Merge branch 'master'
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / iseries / htab.c
1 /*
2  * iSeries hashtable management.
3  *      Derived from pSeries_htab.c
4  *
5  * SMP scalability work:
6  *    Copyright (C) 2001 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
10  * as published by the Free Software Foundation; either version
11  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
12  */
13 #include <asm/machdep.h>
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/mmu.h>
16 #include <asm/mmu_context.h>
17 #include <asm/abs_addr.h>
18 #include <linux/spinlock.h>
19
20 #include "call_hpt.h"
21
22 static spinlock_t iSeries_hlocks[64] __cacheline_aligned_in_smp =
23         { [0 ... 63] = SPIN_LOCK_UNLOCKED};
24
25 /*
26  * Very primitive algorithm for picking up a lock
27  */
28 static inline void iSeries_hlock(unsigned long slot)
29 {
30         if (slot & 0x8)
31                 slot = ~slot;
32         spin_lock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
33 }
34
35 static inline void iSeries_hunlock(unsigned long slot)
36 {
37         if (slot & 0x8)
38                 slot = ~slot;
39         spin_unlock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
40 }
41
42 static long iSeries_hpte_insert(unsigned long hpte_group, unsigned long va,
43                                 unsigned long prpn, unsigned long vflags,
44                                 unsigned long rflags)
45 {
46         unsigned long arpn;
47         long slot;
48         hpte_t lhpte;
49         int secondary = 0;
50
51         /*
52          * The hypervisor tries both primary and secondary.
53          * If we are being called to insert in the secondary,
54          * it means we have already tried both primary and secondary,
55          * so we return failure immediately.
56          */
57         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
58                 return -1;
59
60         iSeries_hlock(hpte_group);
61
62         slot = HvCallHpt_findValid(&lhpte, va >> PAGE_SHIFT);
63         BUG_ON(lhpte.v & HPTE_V_VALID);
64
65         if (slot == -1) { /* No available entry found in either group */
66                 iSeries_hunlock(hpte_group);
67                 return -1;
68         }
69
70         if (slot < 0) {         /* MSB set means secondary group */
71                 vflags |= HPTE_V_SECONDARY;
72                 secondary = 1;
73                 slot &= 0x7fffffffffffffff;
74         }
75
76         arpn = phys_to_abs(prpn << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
77
78         lhpte.v = (va >> 23) << HPTE_V_AVPN_SHIFT | vflags | HPTE_V_VALID;
79         lhpte.r = (arpn << HPTE_R_RPN_SHIFT) | rflags;
80
81         /* Now fill in the actual HPTE */
82         HvCallHpt_addValidate(slot, secondary, &lhpte);
83
84         iSeries_hunlock(hpte_group);
85
86         return (secondary << 3) | (slot & 7);
87 }
88
89 long iSeries_hpte_bolt_or_insert(unsigned long hpte_group,
90                 unsigned long va, unsigned long prpn, unsigned long vflags,
91                 unsigned long rflags)
92 {
93         long slot;
94         hpte_t lhpte;
95
96         slot = HvCallHpt_findValid(&lhpte, va >> PAGE_SHIFT);
97
98         if (lhpte.v & HPTE_V_VALID) {
99                 /* Bolt the existing HPTE */
100                 HvCallHpt_setSwBits(slot, 0x10, 0);
101                 HvCallHpt_setPp(slot, PP_RWXX);
102                 return 0;
103         }
104
105         return iSeries_hpte_insert(hpte_group, va, prpn, vflags, rflags);
106 }
107
108 static unsigned long iSeries_hpte_getword0(unsigned long slot)
109 {
110         hpte_t hpte;
111
112         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
113         return hpte.v;
114 }
115
116 static long iSeries_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
117 {
118         unsigned long slot_offset;
119         int i;
120         unsigned long hpte_v;
121
122         /* Pick a random slot to start at */
123         slot_offset = mftb() & 0x7;
124
125         iSeries_hlock(hpte_group);
126
127         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
128                 hpte_v = iSeries_hpte_getword0(hpte_group + slot_offset);
129
130                 if (! (hpte_v & HPTE_V_BOLTED)) {
131                         HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(hpte_group +
132                                                          slot_offset, 0, 0);
133                         iSeries_hunlock(hpte_group);
134                         return i;
135                 }
136
137                 slot_offset++;
138                 slot_offset &= 0x7;
139         }
140
141         iSeries_hunlock(hpte_group);
142
143         return -1;
144 }
145
146 /*
147  * The HyperVisor expects the "flags" argument in this form:
148  *      bits  0..59 : reserved
149  *      bit      60 : N
150  *      bits 61..63 : PP2,PP1,PP0
151  */
152 static long iSeries_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
153                                   unsigned long va, int large, int local)
154 {
155         hpte_t hpte;
156         unsigned long avpn = va >> 23;
157
158         iSeries_hlock(slot);
159
160         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
161         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte.v) == avpn) && (hpte.v & HPTE_V_VALID)) {
162                 /*
163                  * Hypervisor expects bits as NPPP, which is
164                  * different from how they are mapped in our PP.
