arch/powerpc/mm/tlb_nohash.c

   1 /*
   2  * This file contains the routines for TLB flushing.
   3  * On machines where the MMU does not use a hash table to store virtual to
   4  * physical translations (ie, SW loaded TLBs or Book3E compilant processors,
   5  * this does -not- include 603 however which shares the implementation with
   6  * hash based processors)
   7  *
   8  *  -- BenH
   9  *
  10  * Copyright 2008,2009 Ben Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
  11  *                     IBM Corp.
  12  *
  13  *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
  14  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
  15  *
  16  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
  17  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
  18  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  19  *
  20  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
  21  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
  22  *
  23  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  24  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  25  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  26  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  27  *
  28  */
  29
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/export.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/pagemap.h>
  36 #include <linux/preempt.h>
  37 #include <linux/spinlock.h>
  38 #include <linux/memblock.h>
  39 #include <linux/of_fdt.h>
  40 #include <linux/hugetlb.h>
  41
  42 #include <asm/tlbflush.h>
  43 #include <asm/tlb.h>
  44 #include <asm/code-patching.h>
  45 #include <asm/cputhreads.h>
  46 #include <asm/hugetlb.h>
  47 #include <asm/paca.h>
  48
  49 #include "mmu_decl.h"
  50
  51 /*
  52  * This struct lists the sw-supported page sizes.  The hardawre MMU may support
  53  * other sizes not listed here.   The .ind field is only used on MMUs that have
  54  * indirect page table entries.
  55  */
  56 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_MMU) || defined(CONFIG_PPC_8xx)
  57 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
  58 struct mmu_psize_def mmu_psize_defs[MMU_PAGE_COUNT] = {
  59         [MMU_PAGE_4K] = {
  60                 .shift  = 12,
  61                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_4K,
  62         },
  63         [MMU_PAGE_2M] = {
  64                 .shift  = 21,
  65                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_2M,
  66         },
  67         [MMU_PAGE_4M] = {
  68                 .shift  = 22,
  69                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_4M,
  70         },
  71         [MMU_PAGE_16M] = {
  72                 .shift  = 24,
  73                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_16M,
  74         },
  75         [MMU_PAGE_64M] = {
  76                 .shift  = 26,
  77                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_64M,
  78         },
  79         [MMU_PAGE_256M] = {
  80                 .shift  = 28,
  81                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_256M,
  82         },
  83         [MMU_PAGE_1G] = {
  84                 .shift  = 30,
  85                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_1GB,
  86         },
  87 };
  88 #elif defined(CONFIG_PPC_8xx)
  89 struct mmu_psize_def mmu_psize_defs[MMU_PAGE_COUNT] = {
  90         /* we only manage 4k and 16k pages as normal pages */
  91 #ifdef CONFIG_PPC_4K_PAGES
  92         [MMU_PAGE_4K] = {
  93                 .shift  = 12,
  94         },
  95 #else
  96         [MMU_PAGE_16K] = {
  97                 .shift  = 14,
  98         },
  99 #endif
 100         [MMU_PAGE_512K] = {
 101                 .shift  = 19,
 102         },
 103         [MMU_PAGE_8M] = {
 104                 .shift  = 23,
 105         },
 106 };
 107 #else
 108 struct mmu_psize_def mmu_psize_defs[MMU_PAGE_COUNT] = {
 109         [MMU_PAGE_4K] = {
 110                 .shift  = 12,
 111                 .ind    = 20,
 112                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_4K,
 113         },
 114         [MMU_PAGE_16K] = {
 115                 .shift  = 14,
 116                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_16K,
 117         },
 118         [MMU_PAGE_64K] = {
 119                 .shift  = 16,
 120                 .ind    = 28,
 121                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_64K,
 122         },
 123         [MMU_PAGE_1M] = {
 124                 .shift  = 20,
 125                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_1M,
 126         },
 127         [MMU_PAGE_16M] = {
 128                 .shift  = 24,
