git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - include/asm-sparc64/tsb.h

   1 #ifndef _SPARC64_TSB_H
   2 #define _SPARC64_TSB_H
   3
   4 /* The sparc64 TSB is similar to the powerpc hashtables.  It's a
   5  * power-of-2 sized table of TAG/PTE pairs.  The cpu precomputes
   6  * pointers into this table for 8K and 64K page sizes, and also a
   7  * comparison TAG based upon the virtual address and context which
   8  * faults.
   9  *
  10  * TLB miss trap handler software does the actual lookup via something
  11  * of the form:
  12  *
  13  *      ldxa            [%g0] ASI_{D,I}MMU_TSB_8KB_PTR, %g1
  14  *      ldxa            [%g0] ASI_{D,I}MMU, %g6
  15  *      ldda            [%g1] ASI_NUCLEUS_QUAD_LDD, %g4
  16  *      cmp             %g4, %g6
  17  *      bne,pn  %xcc, tsb_miss_{d,i}tlb
  18  *       mov            FAULT_CODE_{D,I}TLB, %g3
  19  *      stxa            %g5, [%g0] ASI_{D,I}TLB_DATA_IN
  20  *      retry
  21  *
  22  *
  23  * Each 16-byte slot of the TSB is the 8-byte tag and then the 8-byte
  24  * PTE.  The TAG is of the same layout as the TLB TAG TARGET mmu
  25  * register which is:
  26  *
  27  * -------------------------------------------------
  28  * |  -  |  CONTEXT |  -  |    VADDR bits 63:22    |
  29  * -------------------------------------------------
  30  *  63 61 60      48 47 42 41                     0
  31  *
  32  * Like the powerpc hashtables we need to use locking in order to
  33  * synchronize while we update the entries.  PTE updates need locking
  34  * as well.
  35  *
  36  * We need to carefully choose a lock bits for the TSB entry.  We
  37  * choose to use bit 47 in the tag.  Also, since we never map anything
  38  * at page zero in context zero, we use zero as an invalid tag entry.
  39  * When the lock bit is set, this forces a tag comparison failure.
  40  */
  41
  42 #define TSB_TAG_LOCK_BIT        47
  43 #define TSB_TAG_LOCK_HIGH       (1 << (TSB_TAG_LOCK_BIT - 32))
  44
  45 #define TSB_MEMBAR      membar  #StoreStore
  46
  47 /* Some cpus support physical address quad loads.  We want to use
  48  * those if possible so we don't need to hard-lock the TSB mapping
  49  * into the TLB.  We encode some instruction patching in order to
  50  * support this.
  51  *
  52  * The kernel TSB is locked into the TLB by virtue of being in the
  53  * kernel image, so we don't play these games for swapper_tsb access.
  54  */
  55 #ifndef __ASSEMBLY__
  56 struct tsb_phys_patch_entry {
  57         unsigned int    addr;
  58         unsigned int    insn;
  59 };
  60 extern struct tsb_phys_patch_entry __tsb_phys_patch, __tsb_phys_patch_end;
  61 #endif
  62 #define TSB_LOAD_QUAD(TSB, REG) \
  63 661:    ldda            [TSB] ASI_NUCLEUS_QUAD_LDD, REG; \
  64         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
  65         .word           661b; \
  66         ldda            [TSB] ASI_QUAD_LDD_PHYS, REG; \
  67         .previous
  68
  69 #define TSB_LOAD_TAG_HIGH(TSB, REG) \
  70 661:    lduwa           [TSB] ASI_N, REG; \
  71         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
  72         .word           661b; \
  73         lduwa           [TSB] ASI_PHYS_USE_EC, REG; \
  74         .previous
  75
  76 #define TSB_LOAD_TAG(TSB, REG) \
  77 661:    ldxa            [TSB] ASI_N, REG; \
  78         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
  79         .word           661b; \
  80         ldxa            [TSB] ASI_PHYS_USE_EC, REG; \
  81         .previous
  82
  83 #define TSB_CAS_TAG_HIGH(TSB, REG1, REG2) \
  84 661:    casa            [TSB] ASI_N, REG1, REG2; \
  85         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
  86         .word           661b; \
  87         casa            [TSB] ASI_PHYS_USE_EC, REG1, REG2; \
  88         .previous
  89
  90 #define TSB_CAS_TAG(TSB, REG1, REG2) \
