arch/powerpc/mm/hugetlbpage.c

   1 /*
   2  * PPC64 (POWER4) Huge TLB Page Support for Kernel.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003 David Gibson, IBM Corporation.
   5  *
   6  * Based on the IA-32 version:
   7  * Copyright (C) 2002, Rohit Seth <rohit.seth@intel.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/hugetlb.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/smp_lock.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/sysctl.h>
  19 #include <asm/mman.h>
  20 #include <asm/pgalloc.h>
  21 #include <asm/tlb.h>
  22 #include <asm/tlbflush.h>
  23 #include <asm/mmu_context.h>
  24 #include <asm/machdep.h>
  25 #include <asm/cputable.h>
  26 #include <asm/tlb.h>
  27
  28 #include <linux/sysctl.h>
  29
  30 #define NUM_LOW_AREAS   (0x100000000UL >> SID_SHIFT)
  31 #define NUM_HIGH_AREAS  (PGTABLE_RANGE >> HTLB_AREA_SHIFT)
  32
  33 /* Modelled after find_linux_pte() */
  34 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
  35 {
  36         pgd_t *pg;
  37         pud_t *pu;
  38         pmd_t *pm;
  39         pte_t *pt;
  40
  41         BUG_ON(! in_hugepage_area(mm->context, addr));
  42
  43         addr &= HPAGE_MASK;
  44
  45         pg = pgd_offset(mm, addr);
  46         if (!pgd_none(*pg)) {
  47                 pu = pud_offset(pg, addr);
  48                 if (!pud_none(*pu)) {
  49                         pm = pmd_offset(pu, addr);
  50 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
  51                         /* Currently, we use the normal PTE offset within full
  52                          * size PTE pages, thus our huge PTEs are scattered in
  53                          * the PTE page and we do waste some. We may change
  54                          * that in the future, but the current mecanism keeps
  55                          * things much simpler
  56                          */
  57                         if (!pmd_none(*pm)) {
  58                                 /* Note: pte_offset_* are all equivalent on
  59                                  * ppc64 as we don't have HIGHMEM
  60                                  */
  61                                 pt = pte_offset_kernel(pm, addr);
  62                                 return pt;
  63                         }
  64 #else /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
  65                         /* On 4k pages, we put huge PTEs in the PMD page */
  66                         pt = (pte_t *)pm;
  67                         return pt;
  68 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
  69                 }
  70         }
  71
  72         return NULL;
  73 }
  74
  75 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
  76 {
  77         pgd_t *pg;
  78         pud_t *pu;
  79         pmd_t *pm;
  80         pte_t *pt;
  81
  82         BUG_ON(! in_hugepage_area(mm->context, addr));
  83
  84         addr &= HPAGE_MASK;
  85
  86         pg = pgd_offset(mm, addr);
  87         pu = pud_alloc(mm, pg, addr);
  88
  89         if (pu) {
  90                 pm = pmd_alloc(mm, pu, addr);
  91                 if (pm) {
  92 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
  93                         /* See comment in huge_pte_offset. Note that if we ever
  94                          * want to put the page size in the PMD, we would have
  95                          * to open code our own pte_alloc* function in order
  96                          * to populate and set the size atomically
  97                          */
  98                         pt = pte_alloc_map(mm, pm, addr);
  99 #else /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 100                         pt = (pte_t *)pm;
 101 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
 102                         return pt;
 103                 }
 104         }
 105
 106         return NULL;
 107 }
 108
 109 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 110                      pte_t *ptep, pte_t pte)
 111 {
 112         if (pte_present(*ptep)) {
 113                 /* We open-code pte_clear because we need to pass the right
 114                  * argument to hpte_update (huge / !huge)
 115                  */
 116                 unsigned long old = pte_update(ptep, ~0UL);
 117                 if (old & _PAGE_HASHPTE)
 118                         hpte_update(mm, addr & HPAGE_MASK, ptep, old, 1);
 119                 flush_tlb_pending();
 120         }
 121         *ptep = __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS);
 122 }
 123
 124 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 125                               pte_t *ptep)
 126 {
 127         unsigned long old = pte_update(ptep, ~0UL);
 128
 129         if (old & _PAGE_HASHPTE)
 130                 hpte_update(mm, addr & HPAGE_MASK, ptep, old, 1);
 131         *ptep = __pte(0);
 132
 133         return __pte(old);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * This function checks for proper alignment of input addr and len parameters.