 129                 .ind    = 36,
 130                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_16M,
 131         },
 132         [MMU_PAGE_256M] = {
 133                 .shift  = 28,
 134                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_256M,
 135         },
 136         [MMU_PAGE_1G] = {
 137                 .shift  = 30,
 138                 .enc    = BOOK3E_PAGESZ_1GB,
 139         },
 140 };
 141 #endif /* CONFIG_FSL_BOOKE */
 142
 143 static inline int mmu_get_tsize(int psize)
 144 {
 145         return mmu_psize_defs[psize].enc;
 146 }
 147 #else
 148 static inline int mmu_get_tsize(int psize)
 149 {
 150         /* This isn't used on !Book3E for now */
 151         return 0;
 152 }
 153 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E_MMU */
 154
 155 /* The variables below are currently only used on 64-bit Book3E
 156  * though this will probably be made common with other nohash
 157  * implementations at some point
 158  */
 159 #ifdef CONFIG_PPC64
 160
 161 int mmu_linear_psize;           /* Page size used for the linear mapping */
 162 int mmu_pte_psize;              /* Page size used for PTE pages */
 163 int mmu_vmemmap_psize;          /* Page size used for the virtual mem map */
 164 int book3e_htw_mode;            /* HW tablewalk?  Value is PPC_HTW_* */
 165 unsigned long linear_map_top;   /* Top of linear mapping */
 166
 167
 168 /*
 169  * Number of bytes to add to SPRN_SPRG_TLB_EXFRAME on crit/mcheck/debug
 170  * exceptions.  This is used for bolted and e6500 TLB miss handlers which
 171  * do not modify this SPRG in the TLB miss code; for other TLB miss handlers,
 172  * this is set to zero.
 173  */
 174 int extlb_level_exc;
 175
 176 #endif /* CONFIG_PPC64 */
 177
 178 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 179 /* next_tlbcam_idx is used to round-robin tlbcam entry assignment */
 180 DEFINE_PER_CPU(int, next_tlbcam_idx);
 181 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(next_tlbcam_idx);
 182 #endif
 183
 184 /*
 185  * Base TLB flushing operations:
 186  *
 187  *  - flush_tlb_mm(mm) flushes the specified mm context TLB's
 188  *  - flush_tlb_page(vma, vmaddr) flushes one page
 189  *  - flush_tlb_range(vma, start, end) flushes a range of pages
 190  *  - flush_tlb_kernel_range(start, end) flushes kernel pages
 191  *
 192  *  - local_* variants of page and mm only apply to the current
 193  *    processor
 194  */
 195
 196 /*
 197  * These are the base non-SMP variants of page and mm flushing
 198  */
 199 void local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 200 {
 201         unsigned int pid;
 202
 203         preempt_disable();
 204         pid = mm->context.id;
 205         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
 206                 _tlbil_pid(pid);
 207         preempt_enable();
 208 }
 209 EXPORT_SYMBOL(local_flush_tlb_mm);
 210
 211 void __local_flush_tlb_page(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
 212                             int tsize, int ind)
 213 {
 214         unsigned int pid;
 215
 216         preempt_disable();
 217         pid = mm ? mm->context.id : 0;
 218         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
 219                 _tlbil_va(vmaddr, pid, tsize, ind);
 220         preempt_enable();
 221 }
 222
 223 void local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
 224 {
 225         __local_flush_tlb_page(vma ? vma->vm_mm : NULL, vmaddr,
 226                                mmu_get_tsize(mmu_virtual_psize), 0);
 227 }
 228 EXPORT_SYMBOL(local_flush_tlb_page);
 229
 230 /*
 231  * And here are the SMP non-local implementations
 232  */
 233 #ifdef CONFIG_SMP
 234
 235 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(tlbivax_lock);
 236
 237 struct tlb_flush_param {
 238         unsigned long addr;
 239         unsigned int pid;
 240         unsigned int tsize;
 241         unsigned int ind;
 242 };
 243
 244 static void do_flush_tlb_mm_ipi(void *param)
 245 {
 246         struct tlb_flush_param *p = param;
 247
 248         _tlbil_pid(p ? p->pid : 0);
 249 }
 250
 251 static void do_flush_tlb_page_ipi(void *param)
 252 {
 253         struct tlb_flush_param *p = param;
 254
 255         _tlbil_va(p->addr, p->pid, p->tsize, p->ind);
 256 }
 257
 258
 259 /* Note on invalidations and PID:
 260  *
 261  * We snapshot the PID with preempt disabled. At this point, it can still
 262  * change either because:
 263  * - our context is being stolen (PID -> NO_CONTEXT) on another CPU
 264  * - we are invaliating some target that isn't currently running here
 265  *   and is concurrently acquiring a new PID on another CPU
 266  * - some other CPU is re-acquiring a lost PID for this mm
 267  * etc...
