ARM: 7759/1: decouple CPU offlining from reboot/shutdown
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
7  *
8  * Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2008  Thiemo Seufer
9  * Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009  Maciej W. Rozycki
10  * Copyright (C) 2006  Ralf Baechle (ralf@linux-mips.org)
11  * Copyright (C) 2008, 2009 Cavium Networks, Inc.
12  * Copyright (C) 2011  MIPS Technologies, Inc.
13  *
14  * ... and the days got worse and worse and now you see
15  * I've gone completly out of my mind.
16  *
17  * They're coming to take me a away haha
18  * they're coming to take me a away hoho hihi haha
19  * to the funny farm where code is beautiful all the time ...
20  *
21  * (Condolences to Napoleon XIV)
22  */
23
24 #include <linux/bug.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/types.h>
27 #include <linux/smp.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/cache.h>
31
32 #include <asm/cacheflush.h>
33 #include <asm/pgtable.h>
34 #include <asm/war.h>
35 #include <asm/uasm.h>
36 #include <asm/setup.h>
37
38 /*
39  * TLB load/store/modify handlers.
40  *
41  * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
42  * do_page_fault remains normal asm.
43  */
44 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
45 extern void tlb_do_page_fault_1(void);
46
47 struct work_registers {
48         int r1;
49         int r2;
50         int r3;
51 };
52
53 struct tlb_reg_save {
54         unsigned long a;
55         unsigned long b;
56 } ____cacheline_aligned_in_smp;
57
58 static struct tlb_reg_save handler_reg_save[NR_CPUS];
59
60 static inline int r45k_bvahwbug(void)
61 {
62         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
63         return 0;
64 }
65
66 static inline int r4k_250MHZhwbug(void)
67 {
68         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
69         return 0;
70 }
71
72 static inline int __maybe_unused bcm1250_m3_war(void)
73 {
74         return BCM1250_M3_WAR;
75 }
76
77 static inline int __maybe_unused r10000_llsc_war(void)
78 {
79         return R10000_LLSC_WAR;
80 }
81
82 static int use_bbit_insns(void)
83 {
84         switch (current_cpu_type()) {
85         case CPU_CAVIUM_OCTEON:
86         case CPU_CAVIUM_OCTEON_PLUS:
87         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
88                 return 1;
89         default:
90                 return 0;
91         }
92 }
93
94 static int use_lwx_insns(void)
95 {
96         switch (current_cpu_type()) {
97         case CPU_CAVIUM_OCTEON2:
98                 return 1;
99         default:
100                 return 0;
101         }
102 }
103 #if defined(CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE) && \
104     CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE > 0
105 static bool scratchpad_available(void)
106 {
107         return true;
108 }
109 static int scratchpad_offset(int i)
110 {
111         /*
112          * CVMSEG starts at address -32768 and extends for
113          * CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE 128 byte cache lines.
114          */
115         i += 1; /* Kernel use starts at the top and works down. */
116         return CONFIG_CAVIUM_OCTEON_CVMSEG_SIZE * 128 - (8 * i) - 32768;
117 }
118 #else
119 static bool scratchpad_available(void)
120 {
121         return false;
122 }
123 static int scratchpad_offset(int i)
124 {
125         BUG();
126         /* Really unreachable, but evidently some GCC want this. */
127         return 0;
128 }
129 #endif
130 /*
131  * Found by experiment: At least some revisions of the 4kc throw under
132  * some circumstances a machine check exception, triggered by invalid
133  * values in the index register.  Delaying the tlbp instruction until
134  * after the next branch,  plus adding an additional nop in front of
135  * tlbwi/tlbwr avoids the invalid index register values. Nobody knows
136  * why; it's not an issue caused by the core RTL.
137  *
138  */
139 static int __cpuinit m4kc_tlbp_war(void)
140 {
141         return (current_cpu_data.processor_id & 0xffff00) ==
142                (PRID_COMP_MIPS | PRID_IMP_4KC);
143 }
144
145 /* Handle labels (which must be positive integers). */
146 enum label_id {
147         label_second_part = 1,
148         label_leave,
149         label_vmalloc,
150         label_vmalloc_done,
151         label_tlbw_hazard_0,
152         label_split = label_tlbw_hazard_0 + 8,
153         label_tlbl_goaround1,
154         label_tlbl_goaround2,
155         label_nopage_tlbl,
156         label_nopage_tlbs,
157         label_nopage_tlbm,
158         label_smp_pgtable_change,
159         label_r3000_write_probe_fail,
160         label_large_segbits_fault,
161 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
162         label_tlb_huge_update,
163 #endif
164 };
165
166 UASM_L_LA(_second_part)
167 UASM_L_LA(_leave)
168 UASM_L_LA(_vmalloc)
169 UASM_L_LA(_vmalloc_done)
170 /* _tlbw_hazard_x is handled differently.  */
171 UASM_L_LA(_split)
172 UASM_L_LA(_tlbl_goaround1)
173 UASM_L_LA(_tlbl_goaround2)
174 UASM_L_LA(_nopage_tlbl)
175 UASM_L_LA(_nopage_tlbs)
176 UASM_L_LA(_nopage_tlbm)
177 UASM_L_LA(_smp_pgtable_change)
178 UASM_L_LA(_r3000_write_probe_fail)
179 UASM_L_LA(_large_segbits_fault)
180 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
181 UASM_L_LA(_tlb_huge_update)
182 #endif
183
184 static int __cpuinitdata hazard_instance;
185
186 static void __cpuinit uasm_bgezl_hazard(u32 **p,
187                                         struct uasm_reloc **r,
188                                         int instance)
189 {
190         switch (instance) {
191         case 0 ... 7:
192                 uasm_il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard_0 + instance);
193                 return;
194         default:
195                 BUG();
196         }
197 }
198
199 static void __cpuinit uasm_bgezl_label(struct uasm_label **l,
200                                        u32 **p,
201                                        int instance)
202 {
203         switch (instance) {
204         case 0 ... 7:
205                 uasm_build_label(l, *p, label_tlbw_hazard_0 + instance);
206                 break;
207         default:
208                 BUG();
209         }
210 }
211
212 /*
213  * pgtable bits are assigned dynamically depending on processor feature
214  * and statically based on kernel configuration.  This spits out the actual
215  * values the kernel is using.  Required to make sense from disassembled
216  * TLB exception handlers.
217  */
218 static void output_pgtable_bits_defines(void)
219 {
220 #define pr_define(fmt, ...)                                     \
221         pr_debug("#define " fmt, ##__VA_ARGS__)
222
223         pr_debug("#include <asm/asm.h>\n");
224         pr_debug("#include <asm/regdef.h>\n");
225         pr_debug("\n");
226
227         pr_define("_PAGE_PRESENT_SHIFT %d\n", _PAGE_PRESENT_SHIFT);
228         pr_define("_PAGE_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_READ_SHIFT);
229         pr_define("_PAGE_WRITE_SHIFT %d\n", _PAGE_WRITE_SHIFT);
230         pr_define("_PAGE_ACCESSED_SHIFT %d\n", _PAGE_ACCESSED_SHIFT);
231         pr_define("_PAGE_MODIFIED_SHIFT %d\n", _PAGE_MODIFIED_SHIFT);
232 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
233         pr_define("_PAGE_HUGE_SHIFT %d\n", _PAGE_HUGE_SHIFT);
234         pr_define("_PAGE_SPLITTING_SHIFT %d\n", _PAGE_SPLITTING_SHIFT);
235 #endif
236         if (cpu_has_rixi) {
237 #ifdef _PAGE_NO_EXEC_SHIFT
238                 pr_define("_PAGE_NO_EXEC_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_EXEC_SHIFT);
239 #endif
240 #ifdef _PAGE_NO_READ_SHIFT
241                 pr_define("_PAGE_NO_READ_SHIFT %d\n", _PAGE_NO_READ_SHIFT);
242 #endif
243         }
244         pr_define("_PAGE_GLOBAL_SHIFT %d\n", _PAGE_GLOBAL_SHIFT);
245         pr_define("_PAGE_VALID_SHIFT %d\n", _PAGE_VALID_SHIFT);
246         pr_define("_PAGE_DIRTY_SHIFT %d\n", _PAGE_DIRTY_SHIFT);
247         pr_define("_PFN_SHIFT %d\n", _PFN_SHIFT);
248         pr_debug("\n");
249 }
250
251 static inline void dump_handler(const char *symbol, const u32 *handler, int count)
252 {
253         int i;
254
255         pr_debug("LEAF(%s)\n", symbol);
256
257         pr_debug("\t.set push\n");
258         pr_debug("\t.set noreorder\n");
259
260         for (i = 0; i < count; i++)
261                 pr_debug("\t.word\t0x%08x\t\t# %p\n", handler[i], &handler[i]);
262
263         pr_debug("\t.set\tpop\n");
264
265         pr_debug("\tEND(%s)\n", symbol);
266 }
267
268 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
269 #define K0              26
270 #define K1              27
271
272 /* Some CP0 registers */
273 #define C0_INDEX        0, 0
274 #define C0_ENTRYLO0     2, 0
275 #define C0_TCBIND       2, 2
276 #define C0_ENTRYLO1     3, 0
277 #define C0_CONTEXT      4, 0
278 #define C0_PAGEMASK     5, 0
279 #define C0_BADVADDR     8, 0
280 #define C0_ENTRYHI      10, 0
281 #define C0_EPC          14, 0
282 #define C0_XCONTEXT     20, 0
283
284 #ifdef CONFIG_64BIT
285 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
286 #else
287 # define GET_CONTEXT(buf, reg) UASM_i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
288 #endif
289
290 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
291  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
292  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
293  * instructions for R4000.
