped_areas[idx];
148ca2e3342SJohannes Berg
149ca2e3342SJohannes Berg return NULL;
150ca2e3342SJohannes Berg }
151ca2e3342SJohannes Berg
iounmap(volatile void __iomem * addr)1525f174ec3SAl Viro void iounmap(volatile void __iomem *addr)
153ca2e3342SJohannes Berg {
154ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr);
155ca2e3342SJohannes Berg
156ca2e3342SJohannes Berg if (!area) {
157ca2e3342SJohannes Berg real_iounmap(addr);
158ca2e3342SJohannes Berg return;
159ca2e3342SJohannes Berg }
160ca2e3342SJohannes Berg
161ca2e3342SJohannes Berg if (area->ops->unmap)
162ca2e3342SJohannes Berg area->ops->unmap(area->priv);
163ca2e3342SJohannes Berg
164ca2e3342SJohannes Berg mutex_lock(®ions_mtx);
165ca2e3342SJohannes Berg area->ops = NULL;
166ca2e3342SJohannes Berg area->priv = NULL;
167ca2e3342SJohannes Berg mutex_unlock(®ions_mtx);
168ca2e3342SJohannes Berg }
169ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(iounmap);
170ca2e3342SJohannes Berg
171*2a6852cbSJohannes Berg #ifndef CONFIG_INDIRECT_IOMEM_FALLBACK
172ca2e3342SJohannes Berg #define MAKE_FALLBACK(op, sz) \
173ca2e3342SJohannes Berg static u##sz real_raw_read ## op(const volatile void __iomem *addr) \
174ca2e3342SJohannes Berg { \
175ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "Invalid read" #op " at address %llx\n", \
1764e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr); \
177ca2e3342SJohannes Berg return (u ## sz)~0ULL; \
178ca2e3342SJohannes Berg } \
179ca2e3342SJohannes Berg \
18068fdb644SJohannes Berg static void real_raw_write ## op(u ## sz val, \
18168fdb644SJohannes Berg volatile void __iomem *addr) \
182ca2e3342SJohannes Berg { \
183ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "Invalid writeq" #op " of 0x%llx at address %llx\n", \
1844e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)val, \
1854e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr);\
186ca2e3342SJohannes Berg } \
187ca2e3342SJohannes Berg
188ca2e3342SJohannes Berg MAKE_FALLBACK(b, 8);
189ca2e3342SJohannes Berg MAKE_FALLBACK(w, 16);
190ca2e3342SJohannes Berg MAKE_FALLBACK(l, 32);
191ca2e3342SJohannes Berg #ifdef CONFIG_64BIT
192ca2e3342SJohannes Berg MAKE_FALLBACK(q, 64);
193ca2e3342SJohannes Berg #endif
194ca2e3342SJohannes Berg
real_memset_io(volatile void __iomem * addr,int value,size_t size)195ca2e3342SJohannes Berg static void real_memset_io(volatile void __iomem *addr, int value, size_t size)
196ca2e3342SJohannes Berg {
197ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "Invalid memset_io at address 0x%llx\n",
1984e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr);
199ca2e3342SJohannes Berg }
200ca2e3342SJohannes Berg
real_memcpy_fromio(void * buffer,const volatile void __iomem * addr,size_t size)201ca2e3342SJohannes Berg static void real_memcpy_fromio(void *buffer, const volatile void __iomem *addr,
202ca2e3342SJohannes Berg size_t size)
203ca2e3342SJohannes Berg {
204ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "Invalid memcpy_fromio at address 0x%llx\n",
2054e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr);
206ca2e3342SJohannes Berg
207ca2e3342SJohannes Berg memset(buffer, 0xff, size);
208ca2e3342SJohannes Berg }
209ca2e3342SJohannes Berg
real_memcpy_toio(volatile void __iomem * addr,const void * buffer,size_t size)210ca2e3342SJohannes Berg static void real_memcpy_toio(volatile void __iomem *addr, const void *buffer,
211ca2e3342SJohannes Berg size_t size)
212ca2e3342SJohannes Berg {
213ca2e3342SJohannes Berg WARN(1, "Invalid memcpy_toio at address 0x%llx\n",
2144e84139eSJohannes Berg (unsigned long long)(uintptr_t __force)addr);
215ca2e3342SJohannes Berg }
216*2a6852cbSJohannes Berg #endif /* CONFIG_INDIRECT_IOMEM_FALLBACK */
217ca2e3342SJohannes Berg
218ca2e3342SJohannes Berg #define MAKE_OP(op, sz) \
219ca2e3342SJohannes Berg u##sz __raw_read ## op(const volatile void __iomem *addr) \
220ca2e3342SJohannes Berg { \
221ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr); \
222ca2e3342SJohannes Berg \
223ca2e3342SJohannes Berg if (!area) \
224ca2e3342SJohannes Berg return real_raw_read ## op(addr); \
225ca2e3342SJohannes Berg \
226ca2e3342SJohannes Berg return (u ## sz) area->ops->read(area->priv, \
227ca2e3342SJohannes Berg (unsigned long)addr & AREA_MASK,\
228ca2e3342SJohannes Berg sz / 8); \
229ca2e3342SJohannes Berg } \
230ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(__raw_read ## op); \
231ca2e3342SJohannes Berg \