 268  *
 269  * However, this shouldn't be a problem as we only guarantee
 270  * invalidation of TLB entries present prior to this call, so we
 271  * don't care about the PID changing, and invalidating a stale PID
 272  * is generally harmless.
 273  */
 274
 275 void flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
 276 {
 277         unsigned int pid;
 278
 279         preempt_disable();
 280         pid = mm->context.id;
 281         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
 282                 goto no_context;
 283         if (!mm_is_core_local(mm)) {
 284                 struct tlb_flush_param p = { .pid = pid };
 285                 /* Ignores smp_processor_id() even if set. */
 286                 smp_call_function_many(mm_cpumask(mm),
 287                                        do_flush_tlb_mm_ipi, &p, 1);
 288         }
 289         _tlbil_pid(pid);
 290  no_context:
 291         preempt_enable();
 292 }
 293 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_mm);
 294
 295 void __flush_tlb_page(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
 296                       int tsize, int ind)
 297 {
 298         struct cpumask *cpu_mask;
 299         unsigned int pid;
 300
 301         /*
 302          * This function as well as __local_flush_tlb_page() must only be called
 303          * for user contexts.
 304          */
 305         if (unlikely(WARN_ON(!mm)))
 306                 return;
 307
 308         preempt_disable();
 309         pid = mm->context.id;
 310         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
 311                 goto bail;
 312         cpu_mask = mm_cpumask(mm);
 313         if (!mm_is_core_local(mm)) {
 314                 /* If broadcast tlbivax is supported, use it */
 315                 if (mmu_has_feature(MMU_FTR_USE_TLBIVAX_BCAST)) {
 316                         int lock = mmu_has_feature(MMU_FTR_LOCK_BCAST_INVAL);
 317                         if (lock)
 318                                 raw_spin_lock(&tlbivax_lock);
 319                         _tlbivax_bcast(vmaddr, pid, tsize, ind);
 320                         if (lock)
 321                                 raw_spin_unlock(&tlbivax_lock);
 322                         goto bail;
 323                 } else {
 324                         struct tlb_flush_param p = {
 325                                 .pid = pid,
 326                                 .addr = vmaddr,
 327                                 .tsize = tsize,
 328                                 .ind = ind,
 329                         };
 330                         /* Ignores smp_processor_id() even if set in cpu_mask */
 331                         smp_call_function_many(cpu_mask,
 332                                                do_flush_tlb_page_ipi, &p, 1);
 333                 }
 334         }
 335         _tlbil_va(vmaddr, pid, tsize, ind);
 336  bail:
 337         preempt_enable();
 338 }
 339
 340 void flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
 341 {
 342 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 343         if (vma && is_vm_hugetlb_page(vma))
 344                 flush_hugetlb_page(vma, vmaddr);
 345 #endif
 346
 347         __flush_tlb_page(vma ? vma->vm_mm : NULL, vmaddr,
 348                          mmu_get_tsize(mmu_virtual_psize), 0);
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_page);
 351
 352 #endif /* CONFIG_SMP */
 353
 354 #ifdef CONFIG_PPC_47x
 355 void __init early_init_mmu_47x(void)
 356 {
 357 #ifdef CONFIG_SMP
 358         unsigned long root = of_get_flat_dt_root();
 359         if (of_get_flat_dt_prop(root, "cooperative-partition", NULL))
 360                 mmu_clear_feature(MMU_FTR_USE_TLBIVAX_BCAST);
 361 #endif /* CONFIG_SMP */
 362 }
 363 #endif /* CONFIG_PPC_47x */
 364
 365 /*
 366  * Flush kernel TLB entries in the given range
 367  */
 368 void flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
 369 {
 370 #ifdef CONFIG_SMP
 371         preempt_disable();
 372         smp_call_function(do_flush_tlb_mm_ipi, NULL, 1);
 373         _tlbil_pid(0);
 374         preempt_enable();
 375 #else
 376         _tlbil_pid(0);
 377 #endif
 378 }
 379 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_kernel_range);
 380
 381 /*
 382  * Currently, for range flushing, we just do a full mm flush. This should
 383  * be optimized based on a threshold on the size of the range, since
