]> err.no Git - linux-2.6/commitdiff
[SPARC64]: Fix SBUS IOMMU allocation code.
authorDavid S. Miller <davem@sunset.davemloft.net>
Thu, 12 Apr 2007 04:38:45 +0000 (21:38 -0700)
committerDavid S. Miller <davem@sunset.davemloft.net>
Thu, 12 Apr 2007 06:56:10 +0000 (23:56 -0700)
There are several IOMMU allocator bugs.  Instead of trying to fix this
overly complicated code, just mirror the PCI IOMMU arena allocator
which is very stable and well stress tested.

I tried to make the code as identical as possible so we can switch
sun4u PCI and SBUS over to a common piece of IOMMU code.  All that
will be need are two callbacks, one to do a full IOMMU flush and one
to do a streaming buffer flush.

This patch gets rid of a lot of hangs and mysterious crashes on SBUS
sparc64 systems, at least for me.

Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
arch/sparc64/kernel/sbus.c

index 01d6d869ea2b5e261110567220886d3c1b422359..14f78fb5e890e8dfff2cbe49469ce5313e26cbd9 100644 (file)
 
 #include "iommu_common.h"
 
-/* These should be allocated on an SMP_CACHE_BYTES
- * aligned boundary for optimal performance.
- *
- * On SYSIO, using an 8K page size we have 1GB of SBUS
- * DMA space mapped.  We divide this space into equally
- * sized clusters. We allocate a DMA mapping from the
- * cluster that matches the order of the allocation, or
- * if the order is greater than the number of clusters,
- * we try to allocate from the last cluster.
- */
-
-#define NCLUSTERS      8UL
-#define ONE_GIG                (1UL * 1024UL * 1024UL * 1024UL)
-#define CLUSTER_SIZE   (ONE_GIG / NCLUSTERS)
-#define CLUSTER_MASK   (CLUSTER_SIZE - 1)
-#define CLUSTER_NPAGES (CLUSTER_SIZE >> IO_PAGE_SHIFT)
 #define MAP_BASE       ((u32)0xc0000000)
 
+struct sbus_iommu_arena {
+       unsigned long   *map;
+       unsigned int    hint;
+       unsigned int    limit;
+};
+
 struct sbus_iommu {
-/*0x00*/spinlock_t             lock;
+       spinlock_t              lock;
 
-/*0x08*/iopte_t                        *page_table;
-/*0x10*/unsigned long          strbuf_regs;
-/*0x18*/unsigned long          iommu_regs;
-/*0x20*/unsigned long          sbus_control_reg;
+       struct sbus_iommu_arena arena;
 
-/*0x28*/volatile unsigned long strbuf_flushflag;
+       iopte_t                 *page_table;
+       unsigned long           strbuf_regs;
+       unsigned long           iommu_regs;
+       unsigned long           sbus_control_reg;
 
-       /* If NCLUSTERS is ever decresed to 4 or lower,
-        * you must increase the size of the type of
-        * these counters.  You have been duly warned. -DaveM
-        */
-/*0x30*/struct {
-               u16     next;
-               u16     flush;
-       } alloc_info[NCLUSTERS];
-
-       /* The lowest used consistent mapping entry.  Since
-        * we allocate consistent maps out of cluster 0 this
-        * is relative to the beginning of closter 0.
-        */
-/*0x50*/u32            lowest_consistent_map;
+       volatile unsigned long  strbuf_flushflag;
 };
 
 /* Offsets from iommu_regs */
@@ -91,19 +68,6 @@ static void __iommu_flushall(struct sbus_iommu *iommu)
                tag += 8UL;
        }
        upa_readq(iommu->sbus_control_reg);
-
-       for (entry = 0; entry < NCLUSTERS; entry++) {
-               iommu->alloc_info[entry].flush =
-                       iommu->alloc_info[entry].next;
-       }
-}
-
-static void iommu_flush(struct sbus_iommu *iommu, u32 base, unsigned long npages)
-{
-       while (npages--)
-               upa_writeq(base + (npages << IO_PAGE_SHIFT),
-                          iommu->iommu_regs + IOMMU_FLUSH);
-       upa_readq(iommu->sbus_control_reg);
 }
 
