[POWERPC] spufs: Add runcntrl read accessors
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / stab.c
1 /*
2  * PowerPC64 Segment Translation Support.
3  *
4  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
5  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
6  *
7  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
8  *
9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
13  */
14
15 #include <asm/pgtable.h>
16 #include <asm/mmu.h>
17 #include <asm/mmu_context.h>
18 #include <asm/paca.h>
19 #include <asm/cputable.h>
20 #include <asm/lmb.h>
21 #include <asm/abs_addr.h>
22 #include <asm/firmware.h>
23
24 struct stab_entry {
25         unsigned long esid_data;
26         unsigned long vsid_data;
27 };
28
29 #define NR_STAB_CACHE_ENTRIES 8
30 DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache_ptr);
31 DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache[NR_STAB_CACHE_ENTRIES]);
32
33 /*
34  * Create a segment table entry for the given esid/vsid pair.
35  */
36 static int make_ste(unsigned long stab, unsigned long esid, unsigned long vsid)
37 {
38         unsigned long esid_data, vsid_data;
39         unsigned long entry, group, old_esid, castout_entry, i;
40         unsigned int global_entry;
41         struct stab_entry *ste, *castout_ste;
42         unsigned long kernel_segment = (esid << SID_SHIFT) >= PAGE_OFFSET;
43
44         vsid_data = vsid << STE_VSID_SHIFT;
45         esid_data = esid << SID_SHIFT | STE_ESID_KP | STE_ESID_V;
46         if (! kernel_segment)
47                 esid_data |= STE_ESID_KS;
48
49         /* Search the primary group first. */
50         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
51         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
52
53         /* Find an empty entry, if one exists. */
54         for (group = 0; group < 2; group++) {
55                 for (entry = 0; entry < 8; entry++, ste++) {
56                         if (!(ste->esid_data & STE_ESID_V)) {
57                                 ste->vsid_data = vsid_data;
58                                 asm volatile("eieio":::"memory");
59                                 ste->esid_data = esid_data;
60                                 return (global_entry | entry);
61                         }
62                 }
63                 /* Now search the secondary group. */
64                 global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
65                 ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
66         }
67
68         /*
69          * Could not find empty entry, pick one with a round robin selection.
70          * Search all entries in the two groups.
71          */
72         castout_entry = get_paca()->stab_rr;
73         for (i = 0; i < 16; i++) {
74                 if (castout_entry < 8) {
75                         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
76                         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
77                         castout_ste = ste + castout_entry;
78                 } else {
79                         global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
80                         ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
81                         castout_ste = ste + (castout_entry - 8);
82                 }
83
84                 /* Dont cast out the first kernel segment */
85                 if ((castout_ste->esid_data & ESID_MASK) != PAGE_OFFSET)
86                         break;
87
88                 castout_entry = (castout_entry + 1) & 0xf;
89         }
90
91         get_paca()->stab_rr = (castout_entry + 1) & 0xf;
92
93         /* Modify the old entry to the new value. */
94
95         /* Force previous translations to complete. DRENG */
96         asm volatile("isync" : : : "memory");
97
98         old_esid = castout_ste->esid_data >> SID_SHIFT;
99         castout_ste->esid_data = 0;             /* Invalidate old entry */
100
101         asm volatile("sync" : : : "memory");    /* Order update */
102
103         castout_ste->vsid_data = vsid_data;
104         asm volatile("eieio" : : : "memory");   /* Order update */
105         castout_ste->esid_data = esid_data;
106
107         asm volatile("slbie  %0" : : "r" (old_esid << SID_SHIFT));
108         /* Ensure completion of slbie */
109         asm volatile("sync" : : : "memory");
110
111         return (global_entry | (castout_entry & 0x7));
112 }
113
114 /*
115  * Allocate a segment table entry for the given ea and mm
116  */
117 static int __ste_allocate(unsigned long ea, struct mm_struct *mm)
118 {
119         unsigned long vsid;
120         unsigned char stab_entry;
121         unsigned long offset;
122
123         /* Kernel or user address? */
124         if (is_kernel_addr(ea)) {
125                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
126         } else {
127                 if ((ea >= TASK_SIZE_USER64) || (! mm))
128                         return 1;
129
130                 vsid = get_vsid(mm->context.id, ea);
131         }
132
133         stab_entry = make_ste(get_paca()->stab_addr, GET_ESID(ea), vsid);
134
135         if (!is_kernel_addr(ea)) {
136                 offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
137                 if (offset < NR_STAB_CACHE_ENTRIES)
