[PATCH] ppc64: support 64k pages
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / pgtable_64.c
1 /*
2  *  This file contains ioremap and related functions for 64-bit machines.
3  *
4  *  Derived from arch/ppc64/mm/init.c
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *
7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@samba.org)
8  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
11  *
12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
14  *
15  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
16  *      Rework for PPC64 port.
17  *
18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
19  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
20  *  as published by the Free Software Foundation; either version
21  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
22  *
23  */
24
25 #include <linux/config.h>
26 #include <linux/signal.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/string.h>
31 #include <linux/types.h>
32 #include <linux/mman.h>
33 #include <linux/mm.h>
34 #include <linux/swap.h>
35 #include <linux/stddef.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/bootmem.h>
40 #include <linux/highmem.h>
41 #include <linux/idr.h>
42 #include <linux/nodemask.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 #include <asm/pgalloc.h>
46 #include <asm/page.h>
47 #include <asm/prom.h>
48 #include <asm/lmb.h>
49 #include <asm/rtas.h>
50 #include <asm/io.h>
51 #include <asm/mmu_context.h>
52 #include <asm/pgtable.h>
53 #include <asm/mmu.h>
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/smp.h>
56 #include <asm/machdep.h>
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/eeh.h>
59 #include <asm/processor.h>
60 #include <asm/mmzone.h>
61 #include <asm/cputable.h>
62 #include <asm/ppcdebug.h>
63 #include <asm/sections.h>
64 #include <asm/system.h>
65 #include <asm/iommu.h>
66 #include <asm/abs_addr.h>
67 #include <asm/vdso.h>
68 #include <asm/imalloc.h>
69
70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
72
73 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
74
75 void __iomem *ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
76 {
77         return (void __iomem *)addr;
78 }
79
80 extern void __iomem *__ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
81                        unsigned long flags)
82 {
83         return (void __iomem *)addr;
84 }
85
86 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
87 {
88         return;
89 }
90
91 #else
92
93 /*
94  * map_io_page currently only called by __ioremap
95  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
96  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
97  */
98 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
99 {
100         pgd_t *pgdp;
101         pud_t *pudp;
102         pmd_t *pmdp;
103         pte_t *ptep;
104
105         if (mem_init_done) {
106                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
107                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
108                 if (!pudp)
109                         return -ENOMEM;
110                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
111                 if (!pmdp)
112                         return -ENOMEM;
113                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
114                 if (!ptep)
115                         return -ENOMEM;
116                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
117                                                           __pgprot(flags)));
118         } else {
119                 /*
120                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
121                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
122                  * entry in the hardware page table.
123                  *
124                  */
125                 if (htab_bolt_mapping(ea, ea + PAGE_SIZE, pa, flags,
126                                       mmu_virtual_psize))
127                         panic("Can't map bolted IO mapping");
128         }
129         return 0;
130 }
131
132
133 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
134                             unsigned long ea, unsigned long size,
135                             unsigned long flags)
136 {
137         unsigned long i;
138
139         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
140                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
141
142         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
143                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
144                         return NULL;
145
146         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
147 }
148
149
150 void __iomem *
151 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
152 {
153         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
154 }
155
156 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
157                          unsigned long flags)
158 {
159         unsigned long pa, ea;
160         void __iomem *ret;
161
162         /*
163          * Choose an address to map it to.
164          * Once the imalloc system is running, we use it.
165          * Before that, we map using addresses going
166          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
167          * the addresses from ioremap_bot through
168          * IMALLOC_END
169          * 
170          */
171         pa = addr & PAGE_MASK;
172         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
173
174         if (size == 0)
175                 return NULL;
176
177         if (mem_init_done) {
178                 struct vm_struct *area;
179                 area = im_get_free_area(size);
180                 if (area == NULL)
181                         return NULL;
182                 ea = (unsigned long)(area->addr);
183                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
184                 if (!ret)
185                         im_free(area->addr);
186         } else {
187                 ea = ioremap_bot;
188                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
189                 if (ret)
190                         ioremap_bot += size;
191         }
192         return ret;
193 }
194
195 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
196
197 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
198                        unsigned long size, unsigned long flags)
199 {
200         struct vm_struct *area;
201         void __iomem *ret;
202         
203         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
204         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
205             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
206                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
207                 return 1;
208         }
209         
210         if (!mem_init_done) {
211                 /* Two things to consider in this case:
212                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
213                  *    has been remapped
214                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
215                  *    of 1)
216                  */
217                 ;
218         } else {
219                 area = im_get_area(ea, size,
220                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
221                 if (area == NULL) {
222                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
223                         return 1;
224                 }
225                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
226                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
227                                "im_get_area\n");
228                         return 1;
229                 }
230         }
231         
232         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
233         if (ret == NULL) {
234                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
235                 return 1;
236         }
237         if (ret != (void *) ea) {
238                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
239                 return 1;
240         }
241
242         return 0;
243 }
244
245 /*  
246  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
247  * Access to IO memory should be serialized by driver.
248  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
249  *
250  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
251  */
252 void iounmap(volatile void __iomem *token)
253 {
254         void *addr;
255
256         if (!mem_init_done)
257                 return;
258         
259         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
260
261         im_free(addr);
262 }
263
264 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
265 {
266         struct vm_struct *area;
267
268         /* Check whether subsets of this region exist */
269         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
270         if (area == NULL)
271                 return 1;
272
273         while (area) {
274                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
275                 area = im_get_area(addr, size,
276                                 IM_REGION_SUPERSET);
277         }
278
279         return 0;
280 }
281
282 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
283 {
284         struct vm_struct *area;
285         unsigned long addr;
286         int rc;
287         
288         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
289
290         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
291          * region.  In the latter case, split the parent region to create 
292          * the exact region 
293          */
294         area = im_get_area(addr, size, 
295                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
296         if (area == NULL) {
297                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
298                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
299                 if (rc) {
300                         printk(KERN_ERR
301                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
302                                 __FUNCTION__, addr);
303                         return 1;
304                 }
305         } else {
306                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
307         }
308         /*
309          * FIXME! This can't be right:
310         iounmap(area->addr);
311          * Maybe it should be "iounmap(area);"
312          */
313         return 0;
314 }
315
316 #endif
317
318 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
319 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
320 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
321
322 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
323 {
324         void __iomem *virt_addr;
325                 
326         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE) 
327                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
328                         
329         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
330         phbs_io_bot += size;
331
332         return virt_addr;
333 }