 384  * some implementation can stack multiple tlbivax before a tlbsync but
 385  * for now, we keep it that way
 386  */
 387 void flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
 388                      unsigned long end)
 389
 390 {
 391         if (end - start == PAGE_SIZE && !(start & ~PAGE_MASK))
 392                 flush_tlb_page(vma, start);
 393         else
 394                 flush_tlb_mm(vma->vm_mm);
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(flush_tlb_range);
 397
 398 void tlb_flush(struct mmu_gather *tlb)
 399 {
 400         flush_tlb_mm(tlb->mm);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * Below are functions specific to the 64-bit variant of Book3E though that
 405  * may change in the future
 406  */
 407
 408 #ifdef CONFIG_PPC64
 409
 410 /*
 411  * Handling of virtual linear page tables or indirect TLB entries
 412  * flushing when PTE pages are freed
 413  */
 414 void tlb_flush_pgtable(struct mmu_gather *tlb, unsigned long address)
 415 {
 416         int tsize = mmu_psize_defs[mmu_pte_psize].enc;
 417
 418         if (book3e_htw_mode != PPC_HTW_NONE) {
 419                 unsigned long start = address & PMD_MASK;
 420                 unsigned long end = address + PMD_SIZE;
 421                 unsigned long size = 1UL << mmu_psize_defs[mmu_pte_psize].shift;
 422
 423                 /* This isn't the most optimal, ideally we would factor out the
 424                  * while preempt & CPU mask mucking around, or even the IPI but
 425                  * it will do for now
 426                  */
 427                 while (start < end) {
 428                         __flush_tlb_page(tlb->mm, start, tsize, 1);
 429                         start += size;
 430                 }
 431         } else {
 432                 unsigned long rmask = 0xf000000000000000ul;
 433                 unsigned long rid = (address & rmask) | 0x1000000000000000ul;
 434                 unsigned long vpte = address & ~rmask;
 435
 436 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 437                 vpte = (vpte >> (PAGE_SHIFT - 4)) & ~0xfffful;
 438 #else
 439                 vpte = (vpte >> (PAGE_SHIFT - 3)) & ~0xffful;
 440 #endif
 441                 vpte |= rid;
 442                 __flush_tlb_page(tlb->mm, vpte, tsize, 0);
 443         }
 444 }
 445
 446 static void setup_page_sizes(void)
 447 {
 448         unsigned int tlb0cfg;
 449         unsigned int tlb0ps;
 450         unsigned int eptcfg;
 451         int i, psize;
 452
 453 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 454         unsigned int mmucfg = mfspr(SPRN_MMUCFG);
 455         int fsl_mmu = mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E);
 456
 457         if (fsl_mmu && (mmucfg & MMUCFG_MAVN) == MMUCFG_MAVN_V1) {
 458                 unsigned int tlb1cfg = mfspr(SPRN_TLB1CFG);
 459                 unsigned int min_pg, max_pg;
 460
 461                 min_pg = (tlb1cfg & TLBnCFG_MINSIZE) >> TLBnCFG_MINSIZE_SHIFT;
 462                 max_pg = (tlb1cfg & TLBnCFG_MAXSIZE) >> TLBnCFG_MAXSIZE_SHIFT;
 463
 464                 for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 465                         struct mmu_psize_def *def;
 466                         unsigned int shift;
 467
 468                         def = &mmu_psize_defs[psize];
 469                         shift = def->shift;
 470
 471                         if (shift == 0 || shift & 1)
 472                                 continue;
 473
 474                         /* adjust to be in terms of 4^shift Kb */
 475                         shift = (shift - 10) >> 1;
 476
 477                         if ((shift >= min_pg) && (shift <= max_pg))
 478                                 def->flags |= MMU_PAGE_SIZE_DIRECT;
 479                 }
 480
 481                 goto out;
 482         }
 483
 484         if (fsl_mmu && (mmucfg & MMUCFG_MAVN) == MMUCFG_MAVN_V2) {
 485                 u32 tlb1cfg, tlb1ps;
 486
 487                 tlb0cfg = mfspr(SPRN_TLB0CFG);
 488                 tlb1cfg = mfspr(SPRN_TLB1CFG);
 489                 tlb1ps = mfspr(SPRN_TLB1PS);
 490                 eptcfg = mfspr(SPRN_EPTCFG);
 491
 492                 if ((tlb1cfg & TLBnCFG_IND) && (tlb0cfg & TLBnCFG_PT))
 493                         book3e_htw_mode = PPC_HTW_E6500;
 494
 495                 /*
 496                  * We expect 4K subpage size and unrestricted indirect size.
