arch/x86/include/asm/io.h

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000-2002
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, [email protected].
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  */
   7
   8 #ifndef _ASM_IO_H
   9 #define _ASM_IO_H
  10
  11 #include <linux/compiler.h>
  12
  13 /*
  14  * This file contains the definitions for the x86 IO instructions
  15  * inb/inw/inl/outb/outw/outl and the "string versions" of the same
  16  * (insb/insw/insl/outsb/outsw/outsl). You can also use "pausing"
  17  * versions of the single-IO instructions (inb_p/inw_p/..).
  18  *
  19  * This file is not meant to be obfuscating: it's just complicated
  20  * to (a) handle it all in a way that makes gcc able to optimize it
  21  * as well as possible and (b) trying to avoid writing the same thing
  22  * over and over again with slight variations and possibly making a
  23  * mistake somewhere.
  24  */
  25
  26 /*
  27  * Thanks to James van Artsdalen for a better timing-fix than
  28  * the two short jumps: using outb's to a nonexistent port seems
  29  * to guarantee better timings even on fast machines.
  30  *
  31  * On the other hand, I'd like to be sure of a non-existent port:
  32  * I feel a bit unsafe about using 0x80 (should be safe, though)
  33  *
  34  *              Linus
  35  */
  36
  37  /*
  38   *  Bit simplified and optimized by Jan Hubicka
  39   *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999.
  40   *
  41   *  isa_memset_io, isa_memcpy_fromio, isa_memcpy_toio added,
  42   *  isa_read[wl] and isa_write[wl] fixed
  43   *  - Arnaldo Carvalho de Melo <[email protected]>
  44   */
  45
  46 #define IO_SPACE_LIMIT 0xffff
  47
  48 #include <asm/types.h>
  49
  50
  51 #ifdef __KERNEL__
  52
  53
  54 /*
  55  * readX/writeX() are used to access memory mapped devices. On some
  56  * architectures the memory mapped IO stuff needs to be accessed
  57  * differently. On the x86 architecture, we just read/write the
  58  * memory location directly.
  59  */
  60
  61 #define readb(addr) (*(volatile unsigned char *) (addr))
  62 #define readw(addr) (*(volatile unsigned short *) (addr))
  63 #define readl(addr) (*(volatile unsigned int *) (addr))
  64 #define __raw_readb readb
  65 #define __raw_readw readw
  66 #define __raw_readl readl
  67
  68 #define writeb(b,addr) (*(volatile unsigned char *) (addr) = (b))
  69 #define writew(b,addr) (*(volatile unsigned short *) (addr) = (b))
  70 #define writel(b,addr) (*(volatile unsigned int *) (addr) = (b))
  71 #define __raw_writeb writeb
  72 #define __raw_writew writew
  73 #define __raw_writel writel
  74
  75 #define memset_io(a,b,c)        memset((a),(b),(c))
  76 #define memcpy_fromio(a,b,c)    memcpy((a),(b),(c))
  77 #define memcpy_toio(a,b,c)      memcpy((a),(b),(c))
  78
  79 #define write_arch(type, endian, a, v) __raw_write##type(cpu_to_##endian(v), a)
  80 #define read_arch(type, endian, a) endian##_to_cpu(__raw_read##type(a))
  81
  82 #define write_le64(a, v)        write_arch(q, le64, a, v)
  83 #define write_le32(a, v)        write_arch(l, le32, a, v)
  84 #define write_le16(a, v)        write_arch(w, le16, a, v)
  85
  86 #define read_le64(a)    read_arch(q, le64, a)
