forked from Minki/linux
nds32: DMA mapping API
This patch adds support for the DMA mapping API. It uses dma_map_ops for flexibility. Signed-off-by: Vincent Chen <vincentc@andestech.com> Signed-off-by: Greentime Hu <greentime@andestech.com> Acked-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
This commit is contained in:
Greentime Hu
parent
4a64f68dbd
commit
80081b3391
14
arch/nds32/include/asm/dma-mapping.h
Normal file
14
arch/nds32/include/asm/dma-mapping.h
Normal file
@ -0,0 +1,14 @@
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// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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// Copyright (C) 2005-2017 Andes Technology Corporation
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#ifndef ASMNDS32_DMA_MAPPING_H
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#define ASMNDS32_DMA_MAPPING_H
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extern struct dma_map_ops nds32_dma_ops;
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static inline struct dma_map_ops *get_arch_dma_ops(struct bus_type *bus)
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{
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return &nds32_dma_ops;
|
||||||
|
}
|
||||||
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#endif
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477
arch/nds32/kernel/dma.c
Normal file
477
arch/nds32/kernel/dma.c
Normal file
@ -0,0 +1,477 @@
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// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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||||||
|
// Copyright (C) 2005-2017 Andes Technology Corporation
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#include <linux/types.h>
|
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#include <linux/mm.h>
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#include <linux/export.h>
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||||||
|
#include <linux/string.h>
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#include <linux/scatterlist.h>
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||||||
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#include <linux/dma-mapping.h>
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||||||
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#include <linux/io.h>
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#include <linux/cache.h>
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||||||
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#include <linux/highmem.h>
|
||||||
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#include <linux/slab.h>
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||||||
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#include <asm/cacheflush.h>
|
||||||
|
#include <asm/tlbflush.h>
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||||||
|
#include <asm/dma-mapping.h>
|
||||||
|
#include <asm/proc-fns.h>
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/*
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||||||
|
* This is the page table (2MB) covering uncached, DMA consistent allocations
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||||||
|
*/
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static pte_t *consistent_pte;
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static DEFINE_RAW_SPINLOCK(consistent_lock);
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enum master_type {
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FOR_CPU = 0,
|
||||||
|
FOR_DEVICE = 1,
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||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
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|
* VM region handling support.
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|
*
|
||||||
|
* This should become something generic, handling VM region allocations for
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|
* vmalloc and similar (ioremap, module space, etc).
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||||||
|
*
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||||||
|
* I envisage vmalloc()'s supporting vm_struct becoming:
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|
*
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|
* struct vm_struct {
|
||||||
|
* struct vm_region region;
|
||||||
|
* unsigned long flags;
|
||||||
|
* struct page **pages;
|
||||||
|
* unsigned int nr_pages;
|
||||||
|
* unsigned long phys_addr;
|
||||||
|
* };
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* get_vm_area() would then call vm_region_alloc with an appropriate
|
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|
* struct vm_region head (eg):
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* struct vm_region vmalloc_head = {
|
||||||
|
* .vm_list = LIST_HEAD_INIT(vmalloc_head.vm_list),
|
||||||
|
* .vm_start = VMALLOC_START,
|
||||||
|
* .vm_end = VMALLOC_END,
|
||||||
|
* };
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* However, vmalloc_head.vm_start is variable (typically, it is dependent on
|
||||||
|
* the amount of RAM found at boot time.) I would imagine that get_vm_area()
|
||||||
|
* would have to initialise this each time prior to calling vm_region_alloc().
