Merge branch 'fb' into devel
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / slb_low.S
1 /*
2  * Low-level SLB routines
3  *
4  * Copyright (C) 2004 David Gibson <dwg@au.ibm.com>, IBM
5  *
6  * Based on earlier C version:
7  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
8  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
9  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
10  *
11  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
12  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
13  *  as published by the Free Software Foundation; either version
14  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
15  */
16
17 #include <asm/processor.h>
18 #include <asm/ppc_asm.h>
19 #include <asm/asm-offsets.h>
20 #include <asm/cputable.h>
21 #include <asm/page.h>
22 #include <asm/mmu.h>
23 #include <asm/pgtable.h>
24 #include <asm/firmware.h>
25
26 /* void slb_allocate_realmode(unsigned long ea);
27  *
28  * Create an SLB entry for the given EA (user or kernel).
29  *      r3 = faulting address, r13 = PACA
30  *      r9, r10, r11 are clobbered by this function
31  * No other registers are examined or changed.
32  */
33 _GLOBAL(slb_allocate_realmode)
34         /* r3 = faulting address */
35
36         srdi    r9,r3,60                /* get region */
37         srdi    r10,r3,28               /* get esid */
38         cmpldi  cr7,r9,0xc              /* cmp PAGE_OFFSET for later use */
39
40         /* r3 = address, r10 = esid, cr7 = <> PAGE_OFFSET */
41         blt     cr7,0f                  /* user or kernel? */
42
43         /* kernel address: proto-VSID = ESID */
44         /* WARNING - MAGIC: we don't use the VSID 0xfffffffff, but
45          * this code will generate the protoVSID 0xfffffffff for the
46          * top segment.  That's ok, the scramble below will translate
47          * it to VSID 0, which is reserved as a bad VSID - one which
48          * will never have any pages in it.  */
49
50         /* Check if hitting the linear mapping or some other kernel space
51         */
52         bne     cr7,1f
53
54         /* Linear mapping encoding bits, the "li" instruction below will
55          * be patched by the kernel at boot
56          */
57 _GLOBAL(slb_miss_kernel_load_linear)
58         li      r11,0
59 BEGIN_FTR_SECTION
60         b       slb_finish_load
61 END_FTR_SECTION_IFCLR(CPU_FTR_1T_SEGMENT)
62         b       slb_finish_load_1T
63
64 1:
65 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP
66         /* Check virtual memmap region. To be patches at kernel boot */
67         cmpldi  cr0,r9,0xf
68         bne     1f
69 _GLOBAL(slb_miss_kernel_load_vmemmap)
70         li      r11,0
71         b       6f
72 1:
73 #endif /* CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP */
74
75         /* vmalloc/ioremap mapping encoding bits, the "li" instructions below
76          * will be patched by the kernel at boot
77          */
78 BEGIN_FTR_SECTION
79         /* check whether this is in vmalloc or ioremap space */
80         clrldi  r11,r10,48
81         cmpldi  r11,(VMALLOC_SIZE >> 28) - 1
82         bgt     5f
83         lhz     r11,PACAVMALLOCSLLP(r13)
84         b       6f
85 5:
86 END_FTR_SECTION_IFCLR(CPU_FTR_CI_LARGE_PAGE)
87 _GLOBAL(slb_miss_kernel_load_io)
88         li      r11,0
89 6:
90 BEGIN_FTR_SECTION
91         b       slb_finish_load
92 END_FTR_SECTION_IFCLR(CPU_FTR_1T_SEGMENT)
93         b       slb_finish_load_1T
94
95 0:      /* user address: proto-VSID = context << 15 | ESID. First check
96          * if the address is within the boundaries of the user region
97          */
98         srdi.   r9,r10,USER_ESID_BITS
99         bne-    8f                      /* invalid ea bits set */
100
101
102         /* when using slices, we extract the psize off the slice bitmaps
103          * and then we need to get the sllp encoding off the mmu_psize_defs
104          * array.
105          *
106          * XXX This is a bit inefficient especially for the normal case,
107          * so we should try to implement a fast path for the standard page
108          * size using the old sllp value so we avoid the array. We cannot
109          * really do dynamic patching unfortunately as processes might flip
110          * between 4k and 64k standard page size
111          */
112 #ifdef CONFIG_PPC_MM_SLICES
113         cmpldi  r10,16
114
115         /* Get the slice index * 4 in r11 and matching slice size mask in r9 */
116         ld      r9,PACALOWSLICESPSIZE(r13)
117         sldi    r11,r10,2
118         blt     5f
119         ld      r9,PACAHIGHSLICEPSIZE(r13)
120         srdi    r11,r10,(SLICE_HIGH_SHIFT - SLICE_LOW_SHIFT - 2)
121         andi.   r11,r11,0x3c
122
123 5:      /* Extract the psize and multiply to get an array offset */
124         srd     r9,r9,r11
125         andi.   r9,r9,0xf
126         mulli   r9,r9,MMUPSIZEDEFSIZE
127
128         /* Now get to the array and obtain the sllp
129          */
130         ld      r11,PACATOC(r13)
131         ld      r11,mmu_psize_defs@got(r11)
132         add     r11,r11,r9
133         ld      r11,MMUPSIZESLLP(r11)
134         ori     r11,r11,SLB_VSID_USER
135 #else
136         /* paca context sllp already contains the SLB_VSID_USER bits */
137         lhz     r11,PACACONTEXTSLLP(r13)
138 #endif /* CONFIG_PPC_MM_SLICES */
139
140         ld      r9,PACACONTEXTID(r13)
141 BEGIN_FTR_SECTION
142         cmpldi  r10,0x1000
143 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_1T_SEGMENT)
144         rldimi  r10,r9,USER_ESID_BITS,0
145 BEGIN_FTR_SECTION
146         bge     slb_finish_load_1T
147 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_1T_SEGMENT)
148         b       slb_finish_load
149
150 8:      /* invalid EA */
151         li      r10,0                   /* BAD_VSID */
152         li      r11,SLB_VSID_USER       /* flags don't much matter */
153         b       slb_finish_load
154
155 #ifdef __DISABLED__
156
157 /* void slb_allocate_user(unsigned long ea);
158  *
159  * Create an SLB entry for the given EA (user or kernel).
160  *      r3 = faulting address, r13 = PACA
161  *      r9, r10, r11 are clobbered by this function
162  * No other registers are examined or changed.
163  *
164  * It is called with translation enabled in order to be able to walk the
165  * page tables. This is not currently used.
166  */
167 _GLOBAL(slb_allocate_user)
168         /* r3 = faulting address */
169         srdi    r10,r3,28               /* get esid */
170
171         crset   4*cr7