 497                  * The lack of a restriction on indirect size is a Freescale
 498                  * extension, indicated by PSn = 0 but SPSn != 0.
 499                  */
 500                 if (eptcfg != 2)
 501                         book3e_htw_mode = PPC_HTW_NONE;
 502
 503                 for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 504                         struct mmu_psize_def *def = &mmu_psize_defs[psize];
 505
 506                         if (!def->shift)
 507                                 continue;
 508
 509                         if (tlb1ps & (1U << (def->shift - 10))) {
 510                                 def->flags |= MMU_PAGE_SIZE_DIRECT;
 511
 512                                 if (book3e_htw_mode && psize == MMU_PAGE_2M)
 513                                         def->flags |= MMU_PAGE_SIZE_INDIRECT;
 514                         }
 515                 }
 516
 517                 goto out;
 518         }
 519 #endif
 520
 521         tlb0cfg = mfspr(SPRN_TLB0CFG);
 522         tlb0ps = mfspr(SPRN_TLB0PS);
 523         eptcfg = mfspr(SPRN_EPTCFG);
 524
 525         /* Look for supported direct sizes */
 526         for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 527                 struct mmu_psize_def *def = &mmu_psize_defs[psize];
 528
 529                 if (tlb0ps & (1U << (def->shift - 10)))
 530                         def->flags |= MMU_PAGE_SIZE_DIRECT;
 531         }
 532
 533         /* Indirect page sizes supported ? */
 534         if ((tlb0cfg & TLBnCFG_IND) == 0 ||
 535             (tlb0cfg & TLBnCFG_PT) == 0)
 536                 goto out;
 537
 538         book3e_htw_mode = PPC_HTW_IBM;
 539
 540         /* Now, we only deal with one IND page size for each
 541          * direct size. Hopefully all implementations today are
 542          * unambiguous, but we might want to be careful in the
 543          * future.
 544          */
 545         for (i = 0; i < 3; i++) {
 546                 unsigned int ps, sps;
 547
 548                 sps = eptcfg & 0x1f;
 549                 eptcfg >>= 5;
 550                 ps = eptcfg & 0x1f;
 551                 eptcfg >>= 5;
 552                 if (!ps || !sps)
 553                         continue;
 554                 for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; psize++) {
 555                         struct mmu_psize_def *def = &mmu_psize_defs[psize];
 556
 557                         if (ps == (def->shift - 10))
 558                                 def->flags |= MMU_PAGE_SIZE_INDIRECT;
 559                         if (sps == (def->shift - 10))
 560                                 def->ind = ps + 10;
 561                 }
 562         }
 563
 564 out:
 565         /* Cleanup array and print summary */
 566         pr_info("MMU: Supported page sizes\n");
 567         for (psize = 0; psize < MMU_PAGE_COUNT; ++psize) {
 568                 struct mmu_psize_def *def = &mmu_psize_defs[psize];
 569                 const char *__page_type_names[] = {
 570                         "unsupported",
 571                         "direct",
 572                         "indirect",
 573                         "direct & indirect"
 574                 };
 575                 if (def->flags == 0) {
 576                         def->shift = 0;
 577                         continue;
 578                 }
 579                 pr_info("  %8ld KB as %s\n", 1ul << (def->shift - 10),
 580                         __page_type_names[def->flags & 0x3]);
 581         }
 582 }
 583
 584 static void setup_mmu_htw(void)
 585 {
 586         /*
 587          * If we want to use HW tablewalk, enable it by patching the TLB miss
 588          * handlers to branch to the one dedicated to it.
