arch/powerpc/mm/slice.c

   1 /*
   2  * address space "slices" (meta-segments) support
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation.
   5  *
   6  * Based on hugetlb implementation
   7  *
   8  * Copyright (C) 2003 David Gibson, IBM Corporation.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  23  */
  24
  25 #undef DEBUG
  26
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/pagemap.h>
  30 #include <linux/err.h>
  31 #include <linux/spinlock.h>
  32 #include <linux/export.h>
  33 #include <linux/hugetlb.h>
  34 #include <asm/mman.h>
  35 #include <asm/mmu.h>
  36 #include <asm/copro.h>
  37 #include <asm/hugetlb.h>
  38
  39 static DEFINE_SPINLOCK(slice_convert_lock);
  40 /*
  41  * One bit per slice. We have lower slices which cover 256MB segments
  42  * upto 4G range. That gets us 16 low slices. For the rest we track slices
  43  * in 1TB size.
  44  */
  45 struct slice_mask {
  46         u64 low_slices;
  47         DECLARE_BITMAP(high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
  48 };
  49
  50 #ifdef DEBUG
  51 int _slice_debug = 1;
  52
  53 static void slice_print_mask(const char *label, struct slice_mask mask)
  54 {
  55         if (!_slice_debug)
  56                 return;
  57         pr_devel("%s low_slice: %*pbl\n", label, (int)SLICE_NUM_LOW, &mask.low_slices);
  58         pr_devel("%s high_slice: %*pbl\n", label, (int)SLICE_NUM_HIGH, mask.high_slices);
  59 }
  60
  61 #define slice_dbg(fmt...) do { if (_slice_debug) pr_devel(fmt); } while (0)
  62
  63 #else
  64
  65 static void slice_print_mask(const char *label, struct slice_mask mask) {}
  66 #define slice_dbg(fmt...)
  67
  68 #endif
  69
  70 static void slice_range_to_mask(unsigned long start, unsigned long len,
  71                                 struct slice_mask *ret)
  72 {
  73         unsigned long end = start + len - 1;
  74
  75         ret->low_slices = 0;
  76         bitmap_zero(ret->high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
  77
  78         if (start < SLICE_LOW_TOP) {
  79                 unsigned long mend = min(end, (SLICE_LOW_TOP - 1));
  80
  81                 ret->low_slices = (1u << (GET_LOW_SLICE_INDEX(mend) + 1))
  82                         - (1u << GET_LOW_SLICE_INDEX(start));
  83         }
  84
  85         if ((start + len) > SLICE_LOW_TOP) {
  86                 unsigned long start_index = GET_HIGH_SLICE_INDEX(start);
  87                 unsigned long align_end = ALIGN(end, (1UL << SLICE_HIGH_SHIFT));
  88                 unsigned long count = GET_HIGH_SLICE_INDEX(align_end) - start_index;
  89
  90                 bitmap_set(ret->high_slices, start_index, count);
  91         }
  92 }
  93
  94 static int slice_area_is_free(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
  95                               unsigned long len)
  96 {
  97         struct vm_area_struct *vma;
  98
  99         if ((mm->task_size - len) < addr)
 100                 return 0;
 101         vma = find_vma(mm, addr);
 102         return (!vma || (addr + len) <= vm_start_gap(vma));
 103 }
 104
 105 static int slice_low_has_vma(struct mm_struct *mm, unsigned long slice)
 106 {
 107         return !slice_area_is_free(mm, slice << SLICE_LOW_SHIFT,
 108                                    1ul << SLICE_LOW_SHIFT);
 109 }
 110
 111 static int slice_high_has_vma(struct mm_struct *mm, unsigned long slice)
 112 {
 113         unsigned long start = slice << SLICE_HIGH_SHIFT;
 114         unsigned long end = start + (1ul << SLICE_HIGH_SHIFT);
 115
 116         /* Hack, so that each addresses is controlled by exactly one
 117          * of the high or low area bitmaps, the first high area starts
 118          * at 4GB, not 0 */
 119         if (start == 0)
 120                 start = SLICE_LOW_TOP;
 121
 122         return !slice_area_is_free(mm, start, end - start);
 123 }
 124
 125 static void slice_mask_for_free(struct mm_struct *mm, struct slice_mask *ret)
 126 {
 127         unsigned long i;
 128
 129         ret->low_slices = 0;
 130         bitmap_zero(ret->high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 131
 132         for (i = 0; i < SLICE_NUM_LOW; i++)
 133                 if (!slice_low_has_vma(mm, i))
 134                         ret->low_slices |= 1u << i;
 135
 136         if (mm->task_size <= SLICE_LOW_TOP)