  87 #define read_le32(a)    read_arch(l, le32, a)
  88 #define read_le16(a)    read_arch(w, le16, a)
  89
  90 #define write_be32(a, v)        write_arch(l, be32, a, v)
  91 #define write_be16(a, v)        write_arch(w, be16, a, v)
  92
  93 #define read_be32(a)    read_arch(l, be32, a)
  94 #define read_be16(a)    read_arch(w, be16, a)
  95
  96 #define write_8(a, v)   __raw_writeb(v, a)
  97 #define read_8(a)       __raw_readb(a)
  98
  99 #define clrbits(type, addr, clear) \
 100         write_##type((addr), read_##type(addr) & ~(clear))
 101
 102 #define setbits(type, addr, set) \
 103         write_##type((addr), read_##type(addr) | (set))
 104
 105 #define clrsetbits(type, addr, clear, set) \
 106         write_##type((addr), (read_##type(addr) & ~(clear)) | (set))
 107
 108 #define clrbits_be32(addr, clear) clrbits(be32, addr, clear)
 109 #define setbits_be32(addr, set) setbits(be32, addr, set)
 110 #define clrsetbits_be32(addr, clear, set) clrsetbits(be32, addr, clear, set)
 111
 112 #define clrbits_le32(addr, clear) clrbits(le32, addr, clear)
 113 #define setbits_le32(addr, set) setbits(le32, addr, set)
 114 #define clrsetbits_le32(addr, clear, set) clrsetbits(le32, addr, clear, set)
 115
 116 #define clrbits_be16(addr, clear) clrbits(be16, addr, clear)
 117 #define setbits_be16(addr, set) setbits(be16, addr, set)
 118 #define clrsetbits_be16(addr, clear, set) clrsetbits(be16, addr, clear, set)
 119
 120 #define clrbits_le16(addr, clear) clrbits(le16, addr, clear)
 121 #define setbits_le16(addr, set) setbits(le16, addr, set)
 122 #define clrsetbits_le16(addr, clear, set) clrsetbits(le16, addr, clear, set)
 123
 124 #define clrbits_8(addr, clear) clrbits(8, addr, clear)
 125 #define setbits_8(addr, set) setbits(8, addr, set)
 126 #define clrsetbits_8(addr, clear, set) clrsetbits(8, addr, clear, set)
 127
 128 #endif /* __KERNEL__ */
 129
 130 #ifdef SLOW_IO_BY_JUMPING
 131 #define __SLOW_DOWN_IO "\njmp 1f\n1:\tjmp 1f\n1:"
 132 #else
 133 #define __SLOW_DOWN_IO "\noutb %%al,$0xed"
 134 #endif
 135
 136 #ifdef REALLY_SLOW_IO
 137 #define __FULL_SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 138 #else
 139 #define __FULL_SLOW_DOWN_IO __SLOW_DOWN_IO
 140 #endif
 141
 142
 143 /*
 144  * Talk about misusing macros..
 145  */
 146 #define __OUT1(s,x) \
 147 static inline void _out##s(unsigned x value, unsigned short port) {
 148
 149 #define __OUT2(s,s1,s2) \
 150 __asm__ __volatile__ ("out" #s " %" s1 "0,%" s2 "1"
 151
 152
 153 #define __OUT(s,s1,x) \
 154 __OUT1(s,x) __OUT2(s,s1,"w") : : "a" (value), "Nd" (port)); } \
 155 __OUT1(s##_p,x) __OUT2(s,s1,"w") __FULL_SLOW_DOWN_IO : : "a" (value), "Nd" (port));}
 156
 157 #define __IN1(s) \
 158 static inline RETURN_TYPE _in##s(unsigned short port) { RETURN_TYPE _v;
 159
 160 #define __IN2(s,s1,s2) \
 161 __asm__ __volatile__ ("in" #s " %" s2 "1,%" s1 "0"
 162
 163 #define __IN(s,s1,i...) \
 164 __IN1(s) __IN2(s,s1,"w") : "=a" (_v) : "Nd" (port) ,##i ); return _v; } \
 165 __IN1(s##_p) __IN2(s,s1,"w") __FULL_SLOW_DOWN_IO : "=a" (_v) : "Nd" (port) ,##i ); return _v; }
 166
 167 #define __INS(s) \
 168 static inline void ins##s(unsigned short port, void * addr, unsigned long count) \
 169 { __asm__ __volatile__ ("rep ; ins" #s \