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct arch_vm_region {
|
||||||
|
struct list_head vm_list;
|
||||||
|
unsigned long vm_start;
|
||||||
|
unsigned long vm_end;
|
||||||
|
struct page *vm_pages;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct arch_vm_region consistent_head = {
|
||||||
|
.vm_list = LIST_HEAD_INIT(consistent_head.vm_list),
|
||||||
|
.vm_start = CONSISTENT_BASE,
|
||||||
|
.vm_end = CONSISTENT_END,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct arch_vm_region *vm_region_alloc(struct arch_vm_region *head,
|
||||||
|
size_t size, int gfp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long addr = head->vm_start, end = head->vm_end - size;
|
||||||
|
unsigned long flags;
|
||||||
|
struct arch_vm_region *c, *new;
|
||||||
|
|
||||||
|
new = kmalloc(sizeof(struct arch_vm_region), gfp);
|
||||||
|
if (!new)
|
||||||
|
goto out;
|
||||||
|
|
||||||
|
raw_spin_lock_irqsave(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
|
||||||
|
list_for_each_entry(c, &head->vm_list, vm_list) {
|
||||||
|
if ((addr + size) < addr)
|
||||||
|
goto nospc;
|
||||||
|
if ((addr + size) <= c->vm_start)
|
||||||
|
goto found;
|
||||||
|
addr = c->vm_end;
|
||||||
|
if (addr > end)
|
||||||
|
goto nospc;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
found:
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Insert this entry _before_ the one we found.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
list_add_tail(&new->vm_list, &c->vm_list);
|
||||||
|
new->vm_start = addr;
|
||||||
|
new->vm_end = addr + size;
|
||||||
|
|
||||||
|
raw_spin_unlock_irqrestore(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
return new;
|
||||||
|
|
||||||
|
nospc:
|
||||||
|
raw_spin_unlock_irqrestore(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
kfree(new);
|
||||||
|
out:
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static struct arch_vm_region *vm_region_find(struct arch_vm_region *head,
|
||||||
|
unsigned long addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct arch_vm_region *c;
|
||||||
|
|
||||||
|
list_for_each_entry(c, &head->vm_list, vm_list) {
|
||||||
|
if (c->vm_start == addr)
|
||||||
|
goto out;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
c = NULL;
|
||||||
|
out:
|
||||||
|
return c;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* FIXME: attrs is not used. */
|
||||||
|
static void *nds32_dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,
|
||||||
|
dma_addr_t * handle, gfp_t gfp,
|
||||||
|
unsigned long attrs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct page *page;
|
||||||
|
struct arch_vm_region *c;
|
||||||
|
unsigned long order;
|
||||||
|
u64 mask = ~0ULL, limit;
|
||||||
|
pgprot_t prot = pgprot_noncached(PAGE_KERNEL);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!consistent_pte) {
|
||||||
|
pr_err("%s: not initialized\n", __func__);
|
||||||
|
dump_stack();
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (dev) {
|
||||||
|
mask = dev->coherent_dma_mask;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Sanity check the DMA mask - it must be non-zero, and
|
||||||
|
* must be able to be satisfied by a DMA allocation.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (mask == 0) {
|
||||||
|
dev_warn(dev, "coherent DMA mask is unset\n");
|
||||||
|
goto no_page;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Sanity check the allocation size.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
size = PAGE_ALIGN(size);
|
||||||
|
limit = (mask + 1) & ~mask;
|
||||||
|
if ((limit && size >= limit) ||
|
||||||
|
size >= (CONSISTENT_END - CONSISTENT_BASE)) {
|
||||||
|
pr_warn("coherent allocation too big "
|
||||||
|
"(requested %#x mask %#llx)\n", size, mask);
|
||||||
|
goto no_page;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
order = get_order(size);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (mask != 0xffffffff)
|
||||||
|
gfp |= GFP_DMA;
|
||||||
|
|
||||||
|
page = alloc_pages(gfp, order);
|
||||||
|
if (!page)
|
||||||
|
goto no_page;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Invalidate any data that might be lurking in the
|
||||||
|
* kernel direct-mapped region for device DMA.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long kaddr = (unsigned long)page_address(page);
|
||||||
|
memset(page_address(page), 0, size);
|
||||||
|
cpu_dma_wbinval_range(kaddr, kaddr + size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Allocate a virtual address in the consistent mapping region.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
c = vm_region_alloc(&consistent_head, size,
|
||||||
|
gfp & ~(__GFP_DMA | __GFP_HIGHMEM));
|
||||||
|
if (c) {
|
||||||
|
pte_t *pte = consistent_pte + CONSISTENT_OFFSET(c->vm_start);
|
||||||
|
struct page *end = page + (1 << order);
|
||||||
|
|
||||||
|
c->vm_pages = page;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Set the "dma handle"
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
*handle = page_to_phys(page);
|
||||||
|
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
BUG_ON(!pte_none(*pte));
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* x86 does not mark the pages reserved...