 137                 return;
 138
 139         for (i = 0; i < GET_HIGH_SLICE_INDEX(mm->context.addr_limit); i++)
 140                 if (!slice_high_has_vma(mm, i))
 141                         __set_bit(i, ret->high_slices);
 142 }
 143
 144 static void slice_mask_for_size(struct mm_struct *mm, int psize, struct slice_mask *ret)
 145 {
 146         unsigned char *hpsizes;
 147         int index, mask_index;
 148         unsigned long i;
 149         u64 lpsizes;
 150
 151         ret->low_slices = 0;
 152         bitmap_zero(ret->high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 153
 154         lpsizes = mm->context.low_slices_psize;
 155         for (i = 0; i < SLICE_NUM_LOW; i++)
 156                 if (((lpsizes >> (i * 4)) & 0xf) == psize)
 157                         ret->low_slices |= 1u << i;
 158
 159         hpsizes = mm->context.high_slices_psize;
 160         for (i = 0; i < GET_HIGH_SLICE_INDEX(mm->context.addr_limit); i++) {
 161                 mask_index = i & 0x1;
 162                 index = i >> 1;
 163                 if (((hpsizes[index] >> (mask_index * 4)) & 0xf) == psize)
 164                         __set_bit(i, ret->high_slices);
 165         }
 166 }
 167
 168 static int slice_check_fit(struct mm_struct *mm,
 169                            struct slice_mask mask, struct slice_mask available)
 170 {
 171         DECLARE_BITMAP(result, SLICE_NUM_HIGH);
 172         unsigned long slice_count = GET_HIGH_SLICE_INDEX(mm->context.addr_limit);
 173
 174         bitmap_and(result, mask.high_slices,
 175                    available.high_slices, slice_count);
 176
 177         return (mask.low_slices & available.low_slices) == mask.low_slices &&
 178                 bitmap_equal(result, mask.high_slices, slice_count);
 179 }
 180
 181 static void slice_flush_segments(void *parm)
 182 {
 183         struct mm_struct *mm = parm;
 184         unsigned long flags;
 185
 186         if (mm != current->active_mm)
 187                 return;
 188
 189         copy_mm_to_paca(current->active_mm);
 190
 191         local_irq_save(flags);
 192         slb_flush_and_rebolt();
 193         local_irq_restore(flags);
 194 }
 195
 196 static void slice_convert(struct mm_struct *mm, struct slice_mask mask, int psize)
 197 {
 198         int index, mask_index;
 199         /* Write the new slice psize bits */
 200         unsigned char *hpsizes;
 201         u64 lpsizes;
 202         unsigned long i, flags;
 203
 204         slice_dbg("slice_convert(mm=%p, psize=%d)\n", mm, psize);
 205         slice_print_mask(" mask", mask);
 206
 207         /* We need to use a spinlock here to protect against
 208          * concurrent 64k -> 4k demotion ...
 209          */
 210         spin_lock_irqsave(&slice_convert_lock, flags);
 211
 212         lpsizes = mm->context.low_slices_psize;
 213         for (i = 0; i < SLICE_NUM_LOW; i++)
 214                 if (mask.low_slices & (1u << i))
 215                         lpsizes = (lpsizes & ~(0xful << (i * 4))) |
 216                                 (((unsigned long)psize) << (i * 4));
 217
 218         /* Assign the value back */
 219         mm->context.low_slices_psize = lpsizes;
 220
 221         hpsizes = mm->context.high_slices_psize;
 222         for (i = 0; i < GET_HIGH_SLICE_INDEX(mm->context.addr_limit); i++) {
 223                 mask_index = i & 0x1;
 224                 index = i >> 1;
 225                 if (test_bit(i, mask.high_slices))
 226                         hpsizes[index] = (hpsizes[index] &
 227                                           ~(0xf << (mask_index * 4))) |
 228                                 (((unsigned long)psize) << (mask_index * 4));
 229         }
 230
 231         slice_dbg(" lsps=%lx, hsps=%lx\n",
 232                   (unsigned long)mm->context.low_slices_psize,
 233                   (unsigned long)mm->context.high_slices_psize);
 234
 235         spin_unlock_irqrestore(&slice_convert_lock, flags);
 236
 237         copro_flush_all_slbs(mm);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Compute which slice addr is part of;
 242  * set *boundary_addr to the start or end boundary of that slice
 243  * (depending on 'end' parameter);
 244  * return boolean indicating if the slice is marked as available in the
 245  * 'available' slice_mark.