 170 : "=D" (addr), "=c" (count) : "d" (port),"0" (addr),"1" (count)); }
 171
 172 #define __OUTS(s) \
 173 static inline void outs##s(unsigned short port, const void * addr, unsigned long count) \
 174 { __asm__ __volatile__ ("rep ; outs" #s \
 175 : "=S" (addr), "=c" (count) : "d" (port),"0" (addr),"1" (count)); }
 176
 177 #define RETURN_TYPE unsigned char
 178 __IN(b,"")
 179 #undef RETURN_TYPE
 180 #define RETURN_TYPE unsigned short
 181 __IN(w,"")
 182 #undef RETURN_TYPE
 183 #define RETURN_TYPE unsigned int
 184 __IN(l,"")
 185 #undef RETURN_TYPE
 186
 187 #define inb(port)       _inb((uintptr_t)(port))
 188 #define inw(port)       _inw((uintptr_t)(port))
 189 #define inl(port)       _inl((uintptr_t)(port))
 190
 191 __OUT(b,"b",char)
 192 __OUT(w,"w",short)
 193 __OUT(l,,int)
 194
 195 #define outb(val, port) _outb(val, (uintptr_t)(port))
 196 #define outw(val, port) _outw(val, (uintptr_t)(port))
 197 #define outl(val, port) _outl(val, (uintptr_t)(port))
 198
 199 __INS(b)
 200 __INS(w)
 201 __INS(l)
 202
 203 __OUTS(b)
 204 __OUTS(w)
 205 __OUTS(l)
 206
 207 /* IO space accessors */
 208 #define clrio(type, addr, clear) \
 209         out##type(in##type(addr) & ~(clear), (addr))
 210
 211 #define setio(type, addr, set) \
 212         out##type(in##type(addr) | (set), (addr))
 213
 214 #define clrsetio(type, addr, clear, set) \
 215         out##type((in##type(addr) & ~(clear)) | (set), (addr))
 216
 217 #define clrio_32(addr, clear) clrio(l, addr, clear)
 218 #define clrio_16(addr, clear) clrio(w, addr, clear)
 219 #define clrio_8(addr, clear) clrio(b, addr, clear)
 220
 221 #define setio_32(addr, set) setio(l, addr, set)
 222 #define setio_16(addr, set) setio(w, addr, set)
 223 #define setio_8(addr, set) setio(b, addr, set)
 224
 225 #define clrsetio_32(addr, clear, set) clrsetio(l, addr, clear, set)
 226 #define clrsetio_16(addr, clear, set) clrsetio(w, addr, clear, set)
 227 #define clrsetio_8(addr, clear, set) clrsetio(b, addr, clear, set)
 228
 229 static inline void sync(void)
 230 {
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Given a physical address and a length, return a virtual address
 235  * that can be used to access the memory range with the caching
 236  * properties specified by "flags".
 237  */
 238 #define MAP_NOCACHE     (0)
 239 #define MAP_WRCOMBINE   (0)
 240 #define MAP_WRBACK      (0)
 241 #define MAP_WRTHROUGH   (0)
 242
 243 static inline void *
 244 map_physmem(phys_addr_t paddr, unsigned long len, unsigned long flags)
 245 {
 246         return (void *)(uintptr_t)paddr;
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Take down a mapping set up by map_physmem().
 251  */
 252 static inline void unmap_physmem(void *vaddr, unsigned long flags)
 253 {
 254
 255 }
 256
 257 static inline phys_addr_t virt_to_phys(void * vaddr)
 258 {
 259         return (phys_addr_t)(uintptr_t)(vaddr);
 260 }
 261
 262 /*
 263  * TODO: The kernel offers some more advanced versions of barriers, it might
 264  * have some advantages to use them instead of the simple one here.
 265  */
 266 #define dmb()           __asm__ __volatile__ ("" : : : "memory")
 267 #define __iormb()       dmb()
 268 #define __iowmb()       dmb()
 269
 270 #endif /* _ASM_IO_H */