  91 661:    casxa           [TSB] ASI_N, REG1, REG2; \
  92         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
  93         .word           661b; \
  94         casxa           [TSB] ASI_PHYS_USE_EC, REG1, REG2; \
  95         .previous
  96
  97 #define TSB_STORE(ADDR, VAL) \
  98 661:    stxa            VAL, [ADDR] ASI_N; \
  99         .section        .tsb_phys_patch, "ax"; \
 100         .word           661b; \
 101         stxa            VAL, [ADDR] ASI_PHYS_USE_EC; \
 102         .previous
 103
 104 #define TSB_LOCK_TAG(TSB, REG1, REG2)   \
 105 99:     TSB_LOAD_TAG_HIGH(TSB, REG1);   \
 106         sethi   %hi(TSB_TAG_LOCK_HIGH), REG2;\
 107         andcc   REG1, REG2, %g0;        \
 108         bne,pn  %icc, 99b;              \
 109          nop;                           \
 110         TSB_CAS_TAG_HIGH(TSB, REG1, REG2);      \
 111         cmp     REG1, REG2;             \
 112         bne,pn  %icc, 99b;              \
 113          nop;                           \
 114         TSB_MEMBAR
 115
 116 #define TSB_WRITE(TSB, TTE, TAG) \
 117         add     TSB, 0x8, TSB;   \
 118         TSB_STORE(TSB, TTE);     \
 119         sub     TSB, 0x8, TSB;   \
 120         TSB_MEMBAR;              \
 121         TSB_STORE(TSB, TAG);
 122
 123 #define KTSB_LOAD_QUAD(TSB, REG) \
 124         ldda            [TSB] ASI_NUCLEUS_QUAD_LDD, REG;
 125
 126 #define KTSB_STORE(ADDR, VAL) \
 127         stxa            VAL, [ADDR] ASI_N;
 128
 129 #define KTSB_LOCK_TAG(TSB, REG1, REG2)  \
 130 99:     lduwa   [TSB] ASI_N, REG1;      \
 131         sethi   %hi(TSB_TAG_LOCK_HIGH), REG2;\
 132         andcc   REG1, REG2, %g0;        \
 133         bne,pn  %icc, 99b;              \
 134          nop;                           \
 135         casa    [TSB] ASI_N, REG1, REG2;\
 136         cmp     REG1, REG2;             \
 137         bne,pn  %icc, 99b;              \
 138          nop;                           \
 139         TSB_MEMBAR
 140
 141 #define KTSB_WRITE(TSB, TTE, TAG) \
 142         add     TSB, 0x8, TSB;   \
 143         stxa    TTE, [TSB] ASI_N;     \
 144         sub     TSB, 0x8, TSB;   \
 145         TSB_MEMBAR;              \
 146         stxa    TAG, [TSB] ASI_N;
 147
 148         /* Do a kernel page table walk.  Leaves physical PTE pointer in
 149          * REG1.  Jumps to FAIL_LABEL on early page table walk termination.
 150          * VADDR will not be clobbered, but REG2 will.
 151          */
 152 #define KERN_PGTABLE_WALK(VADDR, REG1, REG2, FAIL_LABEL)        \
 153         sethi           %hi(swapper_pg_dir), REG1; \
 154         or              REG1, %lo(swapper_pg_dir), REG1; \
 155         sllx            VADDR, 64 - (PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS), REG2; \
 156         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 157         andn            REG2, 0x3, REG2; \
 158         lduw            [REG1 + REG2], REG1; \
 159         brz,pn          REG1, FAIL_LABEL; \
 160          sllx           VADDR, 64 - (PMD_SHIFT + PMD_BITS), REG2; \
 161         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 162         sllx            REG1, 11, REG1; \
 163         andn            REG2, 0x3, REG2; \
 164         lduwa           [REG1 + REG2] ASI_PHYS_USE_EC, REG1; \
 165         brz,pn          REG1, FAIL_LABEL; \
 166          sllx           VADDR, 64 - PMD_SHIFT, REG2; \
 167         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 168         sllx            REG1, 11, REG1; \
 169         andn            REG2, 0x7, REG2; \
 170         add             REG1, REG2, REG1;
 171
 172         /* Do a user page table walk in MMU globals.  Leaves physical PTE
 173          * pointer in REG1.  Jumps to FAIL_LABEL on early page table walk
 174          * termination.  Physical base of page tables is in PHYS_PGD which
 175          * will not be modified.