 246  */
 247 static bool slice_scan_available(unsigned long addr,
 248                                  struct slice_mask available,
 249                                  int end,
 250                                  unsigned long *boundary_addr)
 251 {
 252         unsigned long slice;
 253         if (addr < SLICE_LOW_TOP) {
 254                 slice = GET_LOW_SLICE_INDEX(addr);
 255                 *boundary_addr = (slice + end) << SLICE_LOW_SHIFT;
 256                 return !!(available.low_slices & (1u << slice));
 257         } else {
 258                 slice = GET_HIGH_SLICE_INDEX(addr);
 259                 *boundary_addr = (slice + end) ?
 260                         ((slice + end) << SLICE_HIGH_SHIFT) : SLICE_LOW_TOP;
 261                 return !!test_bit(slice, available.high_slices);
 262         }
 263 }
 264
 265 static unsigned long slice_find_area_bottomup(struct mm_struct *mm,
 266                                               unsigned long len,
 267                                               struct slice_mask available,
 268                                               int psize, unsigned long high_limit)
 269 {
 270         int pshift = max_t(int, mmu_psize_defs[psize].shift, PAGE_SHIFT);
 271         unsigned long addr, found, next_end;
 272         struct vm_unmapped_area_info info;
 273
 274         info.flags = 0;
 275         info.length = len;
 276         info.align_mask = PAGE_MASK & ((1ul << pshift) - 1);
 277         info.align_offset = 0;
 278
 279         addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
 280         /*
 281          * Check till the allow max value for this mmap request
 282          */
 283         while (addr < high_limit) {
 284                 info.low_limit = addr;
 285                 if (!slice_scan_available(addr, available, 1, &addr))
 286                         continue;
 287
 288  next_slice:
 289                 /*
 290                  * At this point [info.low_limit; addr) covers
 291                  * available slices only and ends at a slice boundary.
 292                  * Check if we need to reduce the range, or if we can
 293                  * extend it to cover the next available slice.
 294                  */
 295                 if (addr >= high_limit)
 296                         addr = high_limit;
 297                 else if (slice_scan_available(addr, available, 1, &next_end)) {
 298                         addr = next_end;
 299                         goto next_slice;
 300                 }
 301                 info.high_limit = addr;
 302
 303                 found = vm_unmapped_area(&info);
 304                 if (!(found & ~PAGE_MASK))
 305                         return found;
 306         }
 307
 308         return -ENOMEM;
 309 }
 310
 311 static unsigned long slice_find_area_topdown(struct mm_struct *mm,
 312                                              unsigned long len,
 313                                              struct slice_mask available,
 314                                              int psize, unsigned long high_limit)
 315 {
 316         int pshift = max_t(int, mmu_psize_defs[psize].shift, PAGE_SHIFT);
 317         unsigned long addr, found, prev;
 318         struct vm_unmapped_area_info info;
 319
 320         info.flags = VM_UNMAPPED_AREA_TOPDOWN;
 321         info.length = len;
 322         info.align_mask = PAGE_MASK & ((1ul << pshift) - 1);
 323         info.align_offset = 0;
 324
 325         addr = mm->mmap_base;
 326         /*
 327          * If we are trying to allocate above DEFAULT_MAP_WINDOW
 328          * Add the different to the mmap_base.
 329          * Only for that request for which high_limit is above
 330          * DEFAULT_MAP_WINDOW we should apply this.
 331          */
 332         if (high_limit  > DEFAULT_MAP_WINDOW)
 333                 addr += mm->context.addr_limit - DEFAULT_MAP_WINDOW;
 334
 335         while (addr > PAGE_SIZE) {
 336                 info.high_limit = addr;
 337                 if (!slice_scan_available(addr - 1, available, 0, &addr))
 338                         continue;
 339
 340  prev_slice:
 341                 /*
 342                  * At this point [addr; info.high_limit) covers
 343                  * available slices only and starts at a slice boundary.