 /* Offsets from strbuf_regs */
@@ -156,178 +120,115 @@ static void sbus_strbuf_flush(struct sbus_iommu *iommu, u32 base, unsigned long
                       base, npages);
 }
 
-static iopte_t *alloc_streaming_cluster(struct sbus_iommu *iommu, unsigned long npages)
+/* Based largely upon the ppc64 iommu allocator.  */
+static long sbus_arena_alloc(struct sbus_iommu *iommu, unsigned long npages)
 {
-       iopte_t *iopte, *limit, *first, *cluster;
-       unsigned long cnum, ent, nent, flush_point, found;
-
-       cnum = 0;
-       nent = 1;
-       while ((1UL << cnum) < npages)
-               cnum++;
-       if(cnum >= NCLUSTERS) {
-               nent = 1UL << (cnum - NCLUSTERS);
-               cnum = NCLUSTERS - 1;
-       }
-       iopte  = iommu->page_table + (cnum * CLUSTER_NPAGES);
-
-       if (cnum == 0)
-               limit = (iommu->page_table +
-                        iommu->lowest_consistent_map);
-       else
-               limit = (iopte + CLUSTER_NPAGES);
-
-       iopte += ((ent = iommu->alloc_info[cnum].next) << cnum);
-       flush_point = iommu->alloc_info[cnum].flush;
-
-       first = iopte;
-       cluster = NULL;
-       found = 0;
-       for (;;) {
-               if (iopte_val(*iopte) == 0UL) {
-                       found++;
-                       if (!cluster)
-                               cluster = iopte;
+       struct sbus_iommu_arena *arena = &iommu->arena;
+       unsigned long n, i, start, end, limit;
+       int pass;
+
+       limit = arena->limit;
+       start = arena->hint;
+       pass = 0;
+
+again:
+       n = find_next_zero_bit(arena->map, limit, start);
+       end = n + npages;
+       if (unlikely(end >= limit)) {
+               if (likely(pass < 1)) {
+                       limit = start;
+                       start = 0;
+                       __iommu_flushall(iommu);
+                       pass++;
+                       goto again;
                } else {
-                       /* Used cluster in the way */
-                       cluster = NULL;
-                       found = 0;
+                       /* Scanned the whole thing, give up. */
+                       return -1;
                }
+       }
 
-               if (found == nent)
-                       break;
-
-               iopte += (1 << cnum);
-               ent++;
-               if (iopte >= limit) {
-                       iopte = (iommu->page_table + (cnum * CLUSTER_NPAGES));
-                       ent = 0;
-
-                       /* Multiple cluster allocations must not wrap */
-                       cluster = NULL;
-                       found = 0;
+       for (i = n; i < end; i++) {
+               if (test_bit(i, arena->map)) {
+                       start = i + 1;
+                       goto again;
                }
-               if (ent == flush_point)
-                       __iommu_flushall(iommu);
-               if (iopte == first)
-                       goto bad;
        }
 
-       /* ent/iopte points to the last cluster entry we're going to use,
-        * so save our place for the next allocation.
-        */
-       if ((iopte + (1 << cnum)) >= limit)
-               ent = 0;
-       else
-               ent = ent + 1;
-       iommu->alloc_info[cnum].next = ent;
-       if (ent == flush_point)
-               __iommu_flushall(iommu);
-
-       /* I've got your streaming cluster right here buddy boy... */
-       return cluster;
-
-bad:
-       printk(KERN_EMERG "sbus: alloc_streaming_cluster of npages(%ld) failed!\n",
-              npages);
-       return NULL;
+       for (i = n; i < end; i++)
+               __set_bit(i, arena->map);
+
+       arena->hint = end;
+
+       return n;
 }
 
-static void free_streaming_cluster(struct sbus_iommu *iommu, u32 base, unsigned long npages)
+static void sbus_arena_free(struct sbus_iommu_arena *arena, unsigned long base, unsigned long npages)
 {
-       unsigned long cnum, ent, nent;
-       iopte_t *iopte;
+       unsigned long i;
 