 589          */
 590
 591         switch (book3e_htw_mode) {
 592         case PPC_HTW_IBM:
 593                 patch_exception(0x1c0, exc_data_tlb_miss_htw_book3e);
 594                 patch_exception(0x1e0, exc_instruction_tlb_miss_htw_book3e);
 595                 break;
 596 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 597         case PPC_HTW_E6500:
 598                 extlb_level_exc = EX_TLB_SIZE;
 599                 patch_exception(0x1c0, exc_data_tlb_miss_e6500_book3e);
 600                 patch_exception(0x1e0, exc_instruction_tlb_miss_e6500_book3e);
 601                 break;
 602 #endif
 603         }
 604         pr_info("MMU: Book3E HW tablewalk %s\n",
 605                 book3e_htw_mode != PPC_HTW_NONE ? "enabled" : "not supported");
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Early initialization of the MMU TLB code
 610  */
 611 static void early_init_this_mmu(void)
 612 {
 613         unsigned int mas4;
 614
 615         /* Set MAS4 based on page table setting */
 616
 617         mas4 = 0x4 << MAS4_WIMGED_SHIFT;
 618         switch (book3e_htw_mode) {
 619         case PPC_HTW_E6500:
 620                 mas4 |= MAS4_INDD;
 621                 mas4 |= BOOK3E_PAGESZ_2M << MAS4_TSIZED_SHIFT;
 622                 mas4 |= MAS4_TLBSELD(1);
 623                 mmu_pte_psize = MMU_PAGE_2M;
 624                 break;
 625
 626         case PPC_HTW_IBM:
 627                 mas4 |= MAS4_INDD;
 628 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 629                 mas4 |= BOOK3E_PAGESZ_256M << MAS4_TSIZED_SHIFT;
 630                 mmu_pte_psize = MMU_PAGE_256M;
 631 #else
 632                 mas4 |= BOOK3E_PAGESZ_1M << MAS4_TSIZED_SHIFT;
 633                 mmu_pte_psize = MMU_PAGE_1M;
 634 #endif
 635                 break;
 636
 637         case PPC_HTW_NONE:
 638 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
 639                 mas4 |= BOOK3E_PAGESZ_64K << MAS4_TSIZED_SHIFT;
 640 #else
 641                 mas4 |= BOOK3E_PAGESZ_4K << MAS4_TSIZED_SHIFT;
 642 #endif
 643                 mmu_pte_psize = mmu_virtual_psize;
 644                 break;
 645         }
 646         mtspr(SPRN_MAS4, mas4);
 647
 648 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 649         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E)) {
 650                 unsigned int num_cams;
 651                 int __maybe_unused cpu = smp_processor_id();
 652                 bool map = true;
 653
 654                 /* use a quarter of the TLBCAM for bolted linear map */
 655                 num_cams = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) / 4;
 656
 657                 /*
 658                  * Only do the mapping once per core, or else the
 659                  * transient mapping would cause problems.
 660                  */
 661 #ifdef CONFIG_SMP
 662                 if (hweight32(get_tensr()) > 1)
 663                         map = false;
 664 #endif
 665
 666                 if (map)
 667                         linear_map_top = map_mem_in_cams(linear_map_top,
 668                                                          num_cams, false);
 669         }
 670 #endif
 671
 672         /* A sync won't hurt us after mucking around with
 673          * the MMU configuration
 674          */
 675         mb();
 676 }
 677
 678 static void __init early_init_mmu_global(void)
 679 {
 680         /* XXX This will have to be decided at runtime, but right
 681          * now our boot and TLB miss code hard wires it. Ideally
 682          * we should find out a suitable page size and patch the
 683          * TLB miss code (either that or use the PACA to store
 684          * the value we want)
 685          */
 686         mmu_linear_psize = MMU_PAGE_1G;
 687
 688         /* XXX This should be decided at runtime based on supported
 689          * page sizes in the TLB, but for now let's assume 16M is
 690          * always there and a good fit (which it probably is)
 691          *
 692          * Freescale booke only supports 4K pages in TLB0, so use that.