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
SetPageReserved(page);
|
||||||
|
set_pte(pte, mk_pte(page, prot));
|
||||||
|
page++;
|
||||||
|
pte++;
|
||||||
|
} while (size -= PAGE_SIZE);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Free the otherwise unused pages.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
while (page < end) {
|
||||||
|
__free_page(page);
|
||||||
|
page++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return (void *)c->vm_start;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (page)
|
||||||
|
__free_pages(page, order);
|
||||||
|
no_page:
|
||||||
|
*handle = ~0;
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void nds32_dma_free(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
|
||||||
|
dma_addr_t handle, unsigned long attrs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct arch_vm_region *c;
|
||||||
|
unsigned long flags, addr;
|
||||||
|
pte_t *ptep;
|
||||||
|
|
||||||
|
size = PAGE_ALIGN(size);
|
||||||
|
|
||||||
|
raw_spin_lock_irqsave(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
|
||||||
|
c = vm_region_find(&consistent_head, (unsigned long)cpu_addr);
|
||||||
|
if (!c)
|
||||||
|
goto no_area;
|
||||||
|
|
||||||
|
if ((c->vm_end - c->vm_start) != size) {
|
||||||
|
pr_err("%s: freeing wrong coherent size (%ld != %d)\n",
|
||||||
|
__func__, c->vm_end - c->vm_start, size);
|
||||||
|
dump_stack();
|
||||||
|
size = c->vm_end - c->vm_start;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ptep = consistent_pte + CONSISTENT_OFFSET(c->vm_start);
|
||||||
|
addr = c->vm_start;
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
pte_t pte = ptep_get_and_clear(&init_mm, addr, ptep);
|
||||||
|
unsigned long pfn;
|
||||||
|
|
||||||
|
ptep++;
|
||||||
|
addr += PAGE_SIZE;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!pte_none(pte) && pte_present(pte)) {
|
||||||
|
pfn = pte_pfn(pte);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (pfn_valid(pfn)) {
|
||||||
|
struct page *page = pfn_to_page(pfn);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* x86 does not mark the pages reserved...
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
ClearPageReserved(page);
|
||||||
|
|
||||||
|
__free_page(page);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pr_crit("%s: bad page in kernel page table\n", __func__);
|
||||||
|
} while (size -= PAGE_SIZE);
|
||||||
|
|
||||||
|
flush_tlb_kernel_range(c->vm_start, c->vm_end);
|
||||||
|
|
||||||
|
list_del(&c->vm_list);
|
||||||
|
|
||||||
|
raw_spin_unlock_irqrestore(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
|
||||||
|
kfree(c);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
no_area:
|
||||||
|
raw_spin_unlock_irqrestore(&consistent_lock, flags);
|
||||||
|
pr_err("%s: trying to free invalid coherent area: %p\n",
|
||||||
|
__func__, cpu_addr);
|
||||||
|
dump_stack();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Initialise the consistent memory allocation.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static int __init consistent_init(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pgd_t *pgd;
|
||||||
|
pmd_t *pmd;
|
||||||
|
pte_t *pte;
|
||||||
|
int ret = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
pgd = pgd_offset(&init_mm, CONSISTENT_BASE);
|
||||||
|
pmd = pmd_alloc(&init_mm, pgd, CONSISTENT_BASE);
|
||||||
|
if (!pmd) {
|
||||||
|
pr_err("%s: no pmd tables\n", __func__);
|
||||||
|
ret = -ENOMEM;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* The first level mapping may be created in somewhere.