-       cnum = 0;
-       nent = 1;
-       while ((1UL << cnum) < npages)
-               cnum++;
-       if(cnum >= NCLUSTERS) {
-               nent = 1UL << (cnum - NCLUSTERS);
-               cnum = NCLUSTERS - 1;
-       }
-       ent = (base & CLUSTER_MASK) >> (IO_PAGE_SHIFT + cnum);
-       iopte = iommu->page_table + ((base - MAP_BASE) >> IO_PAGE_SHIFT);
-       do {
-               iopte_val(*iopte) = 0UL;
-               iopte += 1 << cnum;
-       } while(--nent);
-
-       /* If the global flush might not have caught this entry,
-        * adjust the flush point such that we will flush before
-        * ever trying to reuse it.
-        */
-#define between(X,Y,Z) (((Z) - (Y)) >= ((X) - (Y)))
-       if (between(ent, iommu->alloc_info[cnum].next, iommu->alloc_info[cnum].flush))
-               iommu->alloc_info[cnum].flush = ent;
-#undef between
+       for (i = base; i < (base + npages); i++)
+               __clear_bit(i, arena->map);
 }
 
-/* We allocate consistent mappings from the end of cluster zero. */
-static iopte_t *alloc_consistent_cluster(struct sbus_iommu *iommu, unsigned long npages)
+static void sbus_iommu_table_init(struct sbus_iommu *iommu, unsigned int tsbsize)
 {
-       iopte_t *iopte;
+       unsigned long tsbbase, order, sz, num_tsb_entries;
 
-       iopte = iommu->page_table + (1 * CLUSTER_NPAGES);
-       while (iopte > iommu->page_table) {
-               iopte--;
-               if (!(iopte_val(*iopte) & IOPTE_VALID)) {
-                       unsigned long tmp = npages;
+       num_tsb_entries = tsbsize / sizeof(iopte_t);
 
-                       while (--tmp) {
-                               iopte--;
-                               if (iopte_val(*iopte) & IOPTE_VALID)
-                                       break;
-                       }
-                       if (tmp == 0) {
-                               u32 entry = (iopte - iommu->page_table);
+       /* Setup initial software IOMMU state. */
+       spin_lock_init(&iommu->lock);
 
-                               if (entry < iommu->lowest_consistent_map)
-                                       iommu->lowest_consistent_map = entry;
-                               return iopte;
-                       }
-               }
+       /* Allocate and initialize the free area map.  */
+       sz = num_tsb_entries / 8;
+       sz = (sz + 7UL) & ~7UL;
+       iommu->arena.map = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
+       if (!iommu->arena.map) {
+               prom_printf("PCI_IOMMU: Error, kmalloc(arena.map) failed.\n");
+               prom_halt();
+       }
+       iommu->arena.limit = num_tsb_entries;
+
+       /* Now allocate and setup the IOMMU page table itself.  */
+       order = get_order(tsbsize);
+       tsbbase = __get_free_pages(GFP_KERNEL, order);
+       if (!tsbbase) {
+               prom_printf("IOMMU: Error, gfp(tsb) failed.\n");
+               prom_halt();
        }
-       return NULL;
+       iommu->page_table = (iopte_t *)tsbbase;
+       memset(iommu->page_table, 0, tsbsize);
 }
 
-static void free_consistent_cluster(struct sbus_iommu *iommu, u32 base, unsigned long npages)
+static inline iopte_t *alloc_npages(struct sbus_iommu *iommu, unsigned long npages)
 {
-       iopte_t *iopte = iommu->page_table + ((base - MAP_BASE) >> IO_PAGE_SHIFT);
+       long entry;
 
-       if ((iopte - iommu->page_table) == iommu->lowest_consistent_map) {
-               iopte_t *walk = iopte + npages;
-               iopte_t *limit;
+       entry = sbus_arena_alloc(iommu, npages);
+       if (unlikely(entry < 0))
+               return NULL;
 
