Merge branch 'devel' of master.kernel.org:/home/rmk/linux-2.6-arm
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / tlb_64.c
1 /*
2  * This file contains the routines for flushing entries from the
3  * TLB and MMU hash table.
4  *
5  *  Derived from arch/ppc64/mm/init.c:
6  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
7  *
8  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
9  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
10  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
11  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
12  *
13  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
14  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
15  *
16  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
17  *      Rework for PPC64 port.
18  *
19  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
20  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
21  *  as published by the Free Software Foundation; either version
22  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
23  */
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/percpu.h>
29 #include <linux/hardirq.h>
30 #include <asm/pgalloc.h>
31 #include <asm/tlbflush.h>
32 #include <asm/tlb.h>
33 #include <asm/bug.h>
34
35 DEFINE_PER_CPU(struct ppc64_tlb_batch, ppc64_tlb_batch);
36
37 /* This is declared as we are using the more or less generic
38  * include/asm-powerpc/tlb.h file -- tgall
39  */
40 DEFINE_PER_CPU(struct mmu_gather, mmu_gathers);
41 DEFINE_PER_CPU(struct pte_freelist_batch *, pte_freelist_cur);
42 unsigned long pte_freelist_forced_free;
43
44 struct pte_freelist_batch
45 {
46         struct rcu_head rcu;
47         unsigned int    index;
48         pgtable_free_t  tables[0];
49 };
50
51 DEFINE_PER_CPU(struct pte_freelist_batch *, pte_freelist_cur);
52 unsigned long pte_freelist_forced_free;
53
54 #define PTE_FREELIST_SIZE \
55         ((PAGE_SIZE - sizeof(struct pte_freelist_batch)) \
56           / sizeof(pgtable_free_t))
57
58 #ifdef CONFIG_SMP
59 static void pte_free_smp_sync(void *arg)
60 {
61         /* Do nothing, just ensure we sync with all CPUs */
62 }
63 #endif
64
65 /* This is only called when we are critically out of memory
66  * (and fail to get a page in pte_free_tlb).
67  */
68 static void pgtable_free_now(pgtable_free_t pgf)
69 {
70         pte_freelist_forced_free++;
71
72         smp_call_function(pte_free_smp_sync, NULL, 0, 1);
73
74         pgtable_free(pgf);
75 }
76
77 static void pte_free_rcu_callback(struct rcu_head *head)
78 {
79         struct pte_freelist_batch *batch =
80                 container_of(head, struct pte_freelist_batch, rcu);
81         unsigned int i;
82
83         for (i = 0; i < batch->index; i++)
84                 pgtable_free(batch->tables[i]);
85
86         free_page((unsigned long)batch);
87 }
88
89 static void pte_free_submit(struct pte_freelist_batch *batch)
90 {
91         INIT_RCU_HEAD(&batch->rcu);
92         call_rcu(&batch->rcu, pte_free_rcu_callback);
93 }
94
95 void pgtable_free_tlb(struct mmu_gather *tlb, pgtable_free_t pgf)
96 {
97         /* This is safe since tlb_gather_mmu has disabled preemption */
98         cpumask_t local_cpumask = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
99         struct pte_freelist_batch **batchp = &__get_cpu_var(pte_freelist_cur);
100
101         if (atomic_read(&tlb->mm->mm_users) < 2 ||
102             cpus_equal(tlb->mm->cpu_vm_mask, local_cpumask)) {
103                 pgtable_free(pgf);
104                 return;
105         }
106
107         if (*batchp == NULL) {
108                 *batchp = (struct pte_freelist_batch *)__get_free_page(GFP_ATOMIC);
109                 if (*batchp == NULL) {
110                         pgtable_free_now(pgf);
111                         return;
112                 }
113                 (*batchp)->index = 0;
114         }
115         (*batchp)->tables[(*batchp)->index++] = pgf;
116         if ((*batchp)->index == PTE_FREELIST_SIZE) {
117                 pte_free_submit(*batchp);
118                 *batchp = NULL;
119         }
120 }
121
122 /*
123  * A linux PTE was changed and the corresponding hash table entry
124  * neesd to be flushed. This function will either perform the flush
125  * immediately or will batch it up if the current CPU has an active
126  * batch on it.
