Merge branch 'master' of git://oak/home/sfr/kernels/iseries/work
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / mm / pgtable_64.c
1 /*
2  *  This file contains ioremap and related functions for 64-bit machines.
3  *
4  *  Derived from arch/ppc64/mm/init.c
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *
7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@samba.org)
8  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
11  *
12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
14  *
15  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
16  *      Rework for PPC64 port.
17  *
18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
19  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
20  *  as published by the Free Software Foundation; either version
21  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
22  *
23  */
24
25 #include <linux/signal.h>
26 #include <linux/sched.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/string.h>
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/mman.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/swap.h>
34 #include <linux/stddef.h>
35 #include <linux/vmalloc.h>
36 #include <linux/init.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/bootmem.h>
39 #include <linux/highmem.h>
40 #include <linux/idr.h>
41 #include <linux/nodemask.h>
42 #include <linux/module.h>
43
44 #include <asm/pgalloc.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/prom.h>
47 #include <asm/lmb.h>
48 #include <asm/rtas.h>
49 #include <asm/io.h>
50 #include <asm/mmu_context.h>
51 #include <asm/pgtable.h>
52 #include <asm/mmu.h>
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/machdep.h>
56 #include <asm/tlb.h>
57 #include <asm/eeh.h>
58 #include <asm/processor.h>
59 #include <asm/mmzone.h>
60 #include <asm/cputable.h>
61 #include <asm/sections.h>
62 #include <asm/system.h>
63 #include <asm/iommu.h>
64 #include <asm/abs_addr.h>
65 #include <asm/vdso.h>
66 #include <asm/firmware.h>
67
68 #include "mmu_decl.h"
69
70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
72
73 /*
74  * map_io_page currently only called by __ioremap
75  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
76  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
77  */
78 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
79 {
80         pgd_t *pgdp;
81         pud_t *pudp;
82         pmd_t *pmdp;
83         pte_t *ptep;
84
85         if (mem_init_done) {
86                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
87                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
88                 if (!pudp)
89                         return -ENOMEM;
90                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
91                 if (!pmdp)
92                         return -ENOMEM;
93                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
94                 if (!ptep)
95                         return -ENOMEM;
96                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
97                                                           __pgprot(flags)));
98         } else {
99                 /*
100                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
101                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
102                  * entry in the hardware page table.
103                  *
104                  */
105                 if (htab_bolt_mapping(ea, ea + PAGE_SIZE, pa, flags,
106                                       mmu_virtual_psize)) {
107                         printk(KERN_ERR "Failed to do bolted mapping IO "
108                                "memory at %016lx !\n", pa);
109                         return -ENOMEM;
110                 }
111         }
112         return 0;
113 }
114
115
116 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
117                             unsigned long ea, unsigned long size,
118                             unsigned long flags)
119 {
120         unsigned long i;
121
122         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
123                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
124
125         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
126                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
127                         return NULL;
128
129         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
130 }
131
132
133 void __iomem *
134 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
135 {
136         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
137 }
138
139 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
140                          unsigned long flags)
141 {
142         unsigned long pa, ea;
143         void __iomem *ret;
144
145         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
146                 return (void __iomem *)addr;
147
148         /*
149          * Choose an address to map it to.
150          * Once the imalloc system is running, we use it.
151          * Before that, we map using addresses going
152          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
153          * the addresses from ioremap_bot through
154          * IMALLOC_END
155          * 
156          */
157         pa = addr & PAGE_MASK;
158         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
159
160         if ((size == 0) || (pa == 0))
161                 return NULL;
162
163         if (mem_init_done) {
164                 struct vm_struct *area;
165                 area = im_get_free_area(size);
166                 if (area == NULL)
167                         return NULL;
168                 ea = (unsigned long)(area->addr);
169                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
170                 if (!ret)
171                         im_free(area->addr);
172         } else {
173                 ea = ioremap_bot;
174                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
175                 if (ret)
176                         ioremap_bot += size;
177         }
178         return ret;
179 }
180
181 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
182
183 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
184                        unsigned long size, unsigned long flags)
185 {
186         struct vm_struct *area;
187         void __iomem *ret;
188         
189         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
190         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
191             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
192                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
193                 return 1;
194         }
195         
196         if (!mem_init_done) {
197                 /* Two things to consider in this case:
198                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
199                  *    has been remapped
200                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
201                  *    of 1)
202                  */
203                 ;
204         } else {
205                 area = im_get_area(ea, size,
206                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
207                 if (area == NULL) {
208                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
209                         return 1;
210                 }
211                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
212                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
213                                "im_get_area\n");
214                         return 1;
215                 }
216         }
217         
218         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
219         if (ret == NULL) {
220                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
221                 return 1;
222         }
223         if (ret != (void *) ea) {
224                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
225                 return 1;
226         }
227
228         return 0;
229 }
230
231 /*  
232  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
233  * Access to IO memory should be serialized by driver.
234  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
235  *
236  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
237  */
238 void iounmap(volatile void __iomem *token)
239 {
240         void *addr;
241
242         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
243                 return;
244
245         if (!mem_init_done)
246                 return;
247         
248         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
249
250         im_free(addr);
251 }
252
253 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
254 {
255         struct vm_struct *area;
256
257         /* Check whether subsets of this region exist */
258         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
259         if (area == NULL)
260                 return 1;
261
262         while (area) {
263                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
264                 area = im_get_area(addr, size,
265                                 IM_REGION_SUPERSET);
266         }
267
268         return 0;
269 }
270
271 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
272 {
273         struct vm_struct *area;
274         unsigned long addr;
275         int rc;
276         
277         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
278
279         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
280          * region.  In the latter case, split the parent region to create 
281          * the exact region 
282          */
283         area = im_get_area(addr, size, 
284                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
285         if (area == NULL) {
286                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
287                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
288                 if (rc) {
289                         printk(KERN_ERR
290                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
291                                 __FUNCTION__, addr);
292                         return 1;
293                 }
294         } else {
295                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
296         }
297         /*
298          * FIXME! This can't be right:
299         iounmap(area->addr);
300          * Maybe it should be "iounmap(area);"
301          */
302         return 0;
303 }
304
305 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
306 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
307 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
308
309 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
310 {
311         void __iomem *virt_addr;
312                 
313         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE) 
314                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
315                         
316         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
317         phbs_io_bot += size;
318
319         return virt_addr;
320 }