294  *
295  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
296  * over anything important on overflow before we panic.
297  */
298 static u32 tlb_handler[128] __cpuinitdata;
299
300 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
301 static struct uasm_label labels[128] __cpuinitdata;
302 static struct uasm_reloc relocs[128] __cpuinitdata;
303
304 #ifdef CONFIG_64BIT
305 static int check_for_high_segbits __cpuinitdata;
306 #endif
307
308 static int check_for_high_segbits __cpuinitdata;
309
310 static unsigned int kscratch_used_mask __cpuinitdata;
311
312 static int __cpuinit allocate_kscratch(void)
313 {
314         int r;
315         unsigned int a = cpu_data[0].kscratch_mask & ~kscratch_used_mask;
316
317         r = ffs(a);
318
319         if (r == 0)
320                 return -1;
321
322         r--; /* make it zero based */
323
324         kscratch_used_mask |= (1 << r);
325
326         return r;
327 }
328
329 static int scratch_reg __cpuinitdata;
330 static int pgd_reg __cpuinitdata;
331 enum vmalloc64_mode {not_refill, refill_scratch, refill_noscratch};
332
333 static struct work_registers __cpuinit build_get_work_registers(u32 **p)
334 {
335         struct work_registers r;
336
337         int smp_processor_id_reg;
338         int smp_processor_id_sel;
339         int smp_processor_id_shift;
340
341         if (scratch_reg > 0) {
342                 /* Save in CPU local C0_KScratch? */
343                 UASM_i_MTC0(p, 1, 31, scratch_reg);
344                 r.r1 = K0;
345                 r.r2 = K1;
346                 r.r3 = 1;
347                 return r;
348         }
349
350         if (num_possible_cpus() > 1) {
351 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
352                 smp_processor_id_shift = 51;
353                 smp_processor_id_reg = 20; /* XContext */
354                 smp_processor_id_sel = 0;
355 #else
356 # ifdef CONFIG_32BIT
357                 smp_processor_id_shift = 25;
358                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
359                 smp_processor_id_sel = 0;
360 # endif
361 # ifdef CONFIG_64BIT
362                 smp_processor_id_shift = 26;
363                 smp_processor_id_reg = 4; /* Context */
364                 smp_processor_id_sel = 0;
365 # endif
366 #endif
367                 /* Get smp_processor_id */
368                 UASM_i_MFC0(p, K0, smp_processor_id_reg, smp_processor_id_sel);
369                 UASM_i_SRL_SAFE(p, K0, K0, smp_processor_id_shift);
370
371                 /* handler_reg_save index in K0 */
372                 UASM_i_SLL(p, K0, K0, ilog2(sizeof(struct tlb_reg_save)));
373
374                 UASM_i_LA(p, K1, (long)&handler_reg_save);
375                 UASM_i_ADDU(p, K0, K0, K1);
376         } else {
377                 UASM_i_LA(p, K0, (long)&handler_reg_save);
378         }
379         /* K0 now points to save area, save $1 and $2  */
380         UASM_i_SW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
381         UASM_i_SW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
382
383         r.r1 = K1;
384         r.r2 = 1;
385         r.r3 = 2;
386         return r;
387 }
388
389 static void __cpuinit build_restore_work_registers(u32 **p)
390 {
391         if (scratch_reg > 0) {
392                 UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
393                 return;
394         }
395         /* K0 already points to save area, restore $1 and $2  */
396         UASM_i_LW(p, 1, offsetof(struct tlb_reg_save, a), K0);
397         UASM_i_LW(p, 2, offsetof(struct tlb_reg_save, b), K0);
398 }
399
400 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
401
402 /*
403  * CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT implies 64 bit and lack of pgd_current,
404  * we cannot do r3000 under these circumstances.
405  *
406  * Declare pgd_current here instead of including mmu_context.h to avoid type
407  * conflicts for tlbmiss_handler_setup_pgd
408  */
409 extern unsigned long pgd_current[];
410
411 /*
412  * The R3000 TLB handler is simple.
413  */
414 static void __cpuinit build_r3000_tlb_refill_handler(void)
415 {
416         long pgdc = (long)pgd_current;
417         u32 *p;
418
419         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
420         p = tlb_handler;
421
422         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
423         uasm_i_lui(&p, K1, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
424         uasm_i_lw(&p, K1, uasm_rel_lo(pgdc), K1);
425         uasm_i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
426         uasm_i_sll(&p, K0, K0, 2);
427         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
428         uasm_i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
429         uasm_i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
430         uasm_i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
431         uasm_i_addu(&p, K1, K1, K0);
432         uasm_i_lw(&p, K0, 0, K1);
433         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
434         uasm_i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
435         uasm_i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
436         uasm_i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
437         uasm_i_jr(&p, K1);
438         uasm_i_rfe(&p); /* branch delay */
439
440         if (p > tlb_handler + 32)
441                 panic("TLB refill handler space exceeded");
442
443         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
444                  (unsigned int)(p - tlb_handler));
445
446         memcpy((void *)ebase, tlb_handler, 0x80);
447
448         dump_handler("r3000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 32);
449 }
450 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
451
452 /*
453  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
454  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
455  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
456  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
457  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
458  */
459 static u32 final_handler[64] __cpuinitdata;
460
461 /*
462  * Hazards
463  *
464  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
465  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
466  *
467  *      stalling_instruction
468  *      TLBP
469  *
470  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
471  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
472  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
473  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
474  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
475  *
476  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
477  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
478  *
479  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
480  *
481  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
482  */
483 static void __cpuinit __maybe_unused build_tlb_probe_entry(u32 **p)
484 {
485         switch (current_cpu_type()) {
486         /* Found by experiment: R4600 v2.0/R4700 needs this, too.  */
487         case CPU_R4600:
488         case CPU_R4700:
489         case CPU_R5000:
490         case CPU_NEVADA:
491                 uasm_i_nop(p);
492                 uasm_i_tlbp(p);
493                 break;
494
495         default:
496                 uasm_i_tlbp(p);
497                 break;
498         }
499 }
500
501 /*
502  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
503  * the preceding mtc0 and for the following eret.
504  */
505 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
506
507 static void __cpuinit build_tlb_write_entry(u32 **p, struct uasm_label **l,
508                                          struct uasm_reloc **r,
509                                          enum tlb_write_entry wmode)
510 {
511         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
512
513         switch (wmode) {
514         case tlb_random: tlbw = uasm_i_tlbwr; break;
515         case tlb_indexed: tlbw = uasm_i_tlbwi; break;
516         }
517
518         if (cpu_has_mips_r2) {
519                 /*
520                  * The architecture spec says an ehb is required here,
521                  * but a number of cores do not have the hazard and
522                  * using an ehb causes an expensive pipeline stall.
523                  */
524                 switch (current_cpu_type()) {
525                 case CPU_M14KC:
526                 case CPU_74K:
527                         break;
528
529                 default:
530                         uasm_i_ehb(p);
531                         break;
532                 }
533                 tlbw(p);
534                 return;
535         }
536
537         switch (current_cpu_type()) {
538         case CPU_R4000PC:
539         case CPU_R4000SC:
540         case CPU_R4000MC:
541         case CPU_R4400PC:
542         case CPU_R4400SC:
543         case CPU_R4400MC:
544                 /*
545                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
546                  * two nops after the tlbw instruction.