 138  */
 139 int is_aligned_hugepage_range(unsigned long addr, unsigned long len)
 140 {
 141         if (len & ~HPAGE_MASK)
 142                 return -EINVAL;
 143         if (addr & ~HPAGE_MASK)
 144                 return -EINVAL;
 145         if (! (within_hugepage_low_range(addr, len)
 146                || within_hugepage_high_range(addr, len)) )
 147                 return -EINVAL;
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 struct slb_flush_info {
 152         struct mm_struct *mm;
 153         u16 newareas;
 154 };
 155
 156 static void flush_low_segments(void *parm)
 157 {
 158         struct slb_flush_info *fi = parm;
 159         unsigned long i;
 160
 161         BUILD_BUG_ON((sizeof(fi->newareas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
 162
 163         if (current->active_mm != fi->mm)
 164                 return;
 165
 166         /* Only need to do anything if this CPU is working in the same
 167          * mm as the one which has changed */
 168
 169         /* update the paca copy of the context struct */
 170         get_paca()->context = current->active_mm->context;
 171
 172         asm volatile("isync" : : : "memory");
 173         for (i = 0; i < NUM_LOW_AREAS; i++) {
 174                 if (! (fi->newareas & (1U << i)))
 175                         continue;
 176                 asm volatile("slbie %0"
 177                              : : "r" ((i << SID_SHIFT) | SLBIE_C));
 178         }
 179         asm volatile("isync" : : : "memory");
 180 }
 181
 182 static void flush_high_segments(void *parm)
 183 {
 184         struct slb_flush_info *fi = parm;
 185         unsigned long i, j;
 186
 187
 188         BUILD_BUG_ON((sizeof(fi->newareas)*8) != NUM_HIGH_AREAS);
 189
 190         if (current->active_mm != fi->mm)
 191                 return;
 192
 193         /* Only need to do anything if this CPU is working in the same
 194          * mm as the one which has changed */
 195
 196         /* update the paca copy of the context struct */
 197         get_paca()->context = current->active_mm->context;
 198
 199         asm volatile("isync" : : : "memory");
 200         for (i = 0; i < NUM_HIGH_AREAS; i++) {
 201                 if (! (fi->newareas & (1U << i)))
 202                         continue;
 203                 for (j = 0; j < (1UL << (HTLB_AREA_SHIFT-SID_SHIFT)); j++)
 204                         asm volatile("slbie %0"
 205                                      :: "r" (((i << HTLB_AREA_SHIFT)
 206                                               + (j << SID_SHIFT)) | SLBIE_C));
 207         }
 208         asm volatile("isync" : : : "memory");
 209 }
 210
 211 static int prepare_low_area_for_htlb(struct mm_struct *mm, unsigned long area)
 212 {
 213         unsigned long start = area << SID_SHIFT;
 214         unsigned long end = (area+1) << SID_SHIFT;
 215         struct vm_area_struct *vma;
 216
 217         BUG_ON(area >= NUM_LOW_AREAS);
 218
 219         /* Check no VMAs are in the region */
 220         vma = find_vma(mm, start);
 221         if (vma && (vma->vm_start < end))
 222                 return -EBUSY;
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int prepare_high_area_for_htlb(struct mm_struct *mm, unsigned long area)
 228 {
 229         unsigned long start = area << HTLB_AREA_SHIFT;
 230         unsigned long end = (area+1) << HTLB_AREA_SHIFT;
 231         struct vm_area_struct *vma;
 232
 233         BUG_ON(area >= NUM_HIGH_AREAS);
 234
 235         /* Hack, so that each addresses is controlled by exactly one
 236          * of the high or low area bitmaps, the first high area starts
 237          * at 4GB, not 0 */
 238         if (start == 0)
 239                 start = 0x100000000UL;
 240
 241         /* Check no VMAs are in the region */
 242         vma = find_vma(mm, start);
 243         if (vma && (vma->vm_start < end))
 244                 return -EBUSY;
 245
 246         return 0;
 247 }
 248
 249 static int open_low_hpage_areas(struct mm_struct *mm, u16 newareas)
 250 {
 251         unsigned long i;
 252         struct slb_flush_info fi;
 253
 254         BUILD_BUG_ON((sizeof(newareas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
 255         BUILD_BUG_ON((sizeof(mm->context.low_htlb_areas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
 256
 257         newareas &= ~(mm->context.low_htlb_areas);
 258         if (! newareas)
 259                 return 0; /* The segments we want are already open */
 260
 261         for (i = 0; i < NUM_LOW_AREAS; i++)
 262                 if ((1 << i) & newareas)