127  *
128  * Must be called from within some kind of spinlock/non-preempt region...
129  */
130 void hpte_need_flush(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
131                      pte_t *ptep, unsigned long pte, int huge)
132 {
133         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
134         unsigned long vsid, vaddr;
135         unsigned int psize;
136         real_pte_t rpte;
137         int i;
138
139         i = batch->index;
140
141         /* We mask the address for the base page size. Huge pages will
142          * have applied their own masking already
143          */
144         addr &= PAGE_MASK;
145
146         /* Get page size (maybe move back to caller).
147          *
148          * NOTE: when using special 64K mappings in 4K environment like
149          * for SPEs, we obtain the page size from the slice, which thus
150          * must still exist (and thus the VMA not reused) at the time
151          * of this call
152          */
153         if (huge) {
154 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
155                 psize = mmu_huge_psize;
156 #else
157                 BUG();
158                 psize = pte_pagesize_index(mm, addr, pte); /* shutup gcc */
159 #endif
160         } else
161                 psize = pte_pagesize_index(mm, addr, pte);
162
163         /* Build full vaddr */
164         if (!is_kernel_addr(addr)) {
165                 vsid = get_vsid(mm->context.id, addr);
166                 WARN_ON(vsid == 0);
167         } else
168                 vsid = get_kernel_vsid(addr);
169         vaddr = (vsid << 28 ) | (addr & 0x0fffffff);
170         rpte = __real_pte(__pte(pte), ptep);
171
172         /*
173          * Check if we have an active batch on this CPU. If not, just
174          * flush now and return. For now, we don global invalidates
175          * in that case, might be worth testing the mm cpu mask though
176          * and decide to use local invalidates instead...
177          */
178         if (!batch->active) {
179                 flush_hash_page(vaddr, rpte, psize, 0);
180                 return;
181         }
182
183         /*
184          * This can happen when we are in the middle of a TLB batch and
185          * we encounter memory pressure (eg copy_page_range when it tries
186          * to allocate a new pte). If we have to reclaim memory and end
187          * up scanning and resetting referenced bits then our batch context
188          * will change mid stream.
189          *
190          * We also need to ensure only one page size is present in a given
191          * batch
192          */
193         if (i != 0 && (mm != batch->mm || batch->psize != psize)) {
194                 __flush_tlb_pending(batch);
195                 i = 0;
196         }
197         if (i == 0) {
198                 batch->mm = mm;
199                 batch->psize = psize;
200         }
201         batch->pte[i] = rpte;
202         batch->vaddr[i] = vaddr;
203         batch->index = ++i;
204         if (i >= PPC64_TLB_BATCH_NR)
205                 __flush_tlb_pending(batch);
206 }
207
208 /*
209  * This function is called when terminating an mmu batch or when a batch
210  * is full. It will perform the flush of all the entries currently stored
211  * in a batch.
212  *
213  * Must be called from within some kind of spinlock/non-preempt region...
214  */
215 void __flush_tlb_pending(struct ppc64_tlb_batch *batch)
216 {
217         cpumask_t tmp;
218         int i, local = 0;
219
220         i = batch->index;
221         tmp = cpumask_of_cpu(smp_processor_id());
222         if (cpus_equal(batch->mm->cpu_vm_mask, tmp))
223                 local = 1;
224         if (i == 1)
225                 flush_hash_page(batch->vaddr[0], batch->pte[0],
226                                 batch->psize, local);
227         else
228                 flush_hash_range(i, local);
229         batch->index = 0;
230 }
231
232 void pte_free_finish(void)
233 {
234         /* This is safe since tlb_gather_mmu has disabled preemption */
235         struct pte_freelist_batch **batchp = &__get_cpu_var(pte_freelist_cur);
236
237         if (*batchp == NULL)
238                 return;
239         pte_free_submit(*batchp);
240         *batchp = NULL;
241 }