547                  */
548                 uasm_bgezl_hazard(p, r, hazard_instance);
549                 tlbw(p);
550                 uasm_bgezl_label(l, p, hazard_instance);
551                 hazard_instance++;
552                 uasm_i_nop(p);
553                 break;
554
555         case CPU_R4600:
556         case CPU_R4700:
557                 uasm_i_nop(p);
558                 tlbw(p);
559                 uasm_i_nop(p);
560                 break;
561
562         case CPU_R5000:
563         case CPU_NEVADA:
564                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
565                 uasm_i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
566                 tlbw(p);
567                 break;
568
569         case CPU_R4300:
570         case CPU_5KC:
571         case CPU_TX49XX:
572         case CPU_PR4450:
573         case CPU_XLR:
574                 uasm_i_nop(p);
575                 tlbw(p);
576                 break;
577
578         case CPU_R10000:
579         case CPU_R12000:
580         case CPU_R14000:
581         case CPU_4KC:
582         case CPU_4KEC:
583         case CPU_M14KC:
584         case CPU_M14KEC:
585         case CPU_SB1:
586         case CPU_SB1A:
587         case CPU_4KSC:
588         case CPU_20KC:
589         case CPU_25KF:
590         case CPU_BMIPS32:
591         case CPU_BMIPS3300:
592         case CPU_BMIPS4350:
593         case CPU_BMIPS4380:
594         case CPU_BMIPS5000:
595         case CPU_LOONGSON2:
596         case CPU_R5500:
597                 if (m4kc_tlbp_war())
598                         uasm_i_nop(p);
599         case CPU_ALCHEMY:
600                 tlbw(p);
601                 break;
602
603         case CPU_RM7000:
604                 uasm_i_nop(p);
605                 uasm_i_nop(p);
606                 uasm_i_nop(p);
607                 uasm_i_nop(p);
608                 tlbw(p);
609                 break;
610
611         case CPU_VR4111:
612         case CPU_VR4121:
613         case CPU_VR4122:
614         case CPU_VR4181:
615         case CPU_VR4181A:
616                 uasm_i_nop(p);
617                 uasm_i_nop(p);
618                 tlbw(p);
619                 uasm_i_nop(p);
620                 uasm_i_nop(p);
621                 break;
622
623         case CPU_VR4131:
624         case CPU_VR4133:
625         case CPU_R5432:
626                 uasm_i_nop(p);
627                 uasm_i_nop(p);
628                 tlbw(p);
629                 break;
630
631         case CPU_JZRISC:
632                 tlbw(p);
633                 uasm_i_nop(p);
634                 break;
635
636         default:
637                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
638                       current_cpu_data.cputype);
639                 break;
640         }
641 }
642
643 static __cpuinit __maybe_unused void build_convert_pte_to_entrylo(u32 **p,
644                                                                   unsigned int reg)
645 {
646         if (cpu_has_rixi) {
647                 UASM_i_ROTR(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
648         } else {
649 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
650                 uasm_i_dsrl_safe(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
651 #else
652                 UASM_i_SRL(p, reg, reg, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
653 #endif
654         }
655 }
656
657 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
658
659 static __cpuinit void build_restore_pagemask(u32 **p,
660                                              struct uasm_reloc **r,
661                                              unsigned int tmp,
662                                              enum label_id lid,
663                                              int restore_scratch)
664 {
665         if (restore_scratch) {
666                 /* Reset default page size */
667                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
668                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
669                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
670                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
671                         uasm_il_b(p, r, lid);
672                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
673                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
674                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
675                         uasm_il_b(p, r, lid);
676                 } else {
677                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
678                         uasm_il_b(p, r, lid);
679                 }
680                 if (scratch_reg > 0)
681                         UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
682                 else
683                         UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
684         } else {
685                 /* Reset default page size */
686                 if (PM_DEFAULT_MASK >> 16) {
687                         uasm_i_lui(p, tmp, PM_DEFAULT_MASK >> 16);
688                         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_DEFAULT_MASK & 0xffff);
689                         uasm_il_b(p, r, lid);
690                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
691                 } else if (PM_DEFAULT_MASK) {
692                         uasm_i_ori(p, tmp, 0, PM_DEFAULT_MASK);
693                         uasm_il_b(p, r, lid);
694                         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
695                 } else {
696                         uasm_il_b(p, r, lid);
697                         uasm_i_mtc0(p, 0, C0_PAGEMASK);
698                 }
699         }
700 }
701
702 static __cpuinit void build_huge_tlb_write_entry(u32 **p,
703                                                  struct uasm_label **l,
704                                                  struct uasm_reloc **r,
705                                                  unsigned int tmp,
706                                                  enum tlb_write_entry wmode,
707                                                  int restore_scratch)
708 {
709         /* Set huge page tlb entry size */
710         uasm_i_lui(p, tmp, PM_HUGE_MASK >> 16);
711         uasm_i_ori(p, tmp, tmp, PM_HUGE_MASK & 0xffff);
712         uasm_i_mtc0(p, tmp, C0_PAGEMASK);
713
714         build_tlb_write_entry(p, l, r, wmode);
715
716         build_restore_pagemask(p, r, tmp, label_leave, restore_scratch);
717 }
718
719 /*
720  * Check if Huge PTE is present, if so then jump to LABEL.
721  */
722 static void __cpuinit
723 build_is_huge_pte(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
724                 unsigned int pmd, int lid)
725 {
726         UASM_i_LW(p, tmp, 0, pmd);
727         if (use_bbit_insns()) {
728                 uasm_il_bbit1(p, r, tmp, ilog2(_PAGE_HUGE), lid);
729         } else {
730                 uasm_i_andi(p, tmp, tmp, _PAGE_HUGE);
731                 uasm_il_bnez(p, r, tmp, lid);
732         }
733 }
734
735 static __cpuinit void build_huge_update_entries(u32 **p,
736                                                 unsigned int pte,
737                                                 unsigned int tmp)
738 {
739         int small_sequence;
740
741         /*
742          * A huge PTE describes an area the size of the
743          * configured huge page size. This is twice the
744          * of the large TLB entry size we intend to use.
745          * A TLB entry half the size of the configured
746          * huge page size is configured into entrylo0
747          * and entrylo1 to cover the contiguous huge PTE
748          * address space.
749          */
750         small_sequence = (HPAGE_SIZE >> 7) < 0x10000;
751
752         /* We can clobber tmp.  It isn't used after this.*/
753         if (!small_sequence)
754                 uasm_i_lui(p, tmp, HPAGE_SIZE >> (7 + 16));
755
756         build_convert_pte_to_entrylo(p, pte);
757         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* load it */
758         /* convert to entrylo1 */
759         if (small_sequence)
760                 UASM_i_ADDIU(p, pte, pte, HPAGE_SIZE >> 7);
761         else
762                 UASM_i_ADDU(p, pte, pte, tmp);
763
764         UASM_i_MTC0(p, pte, C0_ENTRYLO1); /* load it */
765 }
766
767 static __cpuinit void build_huge_handler_tail(u32 **p,
768                                               struct uasm_reloc **r,
769                                               struct uasm_label **l,
770                                               unsigned int pte,
771                                               unsigned int ptr)
772 {
773 #ifdef CONFIG_SMP
774         UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
775         uasm_il_beqz(p, r, pte, label_tlb_huge_update);
776         UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr); /* Needed because SC killed our PTE */
777 #else
778         UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
779 #endif
780         build_huge_update_entries(p, pte, ptr);
781         build_huge_tlb_write_entry(p, l, r, pte, tlb_indexed, 0);
782 }
783 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
784
785 #ifdef CONFIG_64BIT
786 /*
787  * TMP and PTR are scratch.
788  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
789  */
790 static void __cpuinit
791 build_get_pmde64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
792                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
793 {
794 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
795         long pgdc = (long)pgd_current;
796 #endif
797         /*
798          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
799          */
800         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
801
802         if (check_for_high_segbits) {
803                 /*
804                  * The kernel currently implicitely assumes that the
805                  * MIPS SEGBITS parameter for the processor is
806                  * (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) or less, and will never
807                  * allocate virtual addresses outside the maximum
808                  * range for SEGBITS = (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS). But
809                  * that doesn't prevent user code from accessing the
810                  * higher xuseg addresses.  Here, we make sure that
811                  * everything but the lower xuseg addresses goes down
812                  * the module_alloc/vmalloc path.
813                  */
814                 uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, tmp, PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
815                 uasm_il_bnez(p, r, ptr, label_vmalloc);
816         } else {
817                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
818         }
819         /* No uasm_i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
820
821 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
822         if (pgd_reg != -1) {
823                 /* pgd is in pgd_reg */
824                 UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
825         } else {
826                 /*
827                  * &pgd << 11 stored in CONTEXT [23..63].
828                  */
829                 UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
830
831                 /* Clear lower 23 bits of context. */
832                 uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
833
834                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
835                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
836                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
837         }
838 #elif defined(CONFIG_SMP)
839 # ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
840         /*
841          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
842          */
843         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
844         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 19);
845 # else
846         /*
847          * 64 bit SMP running in XKPHYS has smp_processor_id() << 3
848          * stored in CONTEXT.
