Merge branch 'fixes' of git://github.com/hzhuang1/linux into fixes
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / mm / stab.c
1 /*
2  * PowerPC64 Segment Translation Support.
3  *
4  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
5  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
6  *
7  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
8  *
9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
13  */
14
15 #include <linux/memblock.h>
16
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <asm/mmu.h>
19 #include <asm/mmu_context.h>
20 #include <asm/paca.h>
21 #include <asm/cputable.h>
22 #include <asm/prom.h>
23 #include <asm/abs_addr.h>
24
25 struct stab_entry {
26         unsigned long esid_data;
27         unsigned long vsid_data;
28 };
29
30 #define NR_STAB_CACHE_ENTRIES 8
31 static DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache_ptr);
32 static DEFINE_PER_CPU(long [NR_STAB_CACHE_ENTRIES], stab_cache);
33
34 /*
35  * Create a segment table entry for the given esid/vsid pair.
36  */
37 static int make_ste(unsigned long stab, unsigned long esid, unsigned long vsid)
38 {
39         unsigned long esid_data, vsid_data;
40         unsigned long entry, group, old_esid, castout_entry, i;
41         unsigned int global_entry;
42         struct stab_entry *ste, *castout_ste;
43         unsigned long kernel_segment = (esid << SID_SHIFT) >= PAGE_OFFSET;
44
45         vsid_data = vsid << STE_VSID_SHIFT;
46         esid_data = esid << SID_SHIFT | STE_ESID_KP | STE_ESID_V;
47         if (! kernel_segment)
48                 esid_data |= STE_ESID_KS;
49
50         /* Search the primary group first. */
51         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
52         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
53
54         /* Find an empty entry, if one exists. */
55         for (group = 0; group < 2; group++) {
56                 for (entry = 0; entry < 8; entry++, ste++) {
57                         if (!(ste->esid_data & STE_ESID_V)) {
58                                 ste->vsid_data = vsid_data;
59                                 eieio();
60                                 ste->esid_data = esid_data;
61                                 return (global_entry | entry);
62                         }
63                 }
64                 /* Now search the secondary group. */
65                 global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
66                 ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
67         }
68
69         /*
70          * Could not find empty entry, pick one with a round robin selection.
71          * Search all entries in the two groups.
72          */
73         castout_entry = get_paca()->stab_rr;
74         for (i = 0; i < 16; i++) {
75                 if (castout_entry < 8) {
76                         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
77                         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
78                         castout_ste = ste + castout_entry;
79                 } else {
80                         global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
81                         ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
82                         castout_ste = ste + (castout_entry - 8);
83                 }
84
85                 /* Dont cast out the first kernel segment */
86                 if ((castout_ste->esid_data & ESID_MASK) != PAGE_OFFSET)
87                         break;
88
89                 castout_entry = (castout_entry + 1) & 0xf;
90         }
91
92         get_paca()->stab_rr = (castout_entry + 1) & 0xf;
93
94         /* Modify the old entry to the new value. */
95
96         /* Force previous translations to complete. DRENG */
97         asm volatile("isync" : : : "memory");
98
99         old_esid = castout_ste->esid_data >> SID_SHIFT;
100         castout_ste->esid_data = 0;             /* Invalidate old entry */
101
102         asm volatile("sync" : : : "memory");    /* Order update */
103
104         castout_ste->vsid_data = vsid_data;
105         eieio();                                /* Order update */
106         castout_ste->esid_data = esid_data;
107
108         asm volatile("slbie  %0" : : "r" (old_esid << SID_SHIFT));
109         /* Ensure completion of slbie */
110         asm volatile("sync" : : : "memory");
111
112         return (global_entry | (castout_entry & 0x7));
113 }
114
115 /*
116  * Allocate a segment table entry for the given ea and mm
117  */
118 static int __ste_allocate(unsigned long ea, struct mm_struct *mm)
119 {
120         unsigned long vsid;
121         unsigned char stab_entry;
122         unsigned long offset;
123
124         /* Kernel or user address? */
125         if (is_kernel_addr(ea)) {
126                 vsid = get_kernel_vsid(ea, MMU_SEGSIZE_256M);
127         } else {
128                 if ((ea >= TASK_SIZE_USER64) || (! mm))
129                         return 1;
130
131                 vsid = get_vsid(mm->context.id, ea, MMU_SEGSIZE_256M);
132         }
133
134         stab_entry = make_ste(get_paca()->stab_addr, GET_ESID(ea), vsid);
135
136         if (!is_kernel_addr(ea)) {
137                 offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
138                 if (offset < NR_STAB_CACHE_ENTRIES)
139                         __get_cpu_var(stab_cache[offset++]) = stab_entry;
140                 else
141                         offset = NR_STAB_CACHE_ENTRIES+1;
142                 __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = offset;
143
144                 /* Order update */
145                 asm volatile("sync":::"memory");
146         }
147
148         return 0;
149 }
150
151 int ste_allocate(unsigned long ea)
152 {
153         return __ste_allocate(ea, current->mm);
154 }
155
156 /*
157  * Do the segment table work for a context switch: flush all user
158  * entries from the table, then preload some probably useful entries
159  * for the new task
160  */
161 void switch_stab(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
162 {
163         struct stab_entry *stab = (struct stab_entry *) get_paca()->stab_addr;
164         struct stab_entry *ste;
165         unsigned long offset;
166         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
167         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
168         unsigned long unmapped_base;
169
170         /* Force previous translations to complete. DRENG */
171         asm volatile("isync" : : : "memory");
172
173         /*
174          * We need interrupts hard-disabled here, not just soft-disabled,
175          * so that a PMU interrupt can't occur, which might try to access
176          * user memory (to get a stack trace) and possible cause an STAB miss
177          * which would update the stab_cache/stab_cache_ptr per-cpu variables.