 263                         if (prepare_low_area_for_htlb(mm, i) != 0)
 264                                 return -EBUSY;
 265
 266         mm->context.low_htlb_areas |= newareas;
 267
 268         /* the context change must make it to memory before the flush,
 269          * so that further SLB misses do the right thing. */
 270         mb();
 271
 272         fi.mm = mm;
 273         fi.newareas = newareas;
 274         on_each_cpu(flush_low_segments, &fi, 0, 1);
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 static int open_high_hpage_areas(struct mm_struct *mm, u16 newareas)
 280 {
 281         struct slb_flush_info fi;
 282         unsigned long i;
 283
 284         BUILD_BUG_ON((sizeof(newareas)*8) != NUM_HIGH_AREAS);
 285         BUILD_BUG_ON((sizeof(mm->context.high_htlb_areas)*8)
 286                      != NUM_HIGH_AREAS);
 287
 288         newareas &= ~(mm->context.high_htlb_areas);
 289         if (! newareas)
 290                 return 0; /* The areas we want are already open */
 291
 292         for (i = 0; i < NUM_HIGH_AREAS; i++)
 293                 if ((1 << i) & newareas)
 294                         if (prepare_high_area_for_htlb(mm, i) != 0)
 295                                 return -EBUSY;
 296
 297         mm->context.high_htlb_areas |= newareas;
 298
 299         /* update the paca copy of the context struct */
 300         get_paca()->context = mm->context;
 301
 302         /* the context change must make it to memory before the flush,
 303          * so that further SLB misses do the right thing. */
 304         mb();
 305
 306         fi.mm = mm;
 307         fi.newareas = newareas;
 308         on_each_cpu(flush_high_segments, &fi, 0, 1);
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 int prepare_hugepage_range(unsigned long addr, unsigned long len)
 314 {
 315         int err = 0;
 316
 317         if ( (addr+len) < addr )
 318                 return -EINVAL;
 319
 320         if (addr < 0x100000000UL)
 321                 err = open_low_hpage_areas(current->mm,
 322                                           LOW_ESID_MASK(addr, len));
 323         if ((addr + len) > 0x100000000UL)
 324                 err = open_high_hpage_areas(current->mm,
 325                                             HTLB_AREA_MASK(addr, len));
 326         if (err) {
 327                 printk(KERN_DEBUG "prepare_hugepage_range(%lx, %lx)"
 328                        " failed (lowmask: 0x%04hx, highmask: 0x%04hx)\n",
 329                        addr, len,
 330                        LOW_ESID_MASK(addr, len), HTLB_AREA_MASK(addr, len));
 331                 return err;
 332         }
 333
 334         return 0;
 335 }
 336
 337 struct page *
 338 follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address, int write)
 339 {
 340         pte_t *ptep;
 341         struct page *page;
 342
 343         if (! in_hugepage_area(mm->context, address))
 344                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 345
 346         ptep = huge_pte_offset(mm, address);
 347         page = pte_page(*ptep);
 348         if (page)
 349                 page += (address % HPAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
 350
 351         return page;
 352 }
 353
 354 int pmd_huge(pmd_t pmd)
 355 {
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 struct page *
 360 follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
 361                 pmd_t *pmd, int write)
 362 {
 363         BUG();
 364         return NULL;
 365 }
 366
 367 /* Because we have an exclusive hugepage region which lies within the
 368  * normal user address space, we have to take special measures to make
 369  * non-huge mmap()s evade the hugepage reserved regions. */
 370 unsigned long arch_get_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long addr,
 371                                      unsigned long len, unsigned long pgoff,
 372                                      unsigned long flags)
 373 {
 374         struct mm_struct *mm = current->mm;
 375         struct vm_area_struct *vma;
 376         unsigned long start_addr;
 377
 378         if (len > TASK_SIZE)
 379                 return -ENOMEM;
 380
 381         if (addr) {
 382                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
 383                 vma = find_vma(mm, addr);
 384                 if (((TASK_SIZE - len) >= addr)
 385                     && (!vma || (addr+len) <= vma->vm_start)
 386                     && !is_hugepage_only_range(mm, addr,len))
 387                         return addr;
 388         }
 389         if (len > mm->cached_hole_size) {