165                  */
166                 HvCallHpt_setPp(slot, (newpp & 0x3) | ((newpp & 0x4) << 1));
167                 iSeries_hunlock(slot);
168                 return 0;
169         }
170         iSeries_hunlock(slot);
171
172         return -1;
173 }
174
175 /*
176  * Functions used to find the PTE for a particular virtual address.
177  * Only used during boot when bolting pages.
178  *
179  * Input : vpn      : virtual page number
180  * Output: PTE index within the page table of the entry
181  *         -1 on failure
182  */
183 static long iSeries_hpte_find(unsigned long vpn)
184 {
185         hpte_t hpte;
186         long slot;
187
188         /*
189          * The HvCallHpt_findValid interface is as follows:
190          * 0xffffffffffffffff : No entry found.
191          * 0x00000000xxxxxxxx : Entry found in primary group, slot x
192          * 0x80000000xxxxxxxx : Entry found in secondary group, slot x
193          */
194         slot = HvCallHpt_findValid(&hpte, vpn);
195         if (hpte.v & HPTE_V_VALID) {
196                 if (slot < 0) {
197                         slot &= 0x7fffffffffffffff;
198                         slot = -slot;
199                 }
200         } else
201                 slot = -1;
202         return slot;
203 }
204
205 /*
206  * Update the page protection bits. Intended to be used to create
207  * guard pages for kernel data structures on pages which are bolted
208  * in the HPT. Assumes pages being operated on will not be stolen.
209  * Does not work on large pages.
210  *
211  * No need to lock here because we should be the only user.
212  */
213 static void iSeries_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp, unsigned long ea)
214 {
215         unsigned long vsid,va,vpn;
216         long slot;
217
218         vsid = get_kernel_vsid(ea);
219         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
220         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
221         slot = iSeries_hpte_find(vpn);
222         if (slot == -1)
223                 panic("updateboltedpp: Could not find page to bolt\n");
224         HvCallHpt_setPp(slot, newpp);
225 }
226
227 static void iSeries_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
228                                     int large, int local)
229 {
230         unsigned long hpte_v;
231         unsigned long avpn = va >> 23;
232         unsigned long flags;
233
234         local_irq_save(flags);
235
236         iSeries_hlock(slot);
237
238         hpte_v = iSeries_hpte_getword0(slot);
239
240         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte_v) == avpn) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
241                 HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(slot, 0, 0);
242
243         iSeries_hunlock(slot);
244
245         local_irq_restore(flags);
246 }
247
248 void hpte_init_iSeries(void)
249 {
250         ppc_md.hpte_invalidate  = iSeries_hpte_invalidate;
251         ppc_md.hpte_updatepp    = iSeries_hpte_updatepp;
252         ppc_md.hpte_updateboltedpp = iSeries_hpte_updateboltedpp;
253         ppc_md.hpte_insert      = iSeries_hpte_insert;
254         ppc_md.hpte_remove      = iSeries_hpte_remove;
255
256         htab_finish_init();
257 }