-               limit = iommu->page_table + CLUSTER_NPAGES;
-               while (walk < limit) {
-                       if (iopte_val(*walk) != 0UL)
-                               break;
-                       walk++;
-               }
-               iommu->lowest_consistent_map =
-                       (walk - iommu->page_table);
-       }
+       return iommu->page_table + entry;
+}
 
-       while (npages--)
-               *iopte++ = __iopte(0UL);
+static inline void free_npages(struct sbus_iommu *iommu, dma_addr_t base, unsigned long npages)
+{
+       sbus_arena_free(&iommu->arena, base >> IO_PAGE_SHIFT, npages);
 }
 
 void *sbus_alloc_consistent(struct sbus_dev *sdev, size_t size, dma_addr_t *dvma_addr)
 {
-       unsigned long order, first_page, flags;
        struct sbus_iommu *iommu;
        iopte_t *iopte;
+       unsigned long flags, order, first_page;
        void *ret;
        int npages;
 
-       if (size <= 0 || sdev == NULL || dvma_addr == NULL)
-               return NULL;
-
        size = IO_PAGE_ALIGN(size);
        order = get_order(size);
        if (order >= 10)
                return NULL;
+
        first_page = __get_free_pages(GFP_KERNEL|__GFP_COMP, order);
        if (first_page == 0UL)
                return NULL;
@@ -336,108 +237,121 @@ void *sbus_alloc_consistent(struct sbus_dev *sdev, size_t size, dma_addr_t *dvma
        iommu = sdev->bus->iommu;
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       iopte = alloc_consistent_cluster(iommu, size >> IO_PAGE_SHIFT);
-       if (iopte == NULL) {
-               spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
+       iopte = alloc_npages(iommu, size >> IO_PAGE_SHIFT);
+       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
+
+       if (unlikely(iopte == NULL)) {
                free_pages(first_page, order);
                return NULL;
        }
 
-       /* Ok, we're committed at this point. */
-       *dvma_addr = MAP_BASE + ((iopte - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT);
+       *dvma_addr = (MAP_BASE +
+                     ((iopte - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT));
        ret = (void *) first_page;
        npages = size >> IO_PAGE_SHIFT;
+       first_page = __pa(first_page);
        while (npages--) {
-               *iopte++ = __iopte(IOPTE_VALID | IOPTE_CACHE | IOPTE_WRITE |
-                                  (__pa(first_page) & IOPTE_PAGE));
+               iopte_val(*iopte) = (IOPTE_VALID | IOPTE_CACHE |
+                                    IOPTE_WRITE |
+                                    (first_page & IOPTE_PAGE));
+               iopte++;
                first_page += IO_PAGE_SIZE;
        }
-       iommu_flush(iommu, *dvma_addr, size >> IO_PAGE_SHIFT);
-       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 
        return ret;
 }
 
 void sbus_free_consistent(struct sbus_dev *sdev, size_t size, void *cpu, dma_addr_t dvma)
 {
-       unsigned long order, npages;
        struct sbus_iommu *iommu;
-
-       if (size <= 0 || sdev == NULL || cpu == NULL)
-               return;
+       iopte_t *iopte;
+       unsigned long flags, order, npages;
 
        npages = IO_PAGE_ALIGN(size) >> IO_PAGE_SHIFT;
        iommu = sdev->bus->iommu;
+       iopte = iommu->page_table +
+               ((dvma - MAP_BASE) >> IO_PAGE_SHIFT);
+
+       spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
+
+       free_npages(iommu, dvma - MAP_BASE, npages);
 
-       spin_lock_irq(&iommu->lock);
-       free_consistent_cluster(iommu, dvma, npages);
-       iommu_flush(iommu, dvma, npages);
-       spin_unlock_irq(&iommu->lock);
+       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 
        order = get_order(size);
        if (order < 10)
                free_pages((unsigned long)cpu, order);
 }
 