 390                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
 391         } else {
 392                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
 393                 mm->cached_hole_size = 0;
 394         }
 395
 396 full_search:
 397         vma = find_vma(mm, addr);
 398         while (TASK_SIZE - len >= addr) {
 399                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end));
 400
 401                 if (touches_hugepage_low_range(mm, addr, len)) {
 402                         addr = ALIGN(addr+1, 1<<SID_SHIFT);
 403                         vma = find_vma(mm, addr);
 404                         continue;
 405                 }
 406                 if (touches_hugepage_high_range(mm, addr, len)) {
 407                         addr = ALIGN(addr+1, 1UL<<HTLB_AREA_SHIFT);
 408                         vma = find_vma(mm, addr);
 409                         continue;
 410                 }
 411                 if (!vma || addr + len <= vma->vm_start) {
 412                         /*
 413                          * Remember the place where we stopped the search:
 414                          */
 415                         mm->free_area_cache = addr + len;
 416                         return addr;
 417                 }
 418                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
 419                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
 420                 addr = vma->vm_end;
 421                 vma = vma->vm_next;
 422         }
 423
 424         /* Make sure we didn't miss any holes */
 425         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
 426                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
 427                 mm->cached_hole_size = 0;
 428                 goto full_search;
 429         }
 430         return -ENOMEM;
 431 }
 432
 433 /*
 434  * This mmap-allocator allocates new areas top-down from below the
 435  * stack's low limit (the base):
 436  *
 437  * Because we have an exclusive hugepage region which lies within the
 438  * normal user address space, we have to take special measures to make
 439  * non-huge mmap()s evade the hugepage reserved regions.
 440  */
 441 unsigned long
 442 arch_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
 443                           const unsigned long len, const unsigned long pgoff,
 444                           const unsigned long flags)
 445 {
 446         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
 447         struct mm_struct *mm = current->mm;
 448         unsigned long base = mm->mmap_base, addr = addr0;
 449         unsigned long largest_hole = mm->cached_hole_size;
 450         int first_time = 1;
 451
 452         /* requested length too big for entire address space */
 453         if (len > TASK_SIZE)
 454                 return -ENOMEM;
 455
 456         /* dont allow allocations above current base */
 457         if (mm->free_area_cache > base)
 458                 mm->free_area_cache = base;
 459
 460         /* requesting a specific address */
 461         if (addr) {
 462                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
 463                 vma = find_vma(mm, addr);
 464                 if (TASK_SIZE - len >= addr &&
 465                                 (!vma || addr + len <= vma->vm_start)
 466                                 && !is_hugepage_only_range(mm, addr,len))
 467                         return addr;
 468         }
 469
 470         if (len <= largest_hole) {
 471                 largest_hole = 0;
 472                 mm->free_area_cache = base;
 473         }
 474 try_again:
 475         /* make sure it can fit in the remaining address space */
 476         if (mm->free_area_cache < len)
 477                 goto fail;
 478
 479         /* either no address requested or cant fit in requested address hole */
 480         addr = (mm->free_area_cache - len) & PAGE_MASK;
 481         do {
 482 hugepage_recheck:
 483                 if (touches_hugepage_low_range(mm, addr, len)) {
 484                         addr = (addr & ((~0) << SID_SHIFT)) - len;
 485                         goto hugepage_recheck;
 486                 } else if (touches_hugepage_high_range(mm, addr, len)) {
 487                         addr = (addr & ((~0UL) << HTLB_AREA_SHIFT)) - len;
 488                         goto hugepage_recheck;
 489                 }
 490
 491                 /*
 492                  * Lookup failure means no vma is above this address,
 493                  * i.e. return with success:
 494                  */
 495                 if (!(vma = find_vma_prev(mm, addr, &prev_vma)))
