Merge branch 'master' into upstream
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / slb.c
1 /*
2  * PowerPC64 SLB support.
3  *
4  * Copyright (C) 2004 David Gibson <dwg@au.ibm.com>, IBM
5  * Based on earlier code writteh by:
6  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
7  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
8  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
9  *
10  *
11  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
12  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
13  *      as published by the Free Software Foundation; either version
14  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
15  */
16
17 #undef DEBUG
18
19 #include <asm/pgtable.h>
20 #include <asm/mmu.h>
21 #include <asm/mmu_context.h>
22 #include <asm/paca.h>
23 #include <asm/cputable.h>
24 #include <asm/cacheflush.h>
25 #include <asm/smp.h>
26 #include <linux/compiler.h>
27
28 #ifdef DEBUG
29 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
30 #else
31 #define DBG(fmt...)
32 #endif
33
34 extern void slb_allocate_realmode(unsigned long ea);
35 extern void slb_allocate_user(unsigned long ea);
36
37 static void slb_allocate(unsigned long ea)
38 {
39         /* Currently, we do real mode for all SLBs including user, but
40          * that will change if we bring back dynamic VSIDs
41          */
42         slb_allocate_realmode(ea);
43 }
44
45 static inline unsigned long mk_esid_data(unsigned long ea, unsigned long slot)
46 {
47         return (ea & ESID_MASK) | SLB_ESID_V | slot;
48 }
49
50 static inline unsigned long mk_vsid_data(unsigned long ea, unsigned long flags)
51 {
52         return (get_kernel_vsid(ea) << SLB_VSID_SHIFT) | flags;
53 }
54
55 static inline void slb_shadow_update(unsigned long esid, unsigned long vsid,
56                                      unsigned long entry)
57 {
58         /*
59          * Clear the ESID first so the entry is not valid while we are
60          * updating it.
61          */
62         get_slb_shadow()->save_area[entry].esid = 0;
63         barrier();
64         get_slb_shadow()->save_area[entry].vsid = vsid;
65         barrier();
66         get_slb_shadow()->save_area[entry].esid = esid;
67
68 }
69
70 static inline void create_shadowed_slbe(unsigned long ea, unsigned long flags,
71                                         unsigned long entry)
72 {
73         /*
74          * Updating the shadow buffer before writing the SLB ensures
75          * we don't get a stale entry here if we get preempted by PHYP
76          * between these two statements.
77          */
78         slb_shadow_update(mk_esid_data(ea, entry), mk_vsid_data(ea, flags),
79                           entry);
80
81         asm volatile("slbmte  %0,%1" :
82                      : "r" (mk_vsid_data(ea, flags)),
83                        "r" (mk_esid_data(ea, entry))
84                      : "memory" );
85 }
86
87 void slb_flush_and_rebolt(void)
88 {
89         /* If you change this make sure you change SLB_NUM_BOLTED
90          * appropriately too. */
91         unsigned long linear_llp, vmalloc_llp, lflags, vflags;
92         unsigned long ksp_esid_data;
93
94         WARN_ON(!irqs_disabled());
95
96         linear_llp = mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp;
97         vmalloc_llp = mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp;
98         lflags = SLB_VSID_KERNEL | linear_llp;
99         vflags = SLB_VSID_KERNEL | vmalloc_llp;
100
101         ksp_esid_data = mk_esid_data(get_paca()->kstack, 2);
102         if ((ksp_esid_data & ESID_MASK) == PAGE_OFFSET)
103                 ksp_esid_data &= ~SLB_ESID_V;
104
105         /* Only third entry (stack) may change here so only resave that */
106         slb_shadow_update(ksp_esid_data,
107                           mk_vsid_data(ksp_esid_data, lflags), 2);
108
109         /* We need to do this all in asm, so we're sure we don't touch
110          * the stack between the slbia and rebolting it. */
111         asm volatile("isync\n"
112                      "slbia\n"
113                      /* Slot 1 - first VMALLOC segment */
114                      "slbmte    %0,%1\n"
115                      /* Slot 2 - kernel stack */
116                      "slbmte    %2,%3\n"
117                      "isync"
118                      :: "r"(mk_vsid_data(VMALLOC_START, vflags)),
119                         "r"(mk_esid_data(VMALLOC_START, 1)),
120                         "r"(mk_vsid_data(ksp_esid_data, lflags)),
121                         "r"(ksp_esid_data)
122                      : "memory");
123 }
124
125 /* Flush all user entries from the segment table of the current processor. */
126 void switch_slb(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
127 {
128         unsigned long offset = get_paca()->slb_cache_ptr;
129         unsigned long esid_data = 0;
130         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
131         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
132         unsigned long unmapped_base;
133
134         if (offset <= SLB_CACHE_ENTRIES) {
135                 int i;
136                 asm volatile("isync" : : : "memory");
137                 for (i = 0; i < offset; i++) {
138                         esid_data = ((unsigned long)get_paca()->slb_cache[i]
139                                 << SID_SHIFT) | SLBIE_C;
140                         asm volatile("slbie %0" : : "r" (esid_data));
141                 }
142                 asm volatile("isync" : : : "memory");
143         } else {
144                 slb_flush_and_rebolt();
145         }
146
147         /* Workaround POWER5 < DD2.1 issue */
148         if (offset == 1 || offset > SLB_CACHE_ENTRIES)
149                 asm volatile("slbie %0" : : "r" (esid_data));
150
151         get_paca()->slb_cache_ptr = 0;
152         get_paca()->context = mm->context;
153
154         /*
155          * preload some userspace segments into the SLB.