849          */
850         uasm_i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
851         uasm_i_dsrl_safe(p, ptr, ptr, 23);
852 # endif
853         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
854         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
855         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
856         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
857 #else
858         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
859         uasm_i_ld(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
860 #endif
861
862         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
863
864         /* get pgd offset in bytes */
865         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
866
867         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
868         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
869 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
870         uasm_i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
871         uasm_i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
872         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
873         uasm_i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
874         uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
875 #endif
876 }
877
878 /*
879  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
880  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
881  */
882 static void __cpuinit
883 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct uasm_label **l, struct uasm_reloc **r,
884                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr,
885                         enum vmalloc64_mode mode)
886 {
887         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
888         int single_insn_swpd;
889         int did_vmalloc_branch = 0;
890
891         single_insn_swpd = uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd);
892
893         uasm_l_vmalloc(l, *p);
894
895         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
896                 if (single_insn_swpd) {
897                         uasm_il_bltz(p, r, bvaddr, label_vmalloc_done);
898                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
899                         did_vmalloc_branch = 1;
900                         /* fall through */
901                 } else {
902                         uasm_il_bgez(p, r, bvaddr, label_large_segbits_fault);
903                 }
904         }
905         if (!did_vmalloc_branch) {
906                 if (uasm_in_compat_space_p(swpd) && !uasm_rel_lo(swpd)) {
907                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
908                         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(swpd));
909                 } else {
910                         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
911                         uasm_il_b(p, r, label_vmalloc_done);
912                         if (uasm_in_compat_space_p(swpd))
913                                 uasm_i_addiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
914                         else
915                                 uasm_i_daddiu(p, ptr, ptr, uasm_rel_lo(swpd));
916                 }
917         }
918         if (mode != not_refill && check_for_high_segbits) {
919                 uasm_l_large_segbits_fault(l, *p);
920                 /*
921                  * We get here if we are an xsseg address, or if we are
922                  * an xuseg address above (PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS) boundary.
923                  *
924                  * Ignoring xsseg (assume disabled so would generate
925                  * (address errors?), the only remaining possibility
926                  * is the upper xuseg addresses.  On processors with
927                  * TLB_SEGBITS <= PGDIR_SHIFT+PGDIR_BITS, these
928                  * addresses would have taken an address error. We try
929                  * to mimic that here by taking a load/istream page
930                  * fault.
931                  */
932                 UASM_i_LA(p, ptr, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0);
933                 uasm_i_jr(p, ptr);
934
935                 if (mode == refill_scratch) {
936                         if (scratch_reg > 0)
937                                 UASM_i_MFC0(p, 1, 31, scratch_reg);
938                         else
939                                 UASM_i_LW(p, 1, scratchpad_offset(0), 0);
940                 } else {
941                         uasm_i_nop(p);
942                 }
943         }
944 }
945
946 #else /* !CONFIG_64BIT */
947
948 /*
949  * TMP and PTR are scratch.
950  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
951  */
952 static void __cpuinit __maybe_unused
953 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
954 {
955         long pgdc = (long)pgd_current;
956
957         /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
958 #ifdef CONFIG_SMP
959 #ifdef  CONFIG_MIPS_MT_SMTC
960         /*
961          * SMTC uses TCBind value as "CPU" index
962          */
963         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_TCBIND);
964         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
965         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 19);
966 #else
967         /*
968          * smp_processor_id() << 3 is stored in CONTEXT.
969          */
970         uasm_i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
971         UASM_i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
972         uasm_i_srl(p, ptr, ptr, 23);
973 #endif
974         uasm_i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
975 #else
976         UASM_i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
977 #endif
978         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
979         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
980         uasm_i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
981         uasm_i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
982         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
983 }
984
985 #endif /* !CONFIG_64BIT */
986
987 static void __cpuinit build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
988 {
989         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1) + PAGE_SHIFT - 12;
990         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
991
992         switch (current_cpu_type()) {
993         case CPU_VR41XX:
994         case CPU_VR4111:
995         case CPU_VR4121:
996         case CPU_VR4122:
997         case CPU_VR4131:
998         case CPU_VR4181:
999         case CPU_VR4181A:
1000         case CPU_VR4133:
1001                 shift += 2;
1002                 break;
1003
1004         default:
1005                 break;
1006         }
1007
1008         if (shift)
1009                 UASM_i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
1010         uasm_i_andi(p, ctx, ctx, mask);
1011 }
1012
1013 static void __cpuinit build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1014 {
1015         /*
1016          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
1017          * circumstances the move from cp0_context might produce a
1018          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
1019          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
1020          * memory reference, is between them.
1021          */
1022         switch (current_cpu_type()) {
1023         case CPU_NEVADA:
1024                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1025                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1026                 break;
1027
1028         default:
1029                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1030                 UASM_i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1031                 break;
1032         }
1033
1034         build_adjust_context(p, tmp);
1035         UASM_i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
1036 }
1037
1038 static void __cpuinit build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp,
1039                                         unsigned int ptep)
1040 {
1041         /*
1042          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1043          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1044          */
1045 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1046         if (cpu_has_64bits) {
1047                 uasm_i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1048                 uasm_i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1049                 if (cpu_has_rixi) {
1050                         UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1051                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1052                         UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1053                 } else {
1054                         uasm_i_dsrl_safe(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1055                         UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1056                         uasm_i_dsrl_safe(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1057                 }
1058                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1059         } else {
1060                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1061                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1062
1063                 /* The pte entries are pre-shifted */
1064                 uasm_i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1065                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1066                 uasm_i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1067                 UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1068         }
1069 #else
1070         UASM_i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1071         UASM_i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1072         if (r45k_bvahwbug())
1073                 build_tlb_probe_entry(p);
1074         if (cpu_has_rixi) {
1075                 UASM_i_ROTR(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1076                 if (r4k_250MHZhwbug())
1077                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1078                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1079                 UASM_i_ROTR(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1080         } else {
1081                 UASM_i_SRL(p, tmp, tmp, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo0 */
1082                 if (r4k_250MHZhwbug())
1083                         UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1084                 UASM_i_MTC0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1085                 UASM_i_SRL(p, ptep, ptep, ilog2(_PAGE_GLOBAL)); /* convert to entrylo1 */
1086                 if (r45k_bvahwbug())
1087                         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1088         }
1089         if (r4k_250MHZhwbug())
1090                 UASM_i_MTC0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1091         UASM_i_MTC0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1092 #endif
1093 }
1094
1095 struct mips_huge_tlb_info {
1096         int huge_pte;
1097         int restore_scratch;
1098 };
1099
1100 static struct mips_huge_tlb_info __cpuinit
1101 build_fast_tlb_refill_handler (u32 **p, struct uasm_label **l,
1102                                struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1103                                unsigned int ptr, int c0_scratch)
1104 {
1105         struct mips_huge_tlb_info rv;
1106         unsigned int even, odd;
1107         int vmalloc_branch_delay_filled = 0;
1108         const int scratch = 1; /* Our extra working register */
1109
1110         rv.huge_pte = scratch;
1111         rv.restore_scratch = 0;
1112
1113         if (check_for_high_segbits) {
1114                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1115
1116                 if (pgd_reg != -1)
1117                         UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
1118                 else
1119                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1120
1121                 if (c0_scratch >= 0)
1122                         UASM_i_MTC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1123                 else
1124                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1125
1126                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp,
1127                                  PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
1128                 uasm_il_bnez(p, r, scratch, label_vmalloc);
1129
1130                 if (pgd_reg == -1) {
1131                         vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1132                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1133                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1134                 }
1135         } else {
1136                 if (pgd_reg != -1)
1137                         UASM_i_MFC0(p, ptr, 31, pgd_reg);
1138                 else
1139                         UASM_i_MFC0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1140
1141                 UASM_i_MFC0(p, tmp, C0_BADVADDR);
1142
1143                 if (c0_scratch >= 0)
1144                         UASM_i_MTC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1145                 else
1146                         UASM_i_SW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1147
1148                 if (pgd_reg == -1)
1149                         /* Clear lower 23 bits of context. */
1150                         uasm_i_dins(p, ptr, 0, 0, 23);
1151
1152                 uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
1153         }
1154
1155         if (pgd_reg == -1) {
1156                 vmalloc_branch_delay_filled = 1;
1157                 /* 1 0  1 0 1  << 6  xkphys cached */
1158                 uasm_i_ori(p, ptr, ptr, 0x540);
1159                 uasm_i_drotr(p, ptr, ptr, 11);
1160         }
1161
1162 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1163 #define LOC_PTEP scratch
1164 #else
1165 #define LOC_PTEP ptr
1166 #endif
1167
1168         if (!vmalloc_branch_delay_filled)
1169                 /* get pgd offset in bytes */
1170                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1171
1172         uasm_l_vmalloc_done(l, *p);
1173
1174         /*
1175          *                         tmp          ptr
1176          * fall-through case =   badvaddr  *pgd_current
1177          * vmalloc case      =   badvaddr  swapper_pg_dir
1178          */
1179
1180         if (vmalloc_branch_delay_filled)
1181                 /* get pgd offset in bytes */
1182                 uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PGDIR_SHIFT - 3);
1183
1184 #ifdef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1185         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1186 #endif
1187         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PGD - 1) << 3);
1188
1189         if (use_lwx_insns()) {
1190                 UASM_i_LWX(p, LOC_PTEP, scratch, ptr);
1191         } else {
1192                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pgd offset */
1193                 uasm_i_ld(p, LOC_PTEP, 0, ptr); /* get pmd pointer */
1194         }
1195
1196 #ifndef __PAGETABLE_PMD_FOLDED
1197         /* get pmd offset in bytes */
1198         uasm_i_dsrl_safe(p, scratch, tmp, PMD_SHIFT - 3);
1199         uasm_i_andi(p, scratch, scratch, (PTRS_PER_PMD - 1) << 3);
1200         GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1201
1202         if (use_lwx_insns()) {
1203                 UASM_i_LWX(p, scratch, scratch, ptr);
1204         } else {
1205                 uasm_i_daddu(p, ptr, ptr, scratch); /* add in pmd offset */
1206                 UASM_i_LW(p, scratch, 0, ptr);
1207         }
1208 #endif
1209         /* Adjust the context during the load latency. */
1210         build_adjust_context(p, tmp);
1211
1212 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1213         uasm_il_bbit1(p, r, scratch, ilog2(_PAGE_HUGE), label_tlb_huge_update);
1214         /*
1215          * The in the LWX case we don't want to do the load in the
1216          * delay slot.  It cannot issue in the same cycle and may be
1217          * speculative and unneeded.