232ca2e3342SJohannes Berg void __raw_write ## op(u ## sz val, volatile void __iomem *addr) \
233ca2e3342SJohannes Berg { \
234ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr); \
235ca2e3342SJohannes Berg \
236ca2e3342SJohannes Berg if (!area) { \
237ca2e3342SJohannes Berg real_raw_write ## op(val, addr); \
238ca2e3342SJohannes Berg return; \
239ca2e3342SJohannes Berg } \
240ca2e3342SJohannes Berg \
241ca2e3342SJohannes Berg area->ops->write(area->priv, \
242ca2e3342SJohannes Berg (unsigned long)addr & AREA_MASK, \
243ca2e3342SJohannes Berg sz / 8, val); \
244ca2e3342SJohannes Berg } \
245ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(__raw_write ## op)
246ca2e3342SJohannes Berg
247ca2e3342SJohannes Berg MAKE_OP(b, 8);
248ca2e3342SJohannes Berg MAKE_OP(w, 16);
249ca2e3342SJohannes Berg MAKE_OP(l, 32);
250ca2e3342SJohannes Berg #ifdef CONFIG_64BIT
251ca2e3342SJohannes Berg MAKE_OP(q, 64);
252ca2e3342SJohannes Berg #endif
253ca2e3342SJohannes Berg
memset_io(volatile void __iomem * addr,int value,size_t size)254ca2e3342SJohannes Berg void memset_io(volatile void __iomem *addr, int value, size_t size)
255ca2e3342SJohannes Berg {
256ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr);
257ca2e3342SJohannes Berg unsigned long offs, start;
258ca2e3342SJohannes Berg
259ca2e3342SJohannes Berg if (!area) {
260ca2e3342SJohannes Berg real_memset_io(addr, value, size);
261ca2e3342SJohannes Berg return;
262ca2e3342SJohannes Berg }
263ca2e3342SJohannes Berg
264ca2e3342SJohannes Berg start = (unsigned long)addr & AREA_MASK;
265ca2e3342SJohannes Berg
266ca2e3342SJohannes Berg if (area->ops->set) {
267ca2e3342SJohannes Berg area->ops->set(area->priv, start, value, size);
268ca2e3342SJohannes Berg return;
269ca2e3342SJohannes Berg }
270ca2e3342SJohannes Berg
271ca2e3342SJohannes Berg for (offs = 0; offs < size; offs++)
272ca2e3342SJohannes Berg area->ops->write(area->priv, start + offs, 1, value);
273ca2e3342SJohannes Berg }
274ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(memset_io);
275ca2e3342SJohannes Berg
memcpy_fromio(void * buffer,const volatile void __iomem * addr,size_t size)276ca2e3342SJohannes Berg void memcpy_fromio(void *buffer, const volatile void __iomem *addr,
277ca2e3342SJohannes Berg size_t size)
278ca2e3342SJohannes Berg {
279ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr);
280ca2e3342SJohannes Berg u8 *buf = buffer;
281ca2e3342SJohannes Berg unsigned long offs, start;
282ca2e3342SJohannes Berg
283ca2e3342SJohannes Berg if (!area) {
284ca2e3342SJohannes Berg real_memcpy_fromio(buffer, addr, size);
285ca2e3342SJohannes Berg return;
286ca2e3342SJohannes Berg }
287ca2e3342SJohannes Berg
288ca2e3342SJohannes Berg start = (unsigned long)addr & AREA_MASK;
289ca2e3342SJohannes Berg
290ca2e3342SJohannes Berg if (area->ops->copy_from) {
291ca2e3342SJohannes Berg area->ops->copy_from(area->priv, buffer, start, size);
292ca2e3342SJohannes Berg return;
293ca2e3342SJohannes Berg }
294ca2e3342SJohannes Berg
295ca2e3342SJohannes Berg for (offs = 0; offs < size; offs++)
296ca2e3342SJohannes Berg buf[offs] = area->ops->read(area->priv, start + offs, 1);
297ca2e3342SJohannes Berg }
298ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(memcpy_fromio);
299ca2e3342SJohannes Berg
memcpy_toio(volatile void __iomem * addr,const void * buffer,size_t size)300ca2e3342SJohannes Berg void memcpy_toio(volatile void __iomem *addr, const void *buffer, size_t size)
301ca2e3342SJohannes Berg {
302ca2e3342SJohannes Berg struct logic_iomem_area *area = get_area(addr);
303ca2e3342SJohannes Berg const u8 *buf = buffer;
304ca2e3342SJohannes Berg unsigned long offs, start;
305ca2e3342SJohannes Berg
306ca2e3342SJohannes Berg if (!area) {
307ca2e3342SJohannes Berg real_memcpy_toio(addr, buffer, size);
308ca2e3342SJohannes Berg return;
309ca2e3342SJohannes Berg }
310ca2e3342SJohannes Berg
311ca2e3342SJohannes Berg start = (unsigned long)addr & AREA_MASK;
312ca2e3342SJohannes Berg
313ca2e3342SJohannes Berg if (area->ops->copy_to) {
314ca2e3342SJohannes Berg area->ops->copy_to(area->priv, start, buffer, size);
315ca2e3342SJohannes Berg return;
316ca2e3342SJohannes Berg }
317ca2e3342SJohannes Berg
318ca2e3342SJohannes Berg for (offs = 0; offs < size; offs++)
319ca2e3342SJohannes Berg area->ops->write(area->priv, start + offs, 1, buf[offs]);
320ca2e3342SJohannes Berg }
321ca2e3342SJohannes Berg EXPORT_SYMBOL(memcpy_toio);
322