 344                  * Check if we need to reduce the range, or if we can
 345                  * extend it to cover the previous available slice.
 346                  */
 347                 if (addr < PAGE_SIZE)
 348                         addr = PAGE_SIZE;
 349                 else if (slice_scan_available(addr - 1, available, 0, &prev)) {
 350                         addr = prev;
 351                         goto prev_slice;
 352                 }
 353                 info.low_limit = addr;
 354
 355                 found = vm_unmapped_area(&info);
 356                 if (!(found & ~PAGE_MASK))
 357                         return found;
 358         }
 359
 360         /*
 361          * A failed mmap() very likely causes application failure,
 362          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
 363          * can happen with large stack limits and large mmap()
 364          * allocations.
 365          */
 366         return slice_find_area_bottomup(mm, len, available, psize, high_limit);
 367 }
 368
 369
 370 static unsigned long slice_find_area(struct mm_struct *mm, unsigned long len,
 371                                      struct slice_mask mask, int psize,
 372                                      int topdown, unsigned long high_limit)
 373 {
 374         if (topdown)
 375                 return slice_find_area_topdown(mm, len, mask, psize, high_limit);
 376         else
 377                 return slice_find_area_bottomup(mm, len, mask, psize, high_limit);
 378 }
 379
 380 static inline void slice_or_mask(struct slice_mask *dst, struct slice_mask *src)
 381 {
 382         DECLARE_BITMAP(result, SLICE_NUM_HIGH);
 383
 384         dst->low_slices |= src->low_slices;
 385         bitmap_or(result, dst->high_slices, src->high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 386         bitmap_copy(dst->high_slices, result, SLICE_NUM_HIGH);
 387 }
 388
 389 static inline void slice_andnot_mask(struct slice_mask *dst, struct slice_mask *src)
 390 {
 391         DECLARE_BITMAP(result, SLICE_NUM_HIGH);
 392
 393         dst->low_slices &= ~src->low_slices;
 394
 395         bitmap_andnot(result, dst->high_slices, src->high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 396         bitmap_copy(dst->high_slices, result, SLICE_NUM_HIGH);
 397 }
 398
 399 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 400 #define MMU_PAGE_BASE   MMU_PAGE_64K
 401 #else
 402 #define MMU_PAGE_BASE   MMU_PAGE_4K
 403 #endif
 404
 405 unsigned long slice_get_unmapped_area(unsigned long addr, unsigned long len,
 406                                       unsigned long flags, unsigned int psize,
 407                                       int topdown)
 408 {
 409         struct slice_mask mask;
 410         struct slice_mask good_mask;
 411         struct slice_mask potential_mask;
 412         struct slice_mask compat_mask;
 413         int fixed = (flags & MAP_FIXED);
 414         int pshift = max_t(int, mmu_psize_defs[psize].shift, PAGE_SHIFT);
 415         struct mm_struct *mm = current->mm;
 416         unsigned long newaddr;
 417         unsigned long high_limit;
 418
 419         /*
 420          * Check if we need to expland slice area.