|
||||||
|
* It's not necessary to warn here. */
|
||||||
|
/* WARN_ON(!pmd_none(*pmd)); */
|
||||||
|
|
||||||
|
pte = pte_alloc_kernel(pmd, CONSISTENT_BASE);
|
||||||
|
if (!pte) {
|
||||||
|
ret = -ENOMEM;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
consistent_pte = pte;
|
||||||
|
} while (0);
|
||||||
|
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
core_initcall(consistent_init);
|
||||||
|
static void consistent_sync(void *vaddr, size_t size, int direction, int master_type);
|
||||||
|
static dma_addr_t nds32_dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,
|
||||||
|
unsigned long offset, size_t size,
|
||||||
|
enum dma_data_direction dir,
|
||||||
|
unsigned long attrs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!(attrs & DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC))
|
||||||
|
consistent_sync((void *)(page_address(page) + offset), size, dir, FOR_DEVICE);
|
||||||
|
return page_to_phys(page) + offset;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void nds32_dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t handle,
|
||||||
|
size_t size, enum dma_data_direction dir,
|
||||||
|
unsigned long attrs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!(attrs & DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC))
|
||||||
|
consistent_sync(phys_to_virt(handle), size, dir, FOR_CPU);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Make an area consistent for devices.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void consistent_sync(void *vaddr, size_t size, int direction, int master_type)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long start = (unsigned long)vaddr;
|
||||||
|
unsigned long end = start + size;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (master_type == FOR_CPU) {
|
||||||
|
switch (direction) {
|
||||||
|
case DMA_TO_DEVICE:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DMA_FROM_DEVICE:
|
||||||
|
case DMA_BIDIRECTIONAL:
|
||||||
|
cpu_dma_inval_range(start, end);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
BUG();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
/* FOR_DEVICE */
|
||||||
|
switch (direction) {
|
||||||
|
case DMA_FROM_DEVICE:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DMA_TO_DEVICE:
|
||||||
|
case DMA_BIDIRECTIONAL:
|
||||||
|
cpu_dma_wb_range(start, end);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
BUG();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int nds32_dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
|
||||||
|
int nents, enum dma_data_direction dir,
|
||||||
|
unsigned long attrs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < nents; i++, sg++) {
|
||||||
|
void *virt;
|
||||||
|
unsigned long pfn;
|
||||||
|
struct page *page = sg_page(sg);
|
||||||
|
|
||||||
|
sg->dma_address = sg_phys(sg);
|
||||||
|
pfn = page_to_pfn(page) + sg->offset / PAGE_SIZE;
|
||||||
|
page = pfn_to_page(pfn);
|
||||||
|
if (PageHighMem(page)) {
|
||||||
|
virt = kmap_atomic(page);
|
||||||
|
consistent_sync(virt, sg->length, dir, FOR_CPU);
|
||||||
|
kunmap_atomic(virt);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
if (sg->offset > PAGE_SIZE)
|
||||||
|
panic("sg->offset:%08x > PAGE_SIZE\n",
|
||||||
|
sg->offset);
|
||||||
|
virt = page_address(page) + sg->offset;
|
||||||
|
consistent_sync(virt, sg->length, dir, FOR_CPU);
|
||||||
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}
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||||||
|
}
|
||||||
|
return nents;
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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static void nds32_dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
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int nhwentries, enum dma_data_direction dir,
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unsigned long attrs)
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{
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|
}
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||||||
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static void
|
||||||
|
nds32_dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev, dma_addr_t handle,
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||||||
|
size_t size, enum dma_data_direction dir)
|
||||||
|
{
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||||||
|
consistent_sync((void *)phys_to_virt(handle), size, dir, FOR_CPU);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
nds32_dma_sync_single_for_device(struct device *dev, dma_addr_t handle,
|
||||||
|
size_t size, enum dma_data_direction dir)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
consistent_sync((void *)phys_to_virt(handle), size, dir, FOR_DEVICE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
nds32_dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg, int nents,
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||||||
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enum dma_data_direction dir)
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|
{
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||||||
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int i;
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||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < nents; i++, sg++) {
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||||||
|
char *virt =
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page_address((struct page *)sg->page_link) + sg->offset;
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||||||
|
consistent_sync(virt, sg->length, dir, FOR_CPU);
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void
|
||||||
|
nds32_dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
|
||||||
|
int nents, enum dma_data_direction dir)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < nents; i++, sg++) {
|
||||||
|
char *virt =
|
||||||
|
page_address((struct page *)sg->page_link) + sg->offset;
|
||||||
|
consistent_sync(virt, sg->length, dir, FOR_DEVICE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
struct dma_map_ops nds32_dma_ops = {
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||||||
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.alloc = nds32_dma_alloc_coherent,
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||||||
|
.free = nds32_dma_free,
|
||||||
|
.map_page = nds32_dma_map_page,
|
||||||
|
.unmap_page = nds32_dma_unmap_page,
|
||||||
|
.map_sg = nds32_dma_map_sg,
|
||||||
|
.unmap_sg = nds32_dma_unmap_sg,
|
||||||
|
.sync_single_for_device = nds32_dma_sync_single_for_device,
|
||||||
|
.sync_single_for_cpu = nds32_dma_sync_single_for_cpu,
|
||||||
|
.sync_sg_for_cpu = nds32_dma_sync_sg_for_cpu,
|
||||||
|
.sync_sg_for_device = nds32_dma_sync_sg_for_device,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
EXPORT_SYMBOL(nds32_dma_ops);
|
||||||
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