 693          */
 694         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E))
 695                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_4K;
 696         else
 697                 mmu_vmemmap_psize = MMU_PAGE_16M;
 698
 699         /* XXX This code only checks for TLB 0 capabilities and doesn't
 700          *     check what page size combos are supported by the HW. It
 701          *     also doesn't handle the case where a separate array holds
 702          *     the IND entries from the array loaded by the PT.
 703          */
 704         /* Look for supported page sizes */
 705         setup_page_sizes();
 706
 707         /* Look for HW tablewalk support */
 708         setup_mmu_htw();
 709
 710 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 711         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E)) {
 712                 if (book3e_htw_mode == PPC_HTW_NONE) {
 713                         extlb_level_exc = EX_TLB_SIZE;
 714                         patch_exception(0x1c0, exc_data_tlb_miss_bolted_book3e);
 715                         patch_exception(0x1e0,
 716                                 exc_instruction_tlb_miss_bolted_book3e);
 717                 }
 718         }
 719 #endif
 720
 721         /* Set the global containing the top of the linear mapping
 722          * for use by the TLB miss code
 723          */
 724         linear_map_top = memblock_end_of_DRAM();
 725 }
 726
 727 static void __init early_mmu_set_memory_limit(void)
 728 {
 729 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 730         if (mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E)) {
 731                 /*
 732                  * Limit memory so we dont have linear faults.
 733                  * Unlike memblock_set_current_limit, which limits
 734                  * memory available during early boot, this permanently
 735                  * reduces the memory available to Linux.  We need to
 736                  * do this because highmem is not supported on 64-bit.
 737                  */
 738                 memblock_enforce_memory_limit(linear_map_top);
 739         }
 740 #endif
 741
 742         memblock_set_current_limit(linear_map_top);
 743 }
 744
 745 /* boot cpu only */
 746 void __init early_init_mmu(void)
 747 {
 748         early_init_mmu_global();
 749         early_init_this_mmu();
 750         early_mmu_set_memory_limit();
 751 }
 752
 753 void early_init_mmu_secondary(void)
 754 {
 755         early_init_this_mmu();
 756 }
 757
 758 void setup_initial_memory_limit(phys_addr_t first_memblock_base,
 759                                 phys_addr_t first_memblock_size)
 760 {
 761         /* On non-FSL Embedded 64-bit, we adjust the RMA size to match
 762          * the bolted TLB entry. We know for now that only 1G
 763          * entries are supported though that may eventually
 764          * change.
 765          *
 766          * on FSL Embedded 64-bit, usually all RAM is bolted, but with
 767          * unusual memory sizes it's possible for some RAM to not be mapped
 768          * (such RAM is not used at all by Linux, since we don't support
 769          * highmem on 64-bit).  We limit ppc64_rma_size to what would be
 770          * mappable if this memblock is the only one.  Additional memblocks
 771          * can only increase, not decrease, the amount that ends up getting
 772          * mapped.  We still limit max to 1G even if we'll eventually map
 773          * more.  This is due to what the early init code is set up to do.
 774          *
 775          * We crop it to the size of the first MEMBLOCK to
 776          * avoid going over total available memory just in case...
 777          */
 778 #ifdef CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
 779         if (early_mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E)) {
 780                 unsigned long linear_sz;
 781                 unsigned int num_cams;
 782
 783                 /* use a quarter of the TLBCAM for bolted linear map */
 784                 num_cams = (mfspr(SPRN_TLB1CFG) & TLBnCFG_N_ENTRY) / 4;
 785
 786                 linear_sz = map_mem_in_cams(first_memblock_size, num_cams,
 787                                             true);
 788
 789                 ppc64_rma_size = min_t(u64, linear_sz, 0x40000000);
 790         } else
 791 #endif
 792                 ppc64_rma_size = min_t(u64, first_memblock_size, 0x40000000);
 793
 794         /* Finally limit subsequent allocations */
 795         memblock_set_current_limit(first_memblock_base + ppc64_rma_size);
 796 }
 797 #else /* ! CONFIG_PPC64 */
 798 void __init early_init_mmu(void)
 799 {
 800 #ifdef CONFIG_PPC_47x
 801         early_init_mmu_47x();
 802 #endif
 803 }
 804 #endif /* CONFIG_PPC64 */