-dma_addr_t sbus_map_single(struct sbus_dev *sdev, void *ptr, size_t size, int dir)
+dma_addr_t sbus_map_single(struct sbus_dev *sdev, void *ptr, size_t sz, int direction)
 {
-       struct sbus_iommu *iommu = sdev->bus->iommu;
-       unsigned long npages, pbase, flags;
-       iopte_t *iopte;
-       u32 dma_base, offset;
-       unsigned long iopte_bits;
+       struct sbus_iommu *iommu;
+       iopte_t *base;
+       unsigned long flags, npages, oaddr;
+       unsigned long i, base_paddr;
+       u32 bus_addr, ret;
+       unsigned long iopte_protection;
+
+       iommu = sdev->bus->iommu;
 
-       if (dir == SBUS_DMA_NONE)
+       if (unlikely(direction == SBUS_DMA_NONE))
                BUG();
 
-       pbase = (unsigned long) ptr;
-       offset = (u32) (pbase & ~IO_PAGE_MASK);
-       size = (IO_PAGE_ALIGN(pbase + size) - (pbase & IO_PAGE_MASK));
-       pbase = (unsigned long) __pa(pbase & IO_PAGE_MASK);
+       oaddr = (unsigned long)ptr;
+       npages = IO_PAGE_ALIGN(oaddr + sz) - (oaddr & IO_PAGE_MASK);
+       npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       npages = size >> IO_PAGE_SHIFT;
-       iopte = alloc_streaming_cluster(iommu, npages);
-       if (iopte == NULL)
-               goto bad;
-       dma_base = MAP_BASE + ((iopte - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT);
-       npages = size >> IO_PAGE_SHIFT;
-       iopte_bits = IOPTE_VALID | IOPTE_STBUF | IOPTE_CACHE;
-       if (dir != SBUS_DMA_TODEVICE)
-               iopte_bits |= IOPTE_WRITE;
-       while (npages--) {
-               *iopte++ = __iopte(iopte_bits | (pbase & IOPTE_PAGE));
-               pbase += IO_PAGE_SIZE;
-       }
-       npages = size >> IO_PAGE_SHIFT;
+       base = alloc_npages(iommu, npages);
        spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 
-       return (dma_base | offset);
+       if (unlikely(!base))
+               BUG();
 
-bad:
-       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
-       BUG();
-       return 0;
+       bus_addr = (MAP_BASE +
+                   ((base - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT));
+       ret = bus_addr | (oaddr & ~IO_PAGE_MASK);
+       base_paddr = __pa(oaddr & IO_PAGE_MASK);
+
+       iopte_protection = IOPTE_VALID | IOPTE_STBUF | IOPTE_CACHE;
+       if (direction != SBUS_DMA_TODEVICE)
+               iopte_protection |= IOPTE_WRITE;
+
+       for (i = 0; i < npages; i++, base++, base_paddr += IO_PAGE_SIZE)
+               iopte_val(*base) = iopte_protection | base_paddr;
+
+       return ret;
 }
 
-void sbus_unmap_single(struct sbus_dev *sdev, dma_addr_t dma_addr, size_t size, int direction)
+void sbus_unmap_single(struct sbus_dev *sdev, dma_addr_t bus_addr, size_t sz, int direction)
 {
        struct sbus_iommu *iommu = sdev->bus->iommu;
-       u32 dma_base = dma_addr & IO_PAGE_MASK;
-       unsigned long flags;
+       iopte_t *base;
+       unsigned long flags, npages, i;
+
+       if (unlikely(direction == SBUS_DMA_NONE))
+               BUG();
+
+       npages = IO_PAGE_ALIGN(bus_addr + sz) - (bus_addr & IO_PAGE_MASK);
+       npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
+       base = iommu->page_table +
+               ((bus_addr - MAP_BASE) >> IO_PAGE_SHIFT);
 
-       size = (IO_PAGE_ALIGN(dma_addr + size) - dma_base);
+       bus_addr &= IO_PAGE_MASK;
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       free_streaming_cluster(iommu, dma_base, size >> IO_PAGE_SHIFT);
-       sbus_strbuf_flush(iommu, dma_base, size >> IO_PAGE_SHIFT, direction);
+       sbus_strbuf_flush(iommu, bus_addr, npages, direction);
+       for (i = 0; i < npages; i++)
+               iopte_val(base[i]) = 0UL;
+       free_npages(iommu, bus_addr - MAP_BASE, npages);
        spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 }
 