 176          *
 177          * VADDR will not be clobbered, but REG1 and REG2 will.
 178          */
 179 #define USER_PGTABLE_WALK_TL1(VADDR, PHYS_PGD, REG1, REG2, FAIL_LABEL)  \
 180         sllx            VADDR, 64 - (PGDIR_SHIFT + PGDIR_BITS), REG2; \
 181         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 182         andn            REG2, 0x3, REG2; \
 183         lduwa           [PHYS_PGD + REG2] ASI_PHYS_USE_EC, REG1; \
 184         brz,pn          REG1, FAIL_LABEL; \
 185          sllx           VADDR, 64 - (PMD_SHIFT + PMD_BITS), REG2; \
 186         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 187         sllx            REG1, 11, REG1; \
 188         andn            REG2, 0x3, REG2; \
 189         lduwa           [REG1 + REG2] ASI_PHYS_USE_EC, REG1; \
 190         brz,pn          REG1, FAIL_LABEL; \
 191          sllx           VADDR, 64 - PMD_SHIFT, REG2; \
 192         srlx            REG2, 64 - PAGE_SHIFT, REG2; \
 193         sllx            REG1, 11, REG1; \
 194         andn            REG2, 0x7, REG2; \
 195         add             REG1, REG2, REG1;
 196
 197 /* Lookup a OBP mapping on VADDR in the prom_trans[] table at TL>0.
 198  * If no entry is found, FAIL_LABEL will be branched to.  On success
 199  * the resulting PTE value will be left in REG1.  VADDR is preserved
 200  * by this routine.
 201  */
 202 #define OBP_TRANS_LOOKUP(VADDR, REG1, REG2, REG3, FAIL_LABEL) \
 203         sethi           %hi(prom_trans), REG1; \
 204         or              REG1, %lo(prom_trans), REG1; \
 205 97:     ldx             [REG1 + 0x00], REG2; \
 206         brz,pn          REG2, FAIL_LABEL; \
 207          nop; \
 208         ldx             [REG1 + 0x08], REG3; \
 209         add             REG2, REG3, REG3; \
 210         cmp             REG2, VADDR; \
 211         bgu,pt          %xcc, 98f; \
 212          cmp            VADDR, REG3; \
 213         bgeu,pt         %xcc, 98f; \
 214          ldx            [REG1 + 0x10], REG3; \
 215         sub             VADDR, REG2, REG2; \
 216         ba,pt           %xcc, 99f; \
 217          add            REG3, REG2, REG1; \
 218 98:     ba,pt           %xcc, 97b; \
 219          add            REG1, (3 * 8), REG1; \
 220 99:
 221
 222         /* We use a 32K TSB for the whole kernel, this allows to
 223          * handle about 16MB of modules and vmalloc mappings without
 224          * incurring many hash conflicts.
 225          */
 226 #define KERNEL_TSB_SIZE_BYTES   (32 * 1024)
 227 #define KERNEL_TSB_NENTRIES     \
 228         (KERNEL_TSB_SIZE_BYTES / 16)
 229
 230         /* Do a kernel TSB lookup at tl>0 on VADDR+TAG, branch to OK_LABEL
 231          * on TSB hit.  REG1, REG2, REG3, and REG4 are used as temporaries
 232          * and the found TTE will be left in REG1.  REG3 and REG4 must
 233          * be an even/odd pair of registers.
 234          *
 235          * VADDR and TAG will be preserved and not clobbered by this macro.
 236          */
 237 #define KERN_TSB_LOOKUP_TL1(VADDR, TAG, REG1, REG2, REG3, REG4, OK_LABEL) \
 238         sethi           %hi(swapper_tsb), REG1; \
 239         or              REG1, %lo(swapper_tsb), REG1; \
 240         srlx            VADDR, PAGE_SHIFT, REG2; \
 241         and             REG2, (KERNEL_TSB_NENTRIES - 1), REG2; \
 242         sllx            REG2, 4, REG2; \
 243         add             REG1, REG2, REG2; \
 244         KTSB_LOAD_QUAD(REG2, REG3); \
 245         cmp             REG3, TAG; \
 246         be,a,pt         %xcc, OK_LABEL; \
 247          mov            REG4, REG1;
 248
 249 #endif /* !(_SPARC64_TSB_H) */