 421          */
 422         if (unlikely(addr > mm->context.addr_limit &&
 423                      mm->context.addr_limit != TASK_SIZE)) {
 424                 mm->context.addr_limit = TASK_SIZE;
 425                 on_each_cpu(slice_flush_segments, mm, 1);
 426         }
 427         /*
 428          * This mmap request can allocate upt to 512TB
 429          */
 430         if (addr > DEFAULT_MAP_WINDOW)
 431                 high_limit = mm->context.addr_limit;
 432         else
 433                 high_limit = DEFAULT_MAP_WINDOW;
 434         /*
 435          * init different masks
 436          */
 437         mask.low_slices = 0;
 438         bitmap_zero(mask.high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 439
 440         /* silence stupid warning */;
 441         potential_mask.low_slices = 0;
 442         bitmap_zero(potential_mask.high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 443
 444         compat_mask.low_slices = 0;
 445         bitmap_zero(compat_mask.high_slices, SLICE_NUM_HIGH);
 446
 447         /* Sanity checks */
 448         BUG_ON(mm->task_size == 0);
 449         VM_BUG_ON(radix_enabled());
 450
 451         slice_dbg("slice_get_unmapped_area(mm=%p, psize=%d...\n", mm, psize);
 452         slice_dbg(" addr=%lx, len=%lx, flags=%lx, topdown=%d\n",
 453                   addr, len, flags, topdown);
 454
 455         if (len > mm->task_size)
 456                 return -ENOMEM;
 457         if (len & ((1ul << pshift) - 1))
 458                 return -EINVAL;
 459         if (fixed && (addr & ((1ul << pshift) - 1)))
 460                 return -EINVAL;
 461         if (fixed && addr > (mm->task_size - len))
 462                 return -ENOMEM;
 463
 464         /* If hint, make sure it matches our alignment restrictions */
 465         if (!fixed && addr) {
 466                 addr = _ALIGN_UP(addr, 1ul << pshift);
 467                 slice_dbg(" aligned addr=%lx\n", addr);
 468                 /* Ignore hint if it's too large or overlaps a VMA */
 469                 if (addr > mm->task_size - len ||
 470                     !slice_area_is_free(mm, addr, len))
 471                         addr = 0;
 472         }
 473
 474         /* First make up a "good" mask of slices that have the right size
 475          * already
 476          */
 477         slice_mask_for_size(mm, psize, &good_mask);
 478         slice_print_mask(" good_mask", good_mask);
 479
 480         /*
 481          * Here "good" means slices that are already the right page size,
 482          * "compat" means slices that have a compatible page size (i.e.
 483          * 4k in a 64k pagesize kernel), and "free" means slices without
 484          * any VMAs.
 485          *
 486          * If MAP_FIXED:
 487          *      check if fits in good | compat => OK
 488          *      check if fits in good | compat | free => convert free
 489          *      else bad
 490          * If have hint:
 491          *      check if hint fits in good => OK
 492          *      check if hint fits in good | free => convert free
 493          * Otherwise:
 494          *      search in good, found => OK
 495          *      search in good | free, found => convert free
 496          *      search in good | compat | free, found => convert free.
 497          */
 498
 499 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 500         /* If we support combo pages, we can allow 64k pages in 4k slices */
 501         if (psize == MMU_PAGE_64K) {
 502                 slice_mask_for_size(mm, MMU_PAGE_4K, &compat_mask);
 503                 if (fixed)
 504                         slice_or_mask(&good_mask, &compat_mask);
 505         }
 506 #endif
 507
 508         /* First check hint if it's valid or if we have MAP_FIXED */
 509         if (addr != 0 || fixed) {
 510                 /* Build a mask for the requested range */
 511                 slice_range_to_mask(addr, len, &mask);
 512                 slice_print_mask(" mask", mask);
 513
 514                 /* Check if we fit in the good mask. If we do, we just return,
 515                  * nothing else to do
 516                  */
 517                 if (slice_check_fit(mm, mask, good_mask)) {
 518                         slice_dbg(" fits good !\n");
 519                         return addr;
 520                 }
 521         } else {
 522                 /* Now let's see if we can find something in the existing
 523                  * slices for that size
 524                  */
 525                 newaddr = slice_find_area(mm, len, good_mask,
 526                                           psize, topdown, high_limit);
 527                 if (newaddr != -ENOMEM) {
 528                         /* Found within the good mask, we don't have to setup,
 529                          * we thus return directly
 530                          */
 531                         slice_dbg(" found area at 0x%lx\n", newaddr);
 532                         return newaddr;
 533                 }
 534         }
 535
 536         /* We don't fit in the good mask, check what other slices are
 537          * empty and thus can be converted
 538          */
 539         slice_mask_for_free(mm, &potential_mask);
 540         slice_or_mask(&potential_mask, &good_mask);
 541         slice_print_mask(" potential", potential_mask);
 542
 543         if ((addr != 0 || fixed) && slice_check_fit(mm, mask, potential_mask)) {
 544                 slice_dbg(" fits potential !\n");
 545                 goto convert;
 546         }
 547
 548         /* If we have MAP_FIXED and failed the above steps, then error out */
 549         if (fixed)
 550                 return -EBUSY;
 551
 552         slice_dbg(" search...\n");
 553
 554         /* If we had a hint that didn't work out, see if we can fit
 555          * anywhere in the good area.