 496                         return addr;
 497
 498                 /*
 499                  * new region fits between prev_vma->vm_end and
 500                  * vma->vm_start, use it:
 501                  */
 502                 if (addr+len <= vma->vm_start &&
 503                           (!prev_vma || (addr >= prev_vma->vm_end))) {
 504                         /* remember the address as a hint for next time */
 505                         mm->cached_hole_size = largest_hole;
 506                         return (mm->free_area_cache = addr);
 507                 } else {
 508                         /* pull free_area_cache down to the first hole */
 509                         if (mm->free_area_cache == vma->vm_end) {
 510                                 mm->free_area_cache = vma->vm_start;
 511                                 mm->cached_hole_size = largest_hole;
 512                         }
 513                 }
 514
 515                 /* remember the largest hole we saw so far */
 516                 if (addr + largest_hole < vma->vm_start)
 517                         largest_hole = vma->vm_start - addr;
 518
 519                 /* try just below the current vma->vm_start */
 520                 addr = vma->vm_start-len;
 521         } while (len <= vma->vm_start);
 522
 523 fail:
 524         /*
 525          * if hint left us with no space for the requested
 526          * mapping then try again:
 527          */
 528         if (first_time) {
 529                 mm->free_area_cache = base;
 530                 largest_hole = 0;
 531                 first_time = 0;
 532                 goto try_again;
 533         }
 534         /*
 535          * A failed mmap() very likely causes application failure,
 536          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
 537          * can happen with large stack limits and large mmap()
 538          * allocations.
 539          */
 540         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
 541         mm->cached_hole_size = ~0UL;
 542         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
 543         /*
 544          * Restore the topdown base:
 545          */
 546         mm->free_area_cache = base;
 547         mm->cached_hole_size = ~0UL;
 548
 549         return addr;
 550 }
 551
 552 static unsigned long htlb_get_low_area(unsigned long len, u16 segmask)
 553 {
 554         unsigned long addr = 0;
 555         struct vm_area_struct *vma;
 556
 557         vma = find_vma(current->mm, addr);
 558         while (addr + len <= 0x100000000UL) {
 559                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end)); /* invariant */
 560
 561                 if (! __within_hugepage_low_range(addr, len, segmask)) {
 562                         addr = ALIGN(addr+1, 1<<SID_SHIFT);
 563                         vma = find_vma(current->mm, addr);
 564                         continue;
 565                 }
 566
 567                 if (!vma || (addr + len) <= vma->vm_start)
 568                         return addr;
 569                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
 570                 /* Depending on segmask this might not be a confirmed
 571                  * hugepage region, so the ALIGN could have skipped
 572                  * some VMAs */
 573                 vma = find_vma(current->mm, addr);
 574         }
 575
 576         return -ENOMEM;
 577 }
 578
 579 static unsigned long htlb_get_high_area(unsigned long len, u16 areamask)
 580 {
 581         unsigned long addr = 0x100000000UL;
 582         struct vm_area_struct *vma;
 583
 584         vma = find_vma(current->mm, addr);
 585         while (addr + len <= TASK_SIZE_USER64) {
 586                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end)); /* invariant */
 587
 588                 if (! __within_hugepage_high_range(addr, len, areamask)) {
 589                         addr = ALIGN(addr+1, 1UL<<HTLB_AREA_SHIFT);
 590                         vma = find_vma(current->mm, addr);
 591                         continue;
 592                 }
 593
 594                 if (!vma || (addr + len) <= vma->vm_start)
 595                         return addr;
 596                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
 597                 /* Depending on segmask this might not be a confirmed
 598                  * hugepage region, so the ALIGN could have skipped
 599                  * some VMAs */
 600                 vma = find_vma(current->mm, addr);
 601         }
 602
 603         return -ENOMEM;
 604 }
 605