 #define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG)        \
        (__pa(page_address((SG)->page)) + (SG)->offset)
 
-static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg, int nused, int nelems, unsigned long iopte_bits)
+static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg,
+                          int nused, int nelems, unsigned long iopte_protection)
 {
        struct scatterlist *dma_sg = sg;
        struct scatterlist *sg_end = sg + nelems;
@@ -462,7 +376,7 @@ static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg, int nused, in
                        for (;;) {
                                unsigned long tmp;
 
-                               tmp = (unsigned long) SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg);
+                               tmp = SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg);
                                len = sg->length;
                                if (((tmp ^ pteval) >> IO_PAGE_SHIFT) != 0UL) {
                                        pteval = tmp & IO_PAGE_MASK;
@@ -478,7 +392,7 @@ static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg, int nused, in
                                sg++;
                        }
 
-                       pteval = ((pteval & IOPTE_PAGE) | iopte_bits);
+                       pteval = iopte_protection | (pteval & IOPTE_PAGE);
                        while (len > 0) {
                                *iopte++ = __iopte(pteval);
                                pteval += IO_PAGE_SIZE;
@@ -509,103 +423,111 @@ static inline void fill_sg(iopte_t *iopte, struct scatterlist *sg, int nused, in
        }
 }
 
-int sbus_map_sg(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sg, int nents, int dir)
+int sbus_map_sg(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 {
-       struct sbus_iommu *iommu = sdev->bus->iommu;
-       unsigned long flags, npages;
-       iopte_t *iopte;
+       struct sbus_iommu *iommu;
+       unsigned long flags, npages, iopte_protection;
+       iopte_t *base;
        u32 dma_base;
        struct scatterlist *sgtmp;
        int used;
-       unsigned long iopte_bits;
-
-       if (dir == SBUS_DMA_NONE)
-               BUG();
 
        /* Fast path single entry scatterlists. */
-       if (nents == 1) {
-               sg->dma_address =
+       if (nelems == 1) {
+               sglist->dma_address =
                        sbus_map_single(sdev,
-                                       (page_address(sg->page) + sg->offset),
-                                       sg->length, dir);
-               sg->dma_length = sg->length;
+                                       (page_address(sglist->page) + sglist->offset),
+                                       sglist->length, direction);
+               sglist->dma_length = sglist->length;
                return 1;
        }
 
-       npages = prepare_sg(sg, nents);
+       iommu = sdev->bus->iommu;
+
+       if (unlikely(direction == SBUS_DMA_NONE))
+               BUG();
+
+       npages = prepare_sg(sglist, nelems);
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       iopte = alloc_streaming_cluster(iommu, npages);
-       if (iopte == NULL)
-               goto bad;
-       dma_base = MAP_BASE + ((iopte - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT);
+       base = alloc_npages(iommu, npages);
+       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
+
+       if (unlikely(base == NULL))
+               BUG();
+
+       dma_base = MAP_BASE +
+               ((base - iommu->page_table) << IO_PAGE_SHIFT);
 
        /* Normalize DVMA addresses. */
-       sgtmp = sg;
-       used = nents;
+       used = nelems;
 
+       sgtmp = sglist;
        while (used && sgtmp->dma_length) {
                sgtmp->dma_address += dma_base;
                sgtmp++;
                used--;
        }
-       used = nents - used;
+       used = nelems - used;
 
-       iopte_bits = IOPTE_VALID | IOPTE_STBUF | IOPTE_CACHE;
-       if (dir != SBUS_DMA_TODEVICE)
-               iopte_bits |= IOPTE_WRITE;
+       iopte_protection = IOPTE_VALID | IOPTE_STBUF | IOPTE_CACHE;
+       if (direction != SBUS_DMA_TODEVICE)
+               iopte_protection |= IOPTE_WRITE;
+
+       fill_sg(base, sglist, used, nelems, iopte_protection);
 