156          */
157         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
158                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
159         else
160                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
161
162         if (is_kernel_addr(pc))
163                 return;
164         slb_allocate(pc);
165
166         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
167                 return;
168
169         if (is_kernel_addr(stack))
170                 return;
171         slb_allocate(stack);
172
173         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
174             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
175                 return;
176
177         if (is_kernel_addr(unmapped_base))
178                 return;
179         slb_allocate(unmapped_base);
180 }
181
182 static inline void patch_slb_encoding(unsigned int *insn_addr,
183                                       unsigned int immed)
184 {
185         /* Assume the instruction had a "0" immediate value, just
186          * "or" in the new value
187          */
188         *insn_addr |= immed;
189         flush_icache_range((unsigned long)insn_addr, 4+
190                            (unsigned long)insn_addr);
191 }
192
193 void slb_initialize(void)
194 {
195         unsigned long linear_llp, vmalloc_llp, io_llp;
196         static int slb_encoding_inited;
197         extern unsigned int *slb_miss_kernel_load_linear;
198         extern unsigned int *slb_miss_kernel_load_io;
199 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
200         extern unsigned int *slb_miss_user_load_huge;
201         unsigned long huge_llp;
202
203         huge_llp = mmu_psize_defs[mmu_huge_psize].sllp;
204 #endif
205
206         /* Prepare our SLB miss handler based on our page size */
207         linear_llp = mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp;
208         io_llp = mmu_psize_defs[mmu_io_psize].sllp;
209         vmalloc_llp = mmu_psize_defs[mmu_vmalloc_psize].sllp;
210         get_paca()->vmalloc_sllp = SLB_VSID_KERNEL | vmalloc_llp;
211
212         if (!slb_encoding_inited) {
213                 slb_encoding_inited = 1;
214                 patch_slb_encoding(slb_miss_kernel_load_linear,
215                                    SLB_VSID_KERNEL | linear_llp);
216                 patch_slb_encoding(slb_miss_kernel_load_io,
217                                    SLB_VSID_KERNEL | io_llp);
218
219                 DBG("SLB: linear  LLP = %04x\n", linear_llp);
220                 DBG("SLB: io      LLP = %04x\n", io_llp);
221 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
222                 patch_slb_encoding(slb_miss_user_load_huge,
223                                    SLB_VSID_USER | huge_llp);
224                 DBG("SLB: huge    LLP = %04x\n", huge_llp);
225 #endif
226         }
227
228         /* On iSeries the bolted entries have already been set up by
229          * the hypervisor from the lparMap data in head.S */
230 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
231  {
232         unsigned long lflags, vflags;
233
234         lflags = SLB_VSID_KERNEL | linear_llp;
235         vflags = SLB_VSID_KERNEL | vmalloc_llp;
236
237         /* Invalidate the entire SLB (even slot 0) & all the ERATS */
238         asm volatile("isync":::"memory");
239         asm volatile("slbmte  %0,%0"::"r" (0) : "memory");
240         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
241         create_shadowed_slbe(PAGE_OFFSET, lflags, 0);
242
243         create_shadowed_slbe(VMALLOC_START, vflags, 1);
244
245         /* We don't bolt the stack for the time being - we're in boot,
246          * so the stack is in the bolted segment.  By the time it goes
247          * elsewhere, we'll call _switch() which will bolt in the new
248          * one. */
249         asm volatile("isync":::"memory");
250  }
251 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
252
253         get_paca()->stab_rr = SLB_NUM_BOLTED;
254 }