 556          */
 557         if (addr) {
 558                 addr = slice_find_area(mm, len, good_mask,
 559                                        psize, topdown, high_limit);
 560                 if (addr != -ENOMEM) {
 561                         slice_dbg(" found area at 0x%lx\n", addr);
 562                         return addr;
 563                 }
 564         }
 565
 566         /* Now let's see if we can find something in the existing slices
 567          * for that size plus free slices
 568          */
 569         addr = slice_find_area(mm, len, potential_mask,
 570                                psize, topdown, high_limit);
 571
 572 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 573         if (addr == -ENOMEM && psize == MMU_PAGE_64K) {
 574                 /* retry the search with 4k-page slices included */
 575                 slice_or_mask(&potential_mask, &compat_mask);
 576                 addr = slice_find_area(mm, len, potential_mask,
 577                                        psize, topdown, high_limit);
 578         }
 579 #endif
 580
 581         if (addr == -ENOMEM)
 582                 return -ENOMEM;
 583
 584         slice_range_to_mask(addr, len, &mask);
 585         slice_dbg(" found potential area at 0x%lx\n", addr);
 586         slice_print_mask(" mask", mask);
 587
 588  convert:
 589         slice_andnot_mask(&mask, &good_mask);
 590         slice_andnot_mask(&mask, &compat_mask);
 591         if (mask.low_slices || !bitmap_empty(mask.high_slices, SLICE_NUM_HIGH)) {
 592                 slice_convert(mm, mask, psize);
 593                 if (psize > MMU_PAGE_BASE)
 594                         on_each_cpu(slice_flush_segments, mm, 1);
 595         }
 596         return addr;
 597
 598 }
 599 EXPORT_SYMBOL_GPL(slice_get_unmapped_area);
 600
 601 unsigned long arch_get_unmapped_area(struct file *filp,
 602                                      unsigned long addr,
 603                                      unsigned long len,
 604                                      unsigned long pgoff,
 605                                      unsigned long flags)
 606 {
 607         return slice_get_unmapped_area(addr, len, flags,
 608                                        current->mm->context.user_psize, 0);
 609 }
 610
 611 unsigned long arch_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp,
 612                                              const unsigned long addr0,
 613                                              const unsigned long len,
 614                                              const unsigned long pgoff,
 615                                              const unsigned long flags)
 616 {
 617         return slice_get_unmapped_area(addr0, len, flags,
 618                                        current->mm->context.user_psize, 1);
 619 }
 620
 621 unsigned int get_slice_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
 622 {
 623         unsigned char *hpsizes;
 624         int index, mask_index;
 625
 626         /*
 627          * Radix doesn't use slice, but can get enabled along with MMU_SLICE
 628          */
 629         if (radix_enabled()) {
 630 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 631                 return MMU_PAGE_64K;
 632 #else
 633                 return MMU_PAGE_4K;
 634 #endif
 635         }
 636         if (addr < SLICE_LOW_TOP) {
 637                 u64 lpsizes;
 638                 lpsizes = mm->context.low_slices_psize;
 639                 index = GET_LOW_SLICE_INDEX(addr);
 640                 return (lpsizes >> (index * 4)) & 0xf;
 641         }
 642         hpsizes = mm->context.high_slices_psize;
 643         index = GET_HIGH_SLICE_INDEX(addr);
 644         mask_index = index & 0x1;
 645         return (hpsizes[index >> 1] >> (mask_index * 4)) & 0xf;
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_slice_psize);
 648
 649 /*
 650  * This is called by hash_page when it needs to do a lazy conversion of
 651  * an address space from real 64K pages to combo 4K pages (typically
 652  * when hitting a non cacheable mapping on a processor or hypervisor
 653  * that won't allow them for 64K pages).
 654  *
 655  * This is also called in init_new_context() to change back the user
 656  * psize from whatever the parent context had it set to
 657  * N.B. This may be called before mm->context.id has been set.
 658  *
 659  * This function will only change the content of the {low,high)_slice_psize
 660  * masks, it will not flush SLBs as this shall be handled lazily by the
 661  * caller.