-       fill_sg(iopte, sg, used, nents, iopte_bits);
 #ifdef VERIFY_SG
-       verify_sglist(sg, nents, iopte, npages);
+       verify_sglist(sglist, nelems, base, npages);
 #endif
-       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 
        return used;
-
-bad:
-       spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
-       BUG();
-       return 0;
 }
 
-void sbus_unmap_sg(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sg, int nents, int direction)
+void sbus_unmap_sg(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 {
-       unsigned long size, flags;
        struct sbus_iommu *iommu;
-       u32 dvma_base;
-       int i;
+       iopte_t *base;
+       unsigned long flags, i, npages;
+       u32 bus_addr;
 
-       /* Fast path single entry scatterlists. */
-       if (nents == 1) {
-               sbus_unmap_single(sdev, sg->dma_address, sg->dma_length, direction);
-               return;
-       }
+       if (unlikely(direction == SBUS_DMA_NONE))
+               BUG();
+
+       iommu = sdev->bus->iommu;
+
+       bus_addr = sglist->dma_address & IO_PAGE_MASK;
 
-       dvma_base = sg[0].dma_address & IO_PAGE_MASK;
-       for (i = 0; i < nents; i++) {
-               if (sg[i].dma_length == 0)
+       for (i = 1; i < nelems; i++)
+               if (sglist[i].dma_length == 0)
                        break;
-       }
        i--;
-       size = IO_PAGE_ALIGN(sg[i].dma_address + sg[i].dma_length) - dvma_base;
+       npages = (IO_PAGE_ALIGN(sglist[i].dma_address + sglist[i].dma_length) -
+                 bus_addr) >> IO_PAGE_SHIFT;
+
+       base = iommu->page_table +
+               ((bus_addr - MAP_BASE) >> IO_PAGE_SHIFT);
 
-       iommu = sdev->bus->iommu;
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       free_streaming_cluster(iommu, dvma_base, size >> IO_PAGE_SHIFT);
-       sbus_strbuf_flush(iommu, dvma_base, size >> IO_PAGE_SHIFT, direction);
+       sbus_strbuf_flush(iommu, bus_addr, npages, direction);
+       for (i = 0; i < npages; i++)
+               iopte_val(base[i]) = 0UL;
+       free_npages(iommu, bus_addr - MAP_BASE, npages);
        spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 }
 
-void sbus_dma_sync_single_for_cpu(struct sbus_dev *sdev, dma_addr_t base, size_t size, int direction)
+void sbus_dma_sync_single_for_cpu(struct sbus_dev *sdev, dma_addr_t bus_addr, size_t sz, int direction)
 {
-       struct sbus_iommu *iommu = sdev->bus->iommu;
-       unsigned long flags;
+       struct sbus_iommu *iommu;
+       unsigned long flags, npages;
+
+       iommu = sdev->bus->iommu;
 
-       size = (IO_PAGE_ALIGN(base + size) - (base & IO_PAGE_MASK));
+       npages = IO_PAGE_ALIGN(bus_addr + sz) - (bus_addr & IO_PAGE_MASK);
+       npages >>= IO_PAGE_SHIFT;
+       bus_addr &= IO_PAGE_MASK;
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       sbus_strbuf_flush(iommu, base & IO_PAGE_MASK, size >> IO_PAGE_SHIFT, direction);
+       sbus_strbuf_flush(iommu, bus_addr, npages, direction);
        spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 }
 
@@ -613,23 +535,25 @@ void sbus_dma_sync_single_for_device(struct sbus_dev *sdev, dma_addr_t base, siz
 {
 }
 
-void sbus_dma_sync_sg_for_cpu(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sg, int nents, int direction)
+void sbus_dma_sync_sg_for_cpu(struct sbus_dev *sdev, struct scatterlist *sglist, int nelems, int direction)
 {
-       struct sbus_iommu *iommu = sdev->bus->iommu;
-       unsigned long flags, size;
-       u32 base;
-       int i;
+       struct sbus_iommu *iommu;
+       unsigned long flags, npages, i;
+       u32 bus_addr;
+
+       iommu = sdev->bus->iommu;
 