1218          */
1219         if (use_lwx_insns())
1220                 uasm_i_nop(p);
1221 #endif /* CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT */
1222
1223
1224         /* build_update_entries */
1225         if (use_lwx_insns()) {
1226                 even = ptr;
1227                 odd = tmp;
1228                 UASM_i_LWX(p, even, scratch, tmp);
1229                 UASM_i_ADDIU(p, tmp, tmp, sizeof(pte_t));
1230                 UASM_i_LWX(p, odd, scratch, tmp);
1231         } else {
1232                 UASM_i_ADDU(p, ptr, scratch, tmp); /* add in offset */
1233                 even = tmp;
1234                 odd = ptr;
1235                 UASM_i_LW(p, even, 0, ptr); /* get even pte */
1236                 UASM_i_LW(p, odd, sizeof(pte_t), ptr); /* get odd pte */
1237         }
1238         if (cpu_has_rixi) {
1239                 uasm_i_drotr(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1240                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1241                 uasm_i_drotr(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1242         } else {
1243                 uasm_i_dsrl_safe(p, even, even, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1244                 UASM_i_MTC0(p, even, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1245                 uasm_i_dsrl_safe(p, odd, odd, ilog2(_PAGE_GLOBAL));
1246         }
1247         UASM_i_MTC0(p, odd, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1248
1249         if (c0_scratch >= 0) {
1250                 UASM_i_MFC0(p, scratch, 31, c0_scratch);
1251                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1252                 uasm_l_leave(l, *p);
1253                 rv.restore_scratch = 1;
1254         } else if (PAGE_SHIFT == 14 || PAGE_SHIFT == 13)  {
1255                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1256                 uasm_l_leave(l, *p);
1257                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1258         } else {
1259                 UASM_i_LW(p, scratch, scratchpad_offset(0), 0);
1260                 build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_random);
1261                 uasm_l_leave(l, *p);
1262                 rv.restore_scratch = 1;
1263         }
1264
1265         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1266
1267         return rv;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * For a 64-bit kernel, we are using the 64-bit XTLB refill exception
1272  * because EXL == 0.  If we wrap, we can also use the 32 instruction
1273  * slots before the XTLB refill exception handler which belong to the
1274  * unused TLB refill exception.
1275  */
1276 #define MIPS64_REFILL_INSNS 32
1277
1278 static void __cpuinit build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1279 {
1280         u32 *p = tlb_handler;
1281         struct uasm_label *l = labels;
1282         struct uasm_reloc *r = relocs;
1283         u32 *f;
1284         unsigned int final_len;
1285         struct mips_huge_tlb_info htlb_info __maybe_unused;
1286         enum vmalloc64_mode vmalloc_mode __maybe_unused;
1287
1288         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1289         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1290         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1291         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1292
1293         if ((scratch_reg > 0 || scratchpad_available()) && use_bbit_insns()) {
1294                 htlb_info = build_fast_tlb_refill_handler(&p, &l, &r, K0, K1,
1295                                                           scratch_reg);
1296                 vmalloc_mode = refill_scratch;
1297         } else {
1298                 htlb_info.huge_pte = K0;
1299                 htlb_info.restore_scratch = 0;
1300                 vmalloc_mode = refill_noscratch;
1301                 /*
1302                  * create the plain linear handler
1303                  */
1304                 if (bcm1250_m3_war()) {
1305                         unsigned int segbits = 44;
1306
1307                         uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1308                         uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1309                         uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1310                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1311                         uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1312                         uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1313                         uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1314                         uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1315                         /* No need for uasm_i_nop */
1316                 }
1317
1318 #ifdef CONFIG_64BIT
1319                 build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1320 #else
1321                 build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1322 #endif
1323
1324 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1325                 build_is_huge_pte(&p, &r, K0, K1, label_tlb_huge_update);
1326 #endif
1327
1328                 build_get_ptep(&p, K0, K1);
1329                 build_update_entries(&p, K0, K1);
1330                 build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1331                 uasm_l_leave(&l, p);
1332                 uasm_i_eret(&p); /* return from trap */
1333         }
1334 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1335         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1336         build_huge_update_entries(&p, htlb_info.huge_pte, K1);
1337         build_huge_tlb_write_entry(&p, &l, &r, K0, tlb_random,
1338                                    htlb_info.restore_scratch);
1339 #endif
1340
1341 #ifdef CONFIG_64BIT
1342         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1, vmalloc_mode);
1343 #endif
1344
1345         /*
1346          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1347          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1348          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1349          * need three, with the second nop'ed and the third being
1350          * unused.
1351          */
1352         /* Loongson2 ebase is different than r4k, we have more space */
1353 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1354         if ((p - tlb_handler) > 64)
1355                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1356 #else
1357         if (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 1)
1358             || (((p - tlb_handler) > (MIPS64_REFILL_INSNS * 2) - 3)
1359                 && uasm_insn_has_bdelay(relocs,
1360                                         tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 3)))
1361                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1362 #endif
1363
1364         /*
1365          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1366          */
1367 #if defined(CONFIG_32BIT) || defined(CONFIG_CPU_LOONGSON2)
1368         f = final_handler;
1369         /* Simplest case, just copy the handler. */
1370         uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1371         final_len = p - tlb_handler;
1372 #else /* CONFIG_64BIT */
1373         f = final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS;
1374         if ((p - tlb_handler) <= MIPS64_REFILL_INSNS) {
1375                 /* Just copy the handler. */
1376                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1377                 final_len = p - tlb_handler;
1378         } else {
1379 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1380                 const enum label_id ls = label_tlb_huge_update;
1381 #else
1382                 const enum label_id ls = label_vmalloc;
1383 #endif
1384                 u32 *split;
1385                 int ov = 0;
1386                 int i;
1387
1388                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(labels) && labels[i].lab != ls; i++)
1389                         ;
1390                 BUG_ON(i == ARRAY_SIZE(labels));
1391                 split = labels[i].addr;
1392
1393                 /*
1394                  * See if we have overflown one way or the other.
1395                  */
1396                 if (split > tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS ||
1397                     split < p - MIPS64_REFILL_INSNS)
1398                         ov = 1;
1399
1400                 if (ov) {
1401                         /*
1402                          * Split two instructions before the end.  One
1403                          * for the branch and one for the instruction
1404                          * in the delay slot.
1405                          */
1406                         split = tlb_handler + MIPS64_REFILL_INSNS - 2;
1407
1408                         /*
1409                          * If the branch would fall in a delay slot,
1410                          * we must back up an additional instruction
1411                          * so that it is no longer in a delay slot.