 606 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
 607                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
 608                                         unsigned long flags)
 609 {
 610         int lastshift;
 611         u16 areamask, curareas;
 612
 613         if (HPAGE_SHIFT == 0)
 614                 return -EINVAL;
 615         if (len & ~HPAGE_MASK)
 616                 return -EINVAL;
 617
 618         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_16M_PAGE))
 619                 return -EINVAL;
 620
 621         if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
 622                 curareas = current->mm->context.low_htlb_areas;
 623
 624                 /* First see if we can do the mapping in the existing
 625                  * low areas */
 626                 addr = htlb_get_low_area(len, curareas);
 627                 if (addr != -ENOMEM)
 628                         return addr;
 629
 630                 lastshift = 0;
 631                 for (areamask = LOW_ESID_MASK(0x100000000UL-len, len);
 632                      ! lastshift; areamask >>=1) {
 633                         if (areamask & 1)
 634                                 lastshift = 1;
 635
 636                         addr = htlb_get_low_area(len, curareas | areamask);
 637                         if ((addr != -ENOMEM)
 638                             && open_low_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
 639                                 return addr;
 640                 }
 641         } else {
 642                 curareas = current->mm->context.high_htlb_areas;
 643
 644                 /* First see if we can do the mapping in the existing
 645                  * high areas */
 646                 addr = htlb_get_high_area(len, curareas);
 647                 if (addr != -ENOMEM)
 648                         return addr;
 649
 650                 lastshift = 0;
 651                 for (areamask = HTLB_AREA_MASK(TASK_SIZE_USER64-len, len);
 652                      ! lastshift; areamask >>=1) {
 653                         if (areamask & 1)
 654                                 lastshift = 1;
 655
 656                         addr = htlb_get_high_area(len, curareas | areamask);
 657                         if ((addr != -ENOMEM)
 658                             && open_high_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
 659                                 return addr;
 660                 }
 661         }
 662         printk(KERN_DEBUG "hugetlb_get_unmapped_area() unable to open"
 663                " enough areas\n");
 664         return -ENOMEM;
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Called by asm hashtable.S for doing lazy icache flush
 669  */
 670 static unsigned int hash_huge_page_do_lazy_icache(unsigned long rflags,
 671                                                   pte_t pte, int trap)
 672 {
 673         struct page *page;
 674         int i;
 675
 676         if (!pfn_valid(pte_pfn(pte)))
 677                 return rflags;
 678
 679         page = pte_page(pte);
 680
 681         /* page is dirty */
 682         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags) && !PageReserved(page)) {
 683                 if (trap == 0x400) {
 684                         for (i = 0; i < (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE); i++)
 685                                 __flush_dcache_icache(page_address(page+i));
 686                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 687                 } else {
 688                         rflags |= HPTE_R_N;
 689                 }
 690         }
 691         return rflags;
 692 }
 693
 694 int hash_huge_page(struct mm_struct *mm, unsigned long access,
 695                    unsigned long ea, unsigned long vsid, int local,
 696                    unsigned long trap)
 697 {
 698         pte_t *ptep;
 699         unsigned long old_pte, new_pte;
 700         unsigned long va, rflags, pa;
 701         long slot;
 702         int err = 1;
 703
 704         ptep = huge_pte_offset(mm, ea);
 705
 706         /* Search the Linux page table for a match with va */
 707         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 708
 709         /*
 710          * If no pte found or not present, send the problem up to
 711          * do_page_fault
 712          */
 713         if (unlikely(!ptep || pte_none(*ptep)))
 714                 goto out;
 715
 716         /*
 717          * Check the user's access rights to the page.  If access should be
 718          * prevented then send the problem up to do_page_fault.