138                         __get_cpu_var(stab_cache[offset++]) = stab_entry;
139                 else
140                         offset = NR_STAB_CACHE_ENTRIES+1;
141                 __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = offset;
142
143                 /* Order update */
144                 asm volatile("sync":::"memory");
145         }
146
147         return 0;
148 }
149
150 int ste_allocate(unsigned long ea)
151 {
152         return __ste_allocate(ea, current->mm);
153 }
154
155 /*
156  * Do the segment table work for a context switch: flush all user
157  * entries from the table, then preload some probably useful entries
158  * for the new task
159  */
160 void switch_stab(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
161 {
162         struct stab_entry *stab = (struct stab_entry *) get_paca()->stab_addr;
163         struct stab_entry *ste;
164         unsigned long offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
165         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
166         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
167         unsigned long unmapped_base;
168
169         /* Force previous translations to complete. DRENG */
170         asm volatile("isync" : : : "memory");
171
172         if (offset <= NR_STAB_CACHE_ENTRIES) {
173                 int i;
174
175                 for (i = 0; i < offset; i++) {
176                         ste = stab + __get_cpu_var(stab_cache[i]);
177                         ste->esid_data = 0; /* invalidate entry */
178                 }
179         } else {
180                 unsigned long entry;
181
182                 /* Invalidate all entries. */
183                 ste = stab;
184
185                 /* Never flush the first entry. */
186                 ste += 1;
187                 for (entry = 1;
188                      entry < (HW_PAGE_SIZE / sizeof(struct stab_entry));
189                      entry++, ste++) {
190                         unsigned long ea;
191                         ea = ste->esid_data & ESID_MASK;
192                         if (!is_kernel_addr(ea)) {
193                                 ste->esid_data = 0;
194                         }
195                 }
196         }
197
198         asm volatile("sync; slbia; sync":::"memory");
199
200         __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = 0;
201
202         /* Now preload some entries for the new task */
203         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
204                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
205         else
206                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
207
208         __ste_allocate(pc, mm);
209
210         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
211                 return;
212
213         __ste_allocate(stack, mm);
214
215         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
216             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
217                 return;
218
219         __ste_allocate(unmapped_base, mm);
220
221         /* Order update */
222         asm volatile("sync" : : : "memory");
223 }
224
225 /*
226  * Allocate segment tables for secondary CPUs.  These must all go in
227  * the first (bolted) segment, so that do_stab_bolted won't get a
228  * recursive segment miss on the segment table itself.
229  */
230 void stabs_alloc(void)
231 {
232         int cpu;
233
234         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
235                 return;
236
237         for_each_possible_cpu(cpu) {
238                 unsigned long newstab;
239
240                 if (cpu == 0)
241                         continue; /* stab for CPU 0 is statically allocated */
242
243                 newstab = lmb_alloc_base(HW_PAGE_SIZE, HW_PAGE_SIZE,
244                                          1<<SID_SHIFT);
245                 newstab = (unsigned long)__va(newstab);
246
247                 memset((void *)newstab, 0, HW_PAGE_SIZE);
248
249                 paca[cpu].stab_addr = newstab;
250                 paca[cpu].stab_real = virt_to_abs(newstab);
251                 printk(KERN_INFO "Segment table for CPU %d at 0x%lx "
252                        "virtual, 0x%lx absolute\n",
253                        cpu, paca[cpu].stab_addr, paca[cpu].stab_real);
254         }
255 }
256
257 /*
258  * Build an entry for the base kernel segment and put it into
259  * the segment table or SLB.  All other segment table or SLB
260  * entries are faulted in.
261  */
262 void stab_initialize(unsigned long stab)
263 {
264         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(PAGE_OFFSET);
265         unsigned long stabreal;
266
267         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
268         make_ste(stab, GET_ESID(PAGE_OFFSET), vsid);
269
270         /* Order update */
271         asm volatile("sync":::"memory");
272
273         /* Set ASR */
274         stabreal = get_paca()->stab_real | 0x1ul;
275
276 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
277         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES)) {
278                 HvCall1(HvCallBaseSetASR, stabreal);
279                 return;
280         }
281 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
282
283         mtspr(SPRN_ASR, stabreal);
284 }