1412                          */
1413                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1414                                 split--;
1415                 }
1416                 /* Copy first part of the handler. */
1417                 uasm_copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1418                 f += split - tlb_handler;
1419
1420                 if (ov) {
1421                         /* Insert branch. */
1422                         uasm_l_split(&l, final_handler);
1423                         uasm_il_b(&f, &r, label_split);
1424                         if (uasm_insn_has_bdelay(relocs, split))
1425                                 uasm_i_nop(&f);
1426                         else {
1427                                 uasm_copy_handler(relocs, labels,
1428                                                   split, split + 1, f);
1429                                 uasm_move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1430                                 f++;
1431                                 split++;
1432                         }
1433                 }
1434
1435                 /* Copy the rest of the handler. */
1436                 uasm_copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1437                 final_len = (f - (final_handler + MIPS64_REFILL_INSNS)) +
1438                             (p - split);
1439         }
1440 #endif /* CONFIG_64BIT */
1441
1442         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1443         pr_debug("Wrote TLB refill handler (%u instructions).\n",
1444                  final_len);
1445
1446         memcpy((void *)ebase, final_handler, 0x100);
1447
1448         dump_handler("r4000_tlb_refill", (u32 *)ebase, 64);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * 128 instructions for the fastpath handler is generous and should
1453  * never be exceeded.
1454  */
1455 #define FASTPATH_SIZE 128
1456
1457 u32 handle_tlbl[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1458 u32 handle_tlbs[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1459 u32 handle_tlbm[FASTPATH_SIZE] __cacheline_aligned;
1460 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1461 u32 tlbmiss_handler_setup_pgd_array[16] __cacheline_aligned;
1462
1463 static void __cpuinit build_r4000_setup_pgd(void)
1464 {
1465         const int a0 = 4;
1466         const int a1 = 5;
1467         u32 *p = tlbmiss_handler_setup_pgd_array;
1468         struct uasm_label *l = labels;
1469         struct uasm_reloc *r = relocs;
1470
1471         memset(tlbmiss_handler_setup_pgd_array, 0, sizeof(tlbmiss_handler_setup_pgd_array));
1472         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1473         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1474
1475         pgd_reg = allocate_kscratch();
1476
1477         if (pgd_reg == -1) {
1478                 /* PGD << 11 in c0_Context */
1479                 /*
1480                  * If it is a ckseg0 address, convert to a physical
1481                  * address.  Shifting right by 29 and adding 4 will
1482                  * result in zero for these addresses.
1483                  *
1484                  */
1485                 UASM_i_SRA(&p, a1, a0, 29);
1486                 UASM_i_ADDIU(&p, a1, a1, 4);
1487                 uasm_il_bnez(&p, &r, a1, label_tlbl_goaround1);
1488                 uasm_i_nop(&p);
1489                 uasm_i_dinsm(&p, a0, 0, 29, 64 - 29);
1490                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1491                 UASM_i_SLL(&p, a0, a0, 11);
1492                 uasm_i_jr(&p, 31);
1493                 UASM_i_MTC0(&p, a0, C0_CONTEXT);
1494         } else {
1495                 /* PGD in c0_KScratch */
1496                 uasm_i_jr(&p, 31);
1497                 UASM_i_MTC0(&p, a0, 31, pgd_reg);
1498         }
1499         if (p - tlbmiss_handler_setup_pgd_array > ARRAY_SIZE(tlbmiss_handler_setup_pgd_array))
1500                 panic("tlbmiss_handler_setup_pgd_array space exceeded");
1501         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1502         pr_debug("Wrote tlbmiss_handler_setup_pgd_array (%u instructions).\n",
1503                  (unsigned int)(p - tlbmiss_handler_setup_pgd_array));
1504
1505         dump_handler("tlbmiss_handler",
1506                      tlbmiss_handler_setup_pgd_array,
1507                      ARRAY_SIZE(tlbmiss_handler_setup_pgd_array));
1508 }
1509 #endif
1510
1511 static void __cpuinit
1512 iPTE_LW(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int ptr)
1513 {
1514 #ifdef CONFIG_SMP
1515 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1516         if (cpu_has_64bits)
1517                 uasm_i_lld(p, pte, 0, ptr);
1518         else
1519 # endif
1520                 UASM_i_LL(p, pte, 0, ptr);
1521 #else
1522 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1523         if (cpu_has_64bits)
1524                 uasm_i_ld(p, pte, 0, ptr);
1525         else
1526 # endif
1527                 UASM_i_LW(p, pte, 0, ptr);
1528 #endif
1529 }
1530
1531 static void __cpuinit
1532 iPTE_SW(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte, unsigned int ptr,
1533         unsigned int mode)
1534 {
1535 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1536         unsigned int hwmode = mode & (_PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1537 #endif
1538
1539         uasm_i_ori(p, pte, pte, mode);
1540 #ifdef CONFIG_SMP
1541 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1542         if (cpu_has_64bits)
1543                 uasm_i_scd(p, pte, 0, ptr);
1544         else
1545 # endif
1546                 UASM_i_SC(p, pte, 0, ptr);
1547
1548         if (r10000_llsc_war())
1549                 uasm_il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1550         else
1551                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1552
1553 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1554         if (!cpu_has_64bits) {
1555                 /* no uasm_i_nop needed */
1556                 uasm_i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1557                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1558                 uasm_i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1559                 uasm_il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1560                 /* no uasm_i_nop needed */
1561                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1562         } else
1563                 uasm_i_nop(p);
1564 # else
1565         uasm_i_nop(p);
1566 # endif
1567 #else
1568 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1569         if (cpu_has_64bits)
1570                 uasm_i_sd(p, pte, 0, ptr);
1571         else
1572 # endif
1573                 UASM_i_SW(p, pte, 0, ptr);
1574
1575 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1576         if (!cpu_has_64bits) {
1577                 uasm_i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1578                 uasm_i_ori(p, pte, pte, hwmode);
1579                 uasm_i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1580                 uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1581         }
1582 # endif
1583 #endif
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1588  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1589  * with it's original value.
1590  */
1591 static void __cpuinit
1592 build_pte_present(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1593                   int pte, int ptr, int scratch, enum label_id lid)
1594 {
1595         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1596
1597         if (cpu_has_rixi) {
1598                 if (use_bbit_insns()) {
1599                         uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_PRESENT), lid);
1600                         uasm_i_nop(p);
1601                 } else {
1602                         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT);
1603                         uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1604                         if (pte == t)
1605                                 /* You lose the SMP race :-(*/
1606                                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1607                 }
1608         } else {
1609                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1610                 uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1611                 uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1612                 if (pte == t)
1613                         /* You lose the SMP race :-(*/
1614                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1615         }
1616 }
1617
1618 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1619 static void __cpuinit
1620 build_make_valid(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1621                  unsigned int ptr)
1622 {
1623         unsigned int mode = _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED;
1624
1625         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1630  * restore PTE with value from PTR when done.
1631  */
1632 static void __cpuinit
1633 build_pte_writable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1634                    unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1635                    enum label_id lid)
1636 {
1637         int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1638
1639         uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1640         uasm_i_xori(p, t, t, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1641         uasm_il_bnez(p, r, t, lid);
1642         if (pte == t)
1643                 /* You lose the SMP race :-(*/
1644                 iPTE_LW(p, pte, ptr);
1645         else
1646                 uasm_i_nop(p);
1647 }
1648
1649 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1650  * at PTR.
1651  */
1652 static void __cpuinit
1653 build_make_write(u32 **p, struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1654                  unsigned int ptr)
1655 {
1656         unsigned int mode = (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID
1657                              | _PAGE_DIRTY);
1658
1659         iPTE_SW(p, r, pte, ptr, mode);
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1664  * restore PTE with value from PTR when done.
1665  */
1666 static void __cpuinit
1667 build_pte_modifiable(u32 **p, struct uasm_reloc **r,
1668                      unsigned int pte, unsigned int ptr, int scratch,
1669                      enum label_id lid)
1670 {
1671         if (use_bbit_insns()) {
1672                 uasm_il_bbit0(p, r, pte, ilog2(_PAGE_WRITE), lid);
1673                 uasm_i_nop(p);
1674         } else {
1675                 int t = scratch >= 0 ? scratch : pte;
1676                 uasm_i_andi(p, t, pte, _PAGE_WRITE);
1677                 uasm_il_beqz(p, r, t, lid);
1678                 if (pte == t)
1679                         /* You lose the SMP race :-(*/
1680                         iPTE_LW(p, pte, ptr);
1681         }
1682 }
1683
1684 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
1685
1686
1687 /*
1688  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1689  */
1690
1691 /*
1692  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi.
1693  * Then it returns.
1694  */
1695 static void __cpuinit
1696 build_r3000_pte_reload_tlbwi(u32 **p, unsigned int pte, unsigned int tmp)
1697 {
1698         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1699         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* cp0 delay */
1700         uasm_i_tlbwi(p);
1701         uasm_i_jr(p, tmp);
1702         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1703 }
1704
1705 /*
1706  * This places the pte into ENTRYLO0 and writes it with tlbwi
1707  * or tlbwr as appropriate.  This is because the index register
1708  * may have the probe fail bit set as a result of a trap on a
1709  * kseg2 access, i.e. without refill.  Then it returns.