-       base = sg[0].dma_address & IO_PAGE_MASK;
-       for (i = 0; i < nents; i++) {
-               if (sg[i].dma_length == 0)
+       bus_addr = sglist[0].dma_address & IO_PAGE_MASK;
+       for (i = 0; i < nelems; i++) {
+               if (!sglist[i].dma_length)
                        break;
        }
        i--;
-       size = IO_PAGE_ALIGN(sg[i].dma_address + sg[i].dma_length) - base;
+       npages = (IO_PAGE_ALIGN(sglist[i].dma_address + sglist[i].dma_length)
+                 - bus_addr) >> IO_PAGE_SHIFT;
 
        spin_lock_irqsave(&iommu->lock, flags);
-       sbus_strbuf_flush(iommu, base, size >> IO_PAGE_SHIFT, direction);
+       sbus_strbuf_flush(iommu, bus_addr, npages, direction);
        spin_unlock_irqrestore(&iommu->lock, flags);
 }
 
@@ -1104,7 +1028,7 @@ static void __init sbus_iommu_init(int __node, struct sbus_bus *sbus)
        struct linux_prom64_registers *pr;
        struct device_node *dp;
        struct sbus_iommu *iommu;
-       unsigned long regs, tsb_base;
+       unsigned long regs;
        u64 control;
        int i;
 
@@ -1132,14 +1056,6 @@ static void __init sbus_iommu_init(int __node, struct sbus_bus *sbus)
 
        memset(iommu, 0, sizeof(*iommu));
 
-       /* We start with no consistent mappings. */
-       iommu->lowest_consistent_map = CLUSTER_NPAGES;
-
-       for (i = 0; i < NCLUSTERS; i++) {
-               iommu->alloc_info[i].flush = 0;
-               iommu->alloc_info[i].next = 0;
-       }
-
        /* Setup spinlock. */
        spin_lock_init(&iommu->lock);
 
@@ -1159,25 +1075,13 @@ static void __init sbus_iommu_init(int __node, struct sbus_bus *sbus)
               sbus->portid, regs);
 
        /* Setup for TSB_SIZE=7, TBW_SIZE=0, MMU_DE=1, MMU_EN=1 */
+       sbus_iommu_table_init(iommu, IO_TSB_SIZE);
+
        control = upa_readq(iommu->iommu_regs + IOMMU_CONTROL);
        control = ((7UL << 16UL)        |
                   (0UL << 2UL)         |
                   (1UL << 1UL)         |
                   (1UL << 0UL));
-
-       /* Using the above configuration we need 1MB iommu page
-        * table (128K ioptes * 8 bytes per iopte).  This is
-        * page order 7 on UltraSparc.
-        */
-       tsb_base = __get_free_pages(GFP_ATOMIC, get_order(IO_TSB_SIZE));
-       if (tsb_base == 0UL) {
-               prom_printf("sbus_iommu_init: Fatal error, cannot alloc TSB table.\n");
-               prom_halt();
-       }
-
-       iommu->page_table = (iopte_t *) tsb_base;
-       memset(iommu->page_table, 0, IO_TSB_SIZE);
-
        upa_writeq(control, iommu->iommu_regs + IOMMU_CONTROL);
 
        /* Clean out any cruft in the IOMMU using
@@ -1195,7 +1099,7 @@ static void __init sbus_iommu_init(int __node, struct sbus_bus *sbus)
        upa_readq(iommu->sbus_control_reg);
 
        /* Give the TSB to SYSIO. */
-       upa_writeq(__pa(tsb_base), iommu->iommu_regs + IOMMU_TSBBASE);
+       upa_writeq(__pa(iommu->page_table), iommu->iommu_regs + IOMMU_TSBBASE);
 
        /* Setup streaming buffer, DE=1 SB_EN=1 */
        control = (1UL << 1UL) | (1UL << 0UL);