 662  */
 663 void slice_set_user_psize(struct mm_struct *mm, unsigned int psize)
 664 {
 665         int index, mask_index;
 666         unsigned char *hpsizes;
 667         unsigned long flags, lpsizes;
 668         unsigned int old_psize;
 669         int i;
 670
 671         slice_dbg("slice_set_user_psize(mm=%p, psize=%d)\n", mm, psize);
 672
 673         VM_BUG_ON(radix_enabled());
 674         spin_lock_irqsave(&slice_convert_lock, flags);
 675
 676         old_psize = mm->context.user_psize;
 677         slice_dbg(" old_psize=%d\n", old_psize);
 678         if (old_psize == psize)
 679                 goto bail;
 680
 681         mm->context.user_psize = psize;
 682         wmb();
 683
 684         lpsizes = mm->context.low_slices_psize;
 685         for (i = 0; i < SLICE_NUM_LOW; i++)
 686                 if (((lpsizes >> (i * 4)) & 0xf) == old_psize)
 687                         lpsizes = (lpsizes & ~(0xful << (i * 4))) |
 688                                 (((unsigned long)psize) << (i * 4));
 689         /* Assign the value back */
 690         mm->context.low_slices_psize = lpsizes;
 691
 692         hpsizes = mm->context.high_slices_psize;
 693         for (i = 0; i < SLICE_NUM_HIGH; i++) {
 694                 mask_index = i & 0x1;
 695                 index = i >> 1;
 696                 if (((hpsizes[index] >> (mask_index * 4)) & 0xf) == old_psize)
 697                         hpsizes[index] = (hpsizes[index] &
 698                                           ~(0xf << (mask_index * 4))) |
 699                                 (((unsigned long)psize) << (mask_index * 4));
 700         }
 701
 702
 703
 704
 705         slice_dbg(" lsps=%lx, hsps=%lx\n",
 706                   (unsigned long)mm->context.low_slices_psize,
 707                   (unsigned long)mm->context.high_slices_psize);
 708
 709  bail:
 710         spin_unlock_irqrestore(&slice_convert_lock, flags);
 711 }
 712
 713 void slice_set_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
 714                            unsigned long len, unsigned int psize)
 715 {
 716         struct slice_mask mask;
 717
 718         VM_BUG_ON(radix_enabled());
 719
 720         slice_range_to_mask(start, len, &mask);
 721         slice_convert(mm, mask, psize);
 722 }
 723
 724 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 725 /*
 726  * is_hugepage_only_range() is used by generic code to verify whether
 727  * a normal mmap mapping (non hugetlbfs) is valid on a given area.
 728  *
 729  * until the generic code provides a more generic hook and/or starts
 730  * calling arch get_unmapped_area for MAP_FIXED (which our implementation
 731  * here knows how to deal with), we hijack it to keep standard mappings
 732  * away from us.
 733  *
 734  * because of that generic code limitation, MAP_FIXED mapping cannot
 735  * "convert" back a slice with no VMAs to the standard page size, only
 736  * get_unmapped_area() can. It would be possible to fix it here but I
 737  * prefer working on fixing the generic code instead.
 738  *
 739  * WARNING: This will not work if hugetlbfs isn't enabled since the
 740  * generic code will redefine that function as 0 in that. This is ok
 741  * for now as we only use slices with hugetlbfs enabled. This should
 742  * be fixed as the generic code gets fixed.
 743  */
 744 int is_hugepage_only_range(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
 745                            unsigned long len)
 746 {
 747         struct slice_mask mask, available;
 748         unsigned int psize = mm->context.user_psize;
 749
 750         if (radix_enabled())
 751                 return 0;
 752
 753         slice_range_to_mask(addr, len, &mask);
 754         slice_mask_for_size(mm, psize, &available);
 755 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 756         /* We need to account for 4k slices too */
 757         if (psize == MMU_PAGE_64K) {
 758                 struct slice_mask compat_mask;
 759                 slice_mask_for_size(mm, MMU_PAGE_4K, &compat_mask);
 760                 slice_or_mask(&available, &compat_mask);
 761         }
 762 #endif
 763
 764 #if 0 /* too verbose */
 765         slice_dbg("is_hugepage_only_range(mm=%p, addr=%lx, len=%lx)\n",
 766                  mm, addr, len);
 767         slice_print_mask(" mask", mask);
 768         slice_print_mask(" available", available);
 769 #endif
 770         return !slice_check_fit(mm, mask, available);
 771 }
 772 #endif