1710  */
1711 static void __cpuinit
1712 build_r3000_tlb_reload_write(u32 **p, struct uasm_label **l,
1713                              struct uasm_reloc **r, unsigned int pte,
1714                              unsigned int tmp)
1715 {
1716         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1717         uasm_i_mtc0(p, pte, C0_ENTRYLO0); /* cp0 delay */
1718         uasm_il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail); /* cp0 delay */
1719         uasm_i_mfc0(p, tmp, C0_EPC); /* branch delay */
1720         uasm_i_tlbwi(p); /* cp0 delay */
1721         uasm_i_jr(p, tmp);
1722         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1723         uasm_l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1724         uasm_i_tlbwr(p); /* cp0 delay */
1725         uasm_i_jr(p, tmp);
1726         uasm_i_rfe(p); /* branch delay */
1727 }
1728
1729 static void __cpuinit
1730 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1731                                    unsigned int ptr)
1732 {
1733         long pgdc = (long)pgd_current;
1734
1735         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1736         uasm_i_lui(p, ptr, uasm_rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1737         uasm_i_lw(p, ptr, uasm_rel_lo(pgdc), ptr);
1738         uasm_i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1739         uasm_i_sll(p, pte, pte, 2);
1740         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1741         uasm_i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1742         uasm_i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1743         uasm_i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1744         uasm_i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1745         uasm_i_lw(p, pte, 0, ptr);
1746         uasm_i_tlbp(p); /* load delay */
1747 }
1748
1749 static void __cpuinit build_r3000_tlb_load_handler(void)
1750 {
1751         u32 *p = handle_tlbl;
1752         struct uasm_label *l = labels;
1753         struct uasm_reloc *r = relocs;
1754
1755         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1756         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1757         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1758
1759         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1760         build_pte_present(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbl);
1761         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1762         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1763         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1764
1765         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
1766         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1767         uasm_i_nop(&p);
1768
1769         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
1770                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1771
1772         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1773         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1774                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1775
1776         dump_handler("r3000_tlb_load", handle_tlbl, ARRAY_SIZE(handle_tlbl));
1777 }
1778
1779 static void __cpuinit build_r3000_tlb_store_handler(void)
1780 {
1781         u32 *p = handle_tlbs;
1782         struct uasm_label *l = labels;
1783         struct uasm_reloc *r = relocs;
1784
1785         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
1786         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1787         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1788
1789         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1790         build_pte_writable(&p, &r, K0, K1, -1, label_nopage_tlbs);
1791         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1792         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1793         build_r3000_tlb_reload_write(&p, &l, &r, K0, K1);
1794
1795         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
1796         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1797         uasm_i_nop(&p);
1798
1799         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
1800                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1801
1802         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1803         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1804                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1805
1806         dump_handler("r3000_tlb_store", handle_tlbs, ARRAY_SIZE(handle_tlbs));
1807 }
1808
1809 static void __cpuinit build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1810 {
1811         u32 *p = handle_tlbm;
1812         struct uasm_label *l = labels;
1813         struct uasm_reloc *r = relocs;
1814
1815         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
1816         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1817         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1818
1819         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1820         build_pte_modifiable(&p, &r, K0, K1,  -1, label_nopage_tlbm);
1821         uasm_i_nop(&p); /* load delay */
1822         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1823         build_r3000_pte_reload_tlbwi(&p, K0, K1);
1824
1825         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
1826         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1827         uasm_i_nop(&p);
1828
1829         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
1830                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1831
1832         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
1833         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1834                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1835
1836         dump_handler("r3000_tlb_modify", handle_tlbm, ARRAY_SIZE(handle_tlbm));
1837 }
1838 #endif /* CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT */
1839
1840 /*
1841  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1842  */
1843 static struct work_registers __cpuinit
1844 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct uasm_label **l,
1845                                    struct uasm_reloc **r)
1846 {
1847         struct work_registers wr = build_get_work_registers(p);
1848
1849 #ifdef CONFIG_64BIT
1850         build_get_pmde64(p, l, r, wr.r1, wr.r2); /* get pmd in ptr */
1851 #else
1852         build_get_pgde32(p, wr.r1, wr.r2); /* get pgd in ptr */
1853 #endif
1854
1855 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1856         /*
1857          * For huge tlb entries, pmd doesn't contain an address but
1858          * instead contains the tlb pte. Check the PAGE_HUGE bit and
1859          * see if we need to jump to huge tlb processing.
1860          */
1861         build_is_huge_pte(p, r, wr.r1, wr.r2, label_tlb_huge_update);
1862 #endif
1863
1864         UASM_i_MFC0(p, wr.r1, C0_BADVADDR);
1865         UASM_i_LW(p, wr.r2, 0, wr.r2);
1866         UASM_i_SRL(p, wr.r1, wr.r1, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1867         uasm_i_andi(p, wr.r1, wr.r1, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1868         UASM_i_ADDU(p, wr.r2, wr.r2, wr.r1);
1869
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         uasm_l_smp_pgtable_change(l, *p);
1872 #endif
1873         iPTE_LW(p, wr.r1, wr.r2); /* get even pte */
1874         if (!m4kc_tlbp_war())
1875                 build_tlb_probe_entry(p);
1876         return wr;
1877 }
1878
1879 static void __cpuinit
1880 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct uasm_label **l,
1881                                    struct uasm_reloc **r, unsigned int tmp,
1882                                    unsigned int ptr)
1883 {
1884         uasm_i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1885         uasm_i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1886         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1887         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1888         uasm_l_leave(l, *p);
1889         build_restore_work_registers(p);
1890         uasm_i_eret(p); /* return from trap */
1891
1892 #ifdef CONFIG_64BIT
1893         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr, not_refill);
1894 #endif
1895 }
1896
1897 static void __cpuinit build_r4000_tlb_load_handler(void)
1898 {
1899         u32 *p = handle_tlbl;
1900         struct uasm_label *l = labels;
1901         struct uasm_reloc *r = relocs;
1902         struct work_registers wr;
1903
1904         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1905         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1906         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1907
1908         if (bcm1250_m3_war()) {
1909                 unsigned int segbits = 44;
1910
1911                 uasm_i_dmfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1912                 uasm_i_dmfc0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1913                 uasm_i_xor(&p, K0, K0, K1);
1914                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K1, K0, 62);
1915                 uasm_i_dsrl_safe(&p, K0, K0, 12 + 1);
1916                 uasm_i_dsll_safe(&p, K0, K0, 64 + 12 + 1 - segbits);
1917                 uasm_i_or(&p, K0, K0, K1);
1918                 uasm_il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1919                 /* No need for uasm_i_nop */
1920         }
1921
1922         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
1923         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1924         if (m4kc_tlbp_war())
1925                 build_tlb_probe_entry(&p);
1926
1927         if (cpu_has_rixi) {
1928                 /*
1929                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1930                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1931                  */
1932                 if (use_bbit_insns()) {
1933                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1934                                       label_tlbl_goaround1);
1935                 } else {
1936                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1937                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround1);
1938                 }
1939                 uasm_i_nop(&p);
1940
1941                 uasm_i_tlbr(&p);
1942                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1943                 if (use_bbit_insns()) {
1944                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1945                 } else {
1946                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
1947                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
1948                 }
1949                 /* load it in the delay slot*/
1950                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
1951                 /* load it if ptr is odd */
1952                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
1953                 /*
1954                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
1955                  * XI must have triggered it.
1956                  */
1957                 if (use_bbit_insns()) {
1958                         uasm_il_bbit1(&p, &r, wr.r3, 1, label_nopage_tlbl);
1959                         uasm_i_nop(&p);
1960                         uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1961                 } else {
1962                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
1963                         uasm_il_bnez(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1964                         uasm_i_nop(&p);
1965                 }
1966                 uasm_l_tlbl_goaround1(&l, p);
1967         }
1968         build_make_valid(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
1969         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
1970
1971 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
1972         /*
1973          * This is the entry point when build_r4000_tlbchange_handler_head
1974          * spots a huge page.
1975          */
1976         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
1977         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
1978         build_pte_present(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbl);
1979         build_tlb_probe_entry(&p);
1980
1981         if (cpu_has_rixi) {
1982                 /*
1983                  * If the page is not _PAGE_VALID, RI or XI could not
1984                  * have triggered it.  Skip the expensive test..
