arch/x86/include/asm/io.h

   1 #ifndef _ASM_IO_H
   2 #define _ASM_IO_H
   3
   4 #include <linux/compiler.h>
   5
   6 /*
   7  * This file contains the definitions for the x86 IO instructions
   8  * inb/inw/inl/outb/outw/outl and the "string versions" of the same
   9  * (insb/insw/insl/outsb/outsw/outsl). You can also use "pausing"
  10  * versions of the single-IO instructions (inb_p/inw_p/..).
  11  *
  12  * This file is not meant to be obfuscating: it's just complicated
  13  * to (a) handle it all in a way that makes gcc able to optimize it
  14  * as well as possible and (b) trying to avoid writing the same thing
  15  * over and over again with slight variations and possibly making a
  16  * mistake somewhere.
  17  */
  18
  19 /*
  20  * Thanks to James van Artsdalen for a better timing-fix than
  21  * the two short jumps: using outb's to a nonexistent port seems
  22  * to guarantee better timings even on fast machines.
  23  *
  24  * On the other hand, I'd like to be sure of a non-existent port:
  25  * I feel a bit unsafe about using 0x80 (should be safe, though)
  26  *
  27  *              Linus
  28  */
  29
  30  /*
  31   *  Bit simplified and optimized by Jan Hubicka
  32   *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999.
  33   *
  34   *  isa_memset_io, isa_memcpy_fromio, isa_memcpy_toio added,
  35   *  isa_read[wl] and isa_write[wl] fixed
  36   *  - Arnaldo Carvalho de Melo <acme@conectiva.com.br>
  37   */
  38
  39 #define IO_SPACE_LIMIT 0xffff
  40
  41 #include <asm/types.h>
  42
  43
  44 #ifdef __KERNEL__
  45
  46
  47 /*
  48  * readX/writeX() are used to access memory mapped devices. On some
  49  * architectures the memory mapped IO stuff needs to be accessed
  50  * differently. On the x86 architecture, we just read/write the
  51  * memory location directly.
  52  */
  53
  54 #define readb(addr) (*(volatile unsigned char *) (addr))
  55 #define readw(addr) (*(volatile unsigned short *) (addr))
  56 #define readl(addr) (*(volatile unsigned int *) (addr))
  57 #define __raw_readb readb
  58 #define __raw_readw readw
  59 #define __raw_readl readl
  60
  61 #define writeb(b,addr) (*(volatile unsigned char *) (addr) = (b))
  62 #define writew(b,addr) (*(volatile unsigned short *) (addr) = (b))
  63 #define writel(b,addr) (*(volatile unsigned int *) (addr) = (b))
  64 #define __raw_writeb writeb
  65 #define __raw_writew writew
  66 #define __raw_writel writel
  67
  68 #define memset_io(a,b,c)        memset((a),(b),(c))
  69 #define memcpy_fromio(a,b,c)    memcpy((a),(b),(c))
  70 #define memcpy_toio(a,b,c)      memcpy((a),(b),(c))
  71
  72 #define write_arch(type, endian, a, v) __raw_write##type(cpu_to_##endian(v), a)
  73 #define read_arch(type, endian, a) endian##_to_cpu(__raw_read##type(a))
  74
  75 #define write_le64(a, v)        write_arch(q, le64, a, v)
  76 #define write_le32(a, v)        write_arch(l, le32, a, v)
  77 #define write_le16(a, v)        write_arch(w, le16, a, v)
  78
  79 #define read_le64(a)    read_arch(q, le64, a)
  80 #define read_le32(a)    read_arch(l, le32, a)
  81 #define read_le16(a)    read_arch(w, le16, a)
  82
  83 #define write_be32(a, v)        write_arch(l, be32, a, v)
  84 #define write_be16(a, v)        write_arch(w, be16, a, v)
  85
  86 #define read_be32(a)    read_arch(l, be32, a)
  87 #define read_be16(a)    read_arch(w, be16, a)
  88
  89 #define write_8(a, v)   __raw_writeb(v, a)
  90 #define read_8(a)       __raw_readb(a)
  91
  92 #define clrbits(type, addr, clear) \
  93         write_##type((addr), read_##type(addr) & ~(clear))
  94
  95 #define setbits(type, addr, set) \
  96         write_##type((addr), read_##type(addr) | (set))
  97
  98 #define clrsetbits(type, addr, clear, set) \
  99         write_##type((addr), (read_##type(addr) & ~(clear)) | (set))