 719          */
 720         if (unlikely(access & ~pte_val(*ptep)))
 721                 goto out;
 722         /*
 723          * At this point, we have a pte (old_pte) which can be used to build
 724          * or update an HPTE. There are 2 cases:
 725          *
 726          * 1. There is a valid (present) pte with no associated HPTE (this is
 727          *      the most common case)
 728          * 2. There is a valid (present) pte with an associated HPTE. The
 729          *      current values of the pp bits in the HPTE prevent access
 730          *      because we are doing software DIRTY bit management and the
 731          *      page is currently not DIRTY.
 732          */
 733
 734
 735         do {
 736                 old_pte = pte_val(*ptep);
 737                 if (old_pte & _PAGE_BUSY)
 738                         goto out;
 739                 new_pte = old_pte | _PAGE_BUSY |
 740                         _PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE;
 741         } while(old_pte != __cmpxchg_u64((unsigned long *)ptep,
 742                                          old_pte, new_pte));
 743
 744         rflags = 0x2 | (!(new_pte & _PAGE_RW));
 745         /* _PAGE_EXEC -> HW_NO_EXEC since it's inverted */
 746         rflags |= ((new_pte & _PAGE_EXEC) ? 0 : HPTE_R_N);
 747         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE))
 748                 /* No CPU has hugepages but lacks no execute, so we
 749                  * don't need to worry about that case */
 750                 rflags = hash_huge_page_do_lazy_icache(rflags, __pte(old_pte),
 751                                                        trap);
 752
 753         /* Check if pte already has an hpte (case 2) */
 754         if (unlikely(old_pte & _PAGE_HASHPTE)) {
 755                 /* There MIGHT be an HPTE for this pte */
 756                 unsigned long hash, slot;
 757
 758                 hash = hpt_hash(va, HPAGE_SHIFT);
 759                 if (old_pte & _PAGE_F_SECOND)
 760                         hash = ~hash;
 761                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 762                 slot += (old_pte & _PAGE_F_GIX) >> 12;
 763
 764                 if (ppc_md.hpte_updatepp(slot, rflags, va, mmu_huge_psize,
 765                                          local) == -1)
 766                         old_pte &= ~_PAGE_HPTEFLAGS;
 767         }
 768
 769         if (likely(!(old_pte & _PAGE_HASHPTE))) {
 770                 unsigned long hash = hpt_hash(va, HPAGE_SHIFT);
 771                 unsigned long hpte_group;
 772
 773                 pa = pte_pfn(__pte(old_pte)) << PAGE_SHIFT;
 774
 775 repeat:
 776                 hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
 777                               HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL;
 778
 779                 /* clear HPTE slot informations in new PTE */
 780                 new_pte = (new_pte & ~_PAGE_HPTEFLAGS) | _PAGE_HASHPTE;
 781
 782                 /* Add in WIMG bits */
 783                 /* XXX We should store these in the pte */
 784                 /* --BenH: I think they are ... */
 785                 rflags |= _PAGE_COHERENT;
 786
 787                 /* Insert into the hash table, primary slot */
 788                 slot = ppc_md.hpte_insert(hpte_group, va, pa, rflags, 0,
 789                                           mmu_huge_psize);
 790
 791                 /* Primary is full, try the secondary */
 792                 if (unlikely(slot == -1)) {
 793                         new_pte |= _PAGE_F_SECOND;
 794                         hpte_group = ((~hash & htab_hash_mask) *
 795                                       HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL;
 796                         slot = ppc_md.hpte_insert(hpte_group, va, pa, rflags,
 797                                                   HPTE_V_SECONDARY,
 798                                                   mmu_huge_psize);
 799                         if (slot == -1) {
 800                                 if (mftb() & 0x1)
 801                                         hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
 802                                                       HPTES_PER_GROUP)&~0x7UL;
 803
 804                                 ppc_md.hpte_remove(hpte_group);
 805                                 goto repeat;
 806                         }
 807                 }
 808
 809                 if (unlikely(slot == -2))
 810                         panic("hash_huge_page: pte_insert failed\n");
 811
 812                 new_pte |= (slot << 12) & _PAGE_F_GIX;
 813         }
 814
 815         /*
 816          * No need to use ldarx/stdcx here
 817          */
 818         *ptep = __pte(new_pte & ~_PAGE_BUSY);
 819
 820         err = 0;
 821
 822  out:
 823         return err;
 824 }