1985                  */
1986                 if (use_bbit_insns()) {
1987                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r1, ilog2(_PAGE_VALID),
1988                                       label_tlbl_goaround2);
1989                 } else {
1990                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r1, _PAGE_VALID);
1991                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
1992                 }
1993                 uasm_i_nop(&p);
1994
1995                 uasm_i_tlbr(&p);
1996                 /* Examine  entrylo 0 or 1 based on ptr. */
1997                 if (use_bbit_insns()) {
1998                         uasm_i_bbit0(&p, wr.r2, ilog2(sizeof(pte_t)), 8);
1999                 } else {
2000                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r2, sizeof(pte_t));
2001                         uasm_i_beqz(&p, wr.r3, 8);
2002                 }
2003                 /* load it in the delay slot*/
2004                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO0);
2005                 /* load it if ptr is odd */
2006                 UASM_i_MFC0(&p, wr.r3, C0_ENTRYLO1);
2007                 /*
2008                  * If the entryLo (now in wr.r3) is valid (bit 1), RI or
2009                  * XI must have triggered it.
2010                  */
2011                 if (use_bbit_insns()) {
2012                         uasm_il_bbit0(&p, &r, wr.r3, 1, label_tlbl_goaround2);
2013                 } else {
2014                         uasm_i_andi(&p, wr.r3, wr.r3, 2);
2015                         uasm_il_beqz(&p, &r, wr.r3, label_tlbl_goaround2);
2016                 }
2017                 if (PM_DEFAULT_MASK == 0)
2018                         uasm_i_nop(&p);
2019                 /*
2020                  * We clobbered C0_PAGEMASK, restore it.  On the other branch
2021                  * it is restored in build_huge_tlb_write_entry.
2022                  */
2023                 build_restore_pagemask(&p, &r, wr.r3, label_nopage_tlbl, 0);
2024
2025                 uasm_l_tlbl_goaround2(&l, p);
2026         }
2027         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1, (_PAGE_ACCESSED | _PAGE_VALID));
2028         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2029 #endif
2030
2031         uasm_l_nopage_tlbl(&l, p);
2032         build_restore_work_registers(&p);
2033 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2034         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 1) {
2035                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_0));
2036                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_0));
2037                 uasm_i_jr(&p, K0);
2038         } else
2039 #endif
2040         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
2041         uasm_i_nop(&p);
2042
2043         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
2044                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
2045
2046         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2047         pr_debug("Wrote TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
2048                  (unsigned int)(p - handle_tlbl));
2049
2050         dump_handler("r4000_tlb_load", handle_tlbl, ARRAY_SIZE(handle_tlbl));
2051 }
2052
2053 static void __cpuinit build_r4000_tlb_store_handler(void)
2054 {
2055         u32 *p = handle_tlbs;
2056         struct uasm_label *l = labels;
2057         struct uasm_reloc *r = relocs;
2058         struct work_registers wr;
2059
2060         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
2061         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2062         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2063
2064         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2065         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2066         if (m4kc_tlbp_war())
2067                 build_tlb_probe_entry(&p);
2068         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2069         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2070
2071 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2072         /*
2073          * This is the entry point when
2074          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2075          */
2076         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2077         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2078         build_pte_writable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbs);
2079         build_tlb_probe_entry(&p);
2080         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2081                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2082         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2083 #endif
2084
2085         uasm_l_nopage_tlbs(&l, p);
2086         build_restore_work_registers(&p);
2087 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2088         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2089                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2090                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2091                 uasm_i_jr(&p, K0);
2092         } else
2093 #endif
2094         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2095         uasm_i_nop(&p);
2096
2097         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
2098                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
2099
2100         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2101         pr_debug("Wrote TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
2102                  (unsigned int)(p - handle_tlbs));
2103
2104         dump_handler("r4000_tlb_store", handle_tlbs, ARRAY_SIZE(handle_tlbs));
2105 }
2106
2107 static void __cpuinit build_r4000_tlb_modify_handler(void)
2108 {
2109         u32 *p = handle_tlbm;
2110         struct uasm_label *l = labels;
2111         struct uasm_reloc *r = relocs;
2112         struct work_registers wr;
2113
2114         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
2115         memset(labels, 0, sizeof(labels));
2116         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
2117
2118         wr = build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r);
2119         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2, wr.r3, label_nopage_tlbm);
2120         if (m4kc_tlbp_war())
2121                 build_tlb_probe_entry(&p);
2122         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
2123         build_make_write(&p, &r, wr.r1, wr.r2);
2124         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, wr.r1, wr.r2);
2125
2126 #ifdef CONFIG_MIPS_HUGE_TLB_SUPPORT
2127         /*
2128          * This is the entry point when
2129          * build_r4000_tlbchange_handler_head spots a huge page.
2130          */
2131         uasm_l_tlb_huge_update(&l, p);
2132         iPTE_LW(&p, wr.r1, wr.r2);
2133         build_pte_modifiable(&p, &r, wr.r1, wr.r2,  wr.r3, label_nopage_tlbm);
2134         build_tlb_probe_entry(&p);
2135         uasm_i_ori(&p, wr.r1, wr.r1,
2136                    _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
2137         build_huge_handler_tail(&p, &r, &l, wr.r1, wr.r2);
2138 #endif
2139
2140         uasm_l_nopage_tlbm(&l, p);
2141         build_restore_work_registers(&p);
2142 #ifdef CONFIG_CPU_MICROMIPS
2143         if ((unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 1) {
2144                 uasm_i_lui(&p, K0, uasm_rel_hi((long)tlb_do_page_fault_1));
2145                 uasm_i_addiu(&p, K0, K0, uasm_rel_lo((long)tlb_do_page_fault_1));
2146                 uasm_i_jr(&p, K0);
2147         } else
2148 #endif
2149         uasm_i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
2150         uasm_i_nop(&p);
2151
2152         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
2153                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
2154
2155         uasm_resolve_relocs(relocs, labels);
2156         pr_debug("Wrote TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
2157                  (unsigned int)(p - handle_tlbm));
2158
2159         dump_handler("r4000_tlb_modify", handle_tlbm, ARRAY_SIZE(handle_tlbm));
2160 }
2161
2162 void __cpuinit build_tlb_refill_handler(void)
2163 {
2164         /*
2165          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
2166          * may have local storage for it. The other handlers are only
2167          * needed once.
2168          */
2169         static int run_once = 0;
2170
2171         output_pgtable_bits_defines();
2172
2173 #ifdef CONFIG_64BIT
2174         check_for_high_segbits = current_cpu_data.vmbits > (PGDIR_SHIFT + PGD_ORDER + PAGE_SHIFT - 3);
2175 #endif
2176
2177         switch (current_cpu_type()) {
2178         case CPU_R2000:
2179         case CPU_R3000:
2180         case CPU_R3000A:
2181         case CPU_R3081E:
2182         case CPU_TX3912:
2183         case CPU_TX3922:
2184         case CPU_TX3927:
2185 #ifndef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2186                 if (cpu_has_local_ebase)
2187                         build_r3000_tlb_refill_handler();
2188                 if (!run_once) {
2189                         if (!cpu_has_local_ebase)
2190                                 build_r3000_tlb_refill_handler();
2191                         build_r3000_tlb_load_handler();
2192                         build_r3000_tlb_store_handler();
2193                         build_r3000_tlb_modify_handler();
2194                         run_once++;
2195                 }
2196 #else
2197                 panic("No R3000 TLB refill handler");
2198 #endif
2199                 break;
2200
2201         case CPU_R6000:
2202         case CPU_R6000A:
2203                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
2204                 break;
2205
2206         case CPU_R8000:
2207                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
2208                 break;
2209
2210         default:
2211                 if (!run_once) {
2212                         scratch_reg = allocate_kscratch();
2213 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2214                         build_r4000_setup_pgd();
2215 #endif
2216                         build_r4000_tlb_load_handler();
2217                         build_r4000_tlb_store_handler();
2218                         build_r4000_tlb_modify_handler();
2219                         if (!cpu_has_local_ebase)
2220                                 build_r4000_tlb_refill_handler();
2221                         run_once++;
2222                 }
2223                 if (cpu_has_local_ebase)
2224                         build_r4000_tlb_refill_handler();
2225         }
2226 }
2227
2228 void __cpuinit flush_tlb_handlers(void)
2229 {
2230         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
2231                            (unsigned long)handle_tlbl + sizeof(handle_tlbl));
2232         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
2233                            (unsigned long)handle_tlbs + sizeof(handle_tlbs));
2234         local_flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
2235                            (unsigned long)handle_tlbm + sizeof(handle_tlbm));
2236 #ifdef CONFIG_MIPS_PGD_C0_CONTEXT
2237         local_flush_icache_range((unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd_array,
2238                            (unsigned long)tlbmiss_handler_setup_pgd_array + sizeof(handle_tlbm));
2239 #endif
2240 }