 100
 101 #define clrbits_be32(addr, clear) clrbits(be32, addr, clear)
 102 #define setbits_be32(addr, set) setbits(be32, addr, set)
 103 #define clrsetbits_be32(addr, clear, set) clrsetbits(be32, addr, clear, set)
 104
 105 #define clrbits_le32(addr, clear) clrbits(le32, addr, clear)
 106 #define setbits_le32(addr, set) setbits(le32, addr, set)
 107 #define clrsetbits_le32(addr, clear, set) clrsetbits(le32, addr, clear, set)
 108
 109 #define clrbits_be16(addr, clear) clrbits(be16, addr, clear)
 110 #define setbits_be16(addr, set) setbits(be16, addr, set)
 111 #define clrsetbits_be16(addr, clear, set) clrsetbits(be16, addr, clear, set)
 112
 113 #define clrbits_le16(addr, clear) clrbits(le16, addr, clear)
 114 #define setbits_le16(addr, set) setbits(le16, addr, set)
 115 #define clrsetbits_le16(addr, clear, set) clrsetbits(le16, addr, clear, set)
 116
 117 #define clrbits_8(addr, clear) clrbits(8, addr, clear)
 118 #define setbits_8(addr, set) setbits(8, addr, set)
 119 #define clrsetbits_8(addr, clear, set) clrsetbits(8, addr, clear, set)
 120
 121 /*
 122  * ISA space is 'always mapped' on a typical x86 system, no need to
 123  * explicitly ioremap() it. The fact that the ISA IO space is mapped
 124  * to PAGE_OFFSET is pure coincidence - it does not mean ISA values
 125  * are physical addresses. The following constant pointer can be
 126  * used as the IO-area pointer (it can be iounmapped as well, so the
 127  * analogy with PCI is quite large):
 128  */
 129 #define isa_readb(a) readb((a))
 130 #define isa_readw(a) readw((a))
 131 #define isa_readl(a) readl((a))
 132 #define isa_writeb(b,a) writeb(b,(a))
 133 #define isa_writew(w,a) writew(w,(a))
 134 #define isa_writel(l,a) writel(l,(a))
 135 #define isa_memset_io(a,b,c)            memset_io((a),(b),(c))
 136 #define isa_memcpy_fromio(a,b,c)        memcpy_fromio((a),(b),(c))
 137 #define isa_memcpy_toio(a,b,c)          memcpy_toio((a),(b),(c))
 138
 139
 140 static inline int check_signature(unsigned long io_addr,
 141         const unsigned char *signature, int length)
 142 {
 143         int retval = 0;
 144         do {
 145                 if (readb(io_addr) != *signature)
 146                         goto out;
 147                 io_addr++;
 148                 signature++;
 149                 length--;
 150         } while (length);
 151         retval = 1;
 152 out:
 153         return retval;
 154 }
 155
 156 /**
 157  *      isa_check_signature             -       find BIOS signatures
 158  *      @io_addr: mmio address to check
 159  *      @signature:  signature block
 160  *      @length: length of signature
 161  *
 162  *      Perform a signature comparison with the ISA mmio address io_addr.
 163  *      Returns 1 on a match.
 164  *
 165  *      This function is deprecated. New drivers should use ioremap and
 166  *      check_signature.
 167  */
 168
 169
 170 static inline int isa_check_signature(unsigned long io_addr,
 171         const unsigned char *signature, int length)
 172 {
 173         int retval = 0;
 174         do {
 175                 if (isa_readb(io_addr) != *signature)
 176                         goto out;
 177                 io_addr++;
 178                 signature++;
 179                 length--;
 180         } while (length);
 181         retval = 1;
 182 out:
 183         return retval;
 184 }
 185
 186 #endif /* __KERNEL__ */
 187
 188 #ifdef SLOW_IO_BY_JUMPING
 189 #define __SLOW_DOWN_IO "\njmp 1f\n1:\tjmp 1f\n1:"
 190 #else
 191 #define __SLOW_DOWN_IO "\noutb %%al,$0xed"
 192 #endif
 193
 194 #ifdef REALLY_SLOW_IO
 195 #define __FULL_SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 196 #else
 197 #define __FULL_SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 198 #endif
 199
 200
 201 /*
 202  * Talk about misusing macros..