178          */
179         hard_irq_disable();
180
181         offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
182         if (offset <= NR_STAB_CACHE_ENTRIES) {
183                 int i;
184
185                 for (i = 0; i < offset; i++) {
186                         ste = stab + __get_cpu_var(stab_cache[i]);
187                         ste->esid_data = 0; /* invalidate entry */
188                 }
189         } else {
190                 unsigned long entry;
191
192                 /* Invalidate all entries. */
193                 ste = stab;
194
195                 /* Never flush the first entry. */
196                 ste += 1;
197                 for (entry = 1;
198                      entry < (HW_PAGE_SIZE / sizeof(struct stab_entry));
199                      entry++, ste++) {
200                         unsigned long ea;
201                         ea = ste->esid_data & ESID_MASK;
202                         if (!is_kernel_addr(ea)) {
203                                 ste->esid_data = 0;
204                         }
205                 }
206         }
207
208         asm volatile("sync; slbia; sync":::"memory");
209
210         __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = 0;
211
212         /* Now preload some entries for the new task */
213         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
214                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
215         else
216                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
217
218         __ste_allocate(pc, mm);
219
220         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
221                 return;
222
223         __ste_allocate(stack, mm);
224
225         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
226             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
227                 return;
228
229         __ste_allocate(unmapped_base, mm);
230
231         /* Order update */
232         asm volatile("sync" : : : "memory");
233 }
234
235 /*
236  * Allocate segment tables for secondary CPUs.  These must all go in
237  * the first (bolted) segment, so that do_stab_bolted won't get a
238  * recursive segment miss on the segment table itself.
239  */
240 void __init stabs_alloc(void)
241 {
242         int cpu;
243
244         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_SLB))
245                 return;
246
247         for_each_possible_cpu(cpu) {
248                 unsigned long newstab;
249
250                 if (cpu == 0)
251                         continue; /* stab for CPU 0 is statically allocated */
252
253                 newstab = memblock_alloc_base(HW_PAGE_SIZE, HW_PAGE_SIZE,
254                                          1<<SID_SHIFT);
255                 newstab = (unsigned long)__va(newstab);
256
257                 memset((void *)newstab, 0, HW_PAGE_SIZE);
258
259                 paca[cpu].stab_addr = newstab;
260                 paca[cpu].stab_real = virt_to_abs(newstab);
261                 printk(KERN_INFO "Segment table for CPU %d at 0x%llx "
262                        "virtual, 0x%llx absolute\n",
263                        cpu, paca[cpu].stab_addr, paca[cpu].stab_real);
264         }
265 }
266
267 /*
268  * Build an entry for the base kernel segment and put it into
269  * the segment table or SLB.  All other segment table or SLB
270  * entries are faulted in.
271  */
272 void stab_initialize(unsigned long stab)
273 {
274         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(PAGE_OFFSET, MMU_SEGSIZE_256M);
275         unsigned long stabreal;
276
277         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
278         make_ste(stab, GET_ESID(PAGE_OFFSET), vsid);
279
280         /* Order update */
281         asm volatile("sync":::"memory");
282
283         /* Set ASR */
284         stabreal = get_paca()->stab_real | 0x1ul;
285
286         mtspr(SPRN_ASR, stabreal);
287 }