 203  */
 204 #define __OUT1(s,x) \
 205 static inline void _out##s(unsigned x value, unsigned short port) {
 206
 207 #define __OUT2(s,s1,s2) \
 208 __asm__ __volatile__ ("out" #s " %" s1 "0,%" s2 "1"
 209
 210
 211 #define __OUT(s,s1,x) \
 212 __OUT1(s,x) __OUT2(s,s1,"w") : : "a" (value), "Nd" (port)); } \
 213 __OUT1(s##_p,x) __OUT2(s,s1,"w") __FULL_SLOW_DOWN_IO : : "a" (value), "Nd" (port));}
 214
 215 #define __IN1(s) \
 216 static inline RETURN_TYPE _in##s(unsigned short port) { RETURN_TYPE _v;
 217
 218 #define __IN2(s,s1,s2) \
 219 __asm__ __volatile__ ("in" #s " %" s2 "1,%" s1 "0"
 220
 221 #define __IN(s,s1,i...) \
 222 __IN1(s) __IN2(s,s1,"w") : "=a" (_v) : "Nd" (port) ,##i ); return _v; } \
 223 __IN1(s##_p) __IN2(s,s1,"w") __FULL_SLOW_DOWN_IO : "=a" (_v) : "Nd" (port) ,##i ); return _v; }
 224
 225 #define __INS(s) \
 226 static inline void ins##s(unsigned short port, void * addr, unsigned long count) \
 227 { __asm__ __volatile__ ("rep ; ins" #s \
 228 : "=D" (addr), "=c" (count) : "d" (port),"0" (addr),"1" (count)); }
 229
 230 #define __OUTS(s) \
 231 static inline void outs##s(unsigned short port, const void * addr, unsigned long count) \
 232 { __asm__ __volatile__ ("rep ; outs" #s \
 233 : "=S" (addr), "=c" (count) : "d" (port),"0" (addr),"1" (count)); }
 234
 235 #define RETURN_TYPE unsigned char
 236 __IN(b,"")
 237 #undef RETURN_TYPE
 238 #define RETURN_TYPE unsigned short
 239 __IN(w,"")
 240 #undef RETURN_TYPE
 241 #define RETURN_TYPE unsigned int
 242 __IN(l,"")
 243 #undef RETURN_TYPE
 244
 245 #define inb(port)       _inb((uintptr_t)(port))
 246 #define inw(port)       _inw((uintptr_t)(port))
 247 #define inl(port)       _inl((uintptr_t)(port))
 248
 249 __OUT(b,"b",char)
 250 __OUT(w,"w",short)
 251 __OUT(l,,int)
 252
 253 #define outb(val, port) _outb(val, (uintptr_t)(port))
 254 #define outw(val, port) _outw(val, (uintptr_t)(port))
 255 #define outl(val, port) _outl(val, (uintptr_t)(port))
 256
 257 __INS(b)
 258 __INS(w)
 259 __INS(l)
 260
 261 __OUTS(b)
 262 __OUTS(w)
 263 __OUTS(l)
 264
 265 /* IO space accessors */
 266 #define clrio(type, addr, clear) \
 267         out##type(in##type(addr) & ~(clear), (addr))
 268
 269 #define setio(type, addr, set) \
 270         out##type(in##type(addr) | (set), (addr))
 271
 272 #define clrsetio(type, addr, clear, set) \
 273         out##type((in##type(addr) & ~(clear)) | (set), (addr))
 274
 275 #define clrio_32(addr, clear) clrio(l, addr, clear)
 276 #define clrio_16(addr, clear) clrio(w, addr, clear)
 277 #define clrio_8(addr, clear) clrio(b, addr, clear)
 278
 279 #define setio_32(addr, set) setio(l, addr, set)
 280 #define setio_16(addr, set) setio(w, addr, set)
 281 #define setio_8(addr, set) setio(b, addr, set)
 282
 283 #define clrsetio_32(addr, clear, set) clrsetio(l, addr, clear, set)
 284 #define clrsetio_16(addr, clear, set) clrsetio(w, addr, clear, set)
 285 #define clrsetio_8(addr, clear, set) clrsetio(b, addr, clear, set)
 286
 287 static inline void sync(void)
 288 {
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Given a physical address and a length, return a virtual address
 293  * that can be used to access the memory range with the caching
 294  * properties specified by "flags".
 295  */
 296 #define MAP_NOCACHE     (0)
 297 #define MAP_WRCOMBINE   (0)
 298 #define MAP_WRBACK      (0)
 299 #define MAP_WRTHROUGH   (0)
 300
 301 static inline void *
 302 map_physmem(phys_addr_t paddr, unsigned long len, unsigned long flags)
 303 {
 304         return (void *)(uintptr_t)paddr;
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Take down a mapping set up by map_physmem().
 309  */
 310 static inline void unmap_physmem(void *vaddr, unsigned long flags)
 311 {
 312
 313 }
 314
 315 static inline phys_addr_t virt_to_phys(void * vaddr)
 316 {
 317         return (phys_addr_t)(uintptr_t)(vaddr);
 318 }
 319
 320 /*
 321  * TODO: The kernel offers some more advanced versions of barriers, it might
 322  * have some advantages to use them instead of the simple one here.
 323  */
 324 #define dmb()           __asm__ __volatile__ ("" : : : "memory")
 325 #define __iormb()       dmb()
 326 #define __iowmb()       dmb()
 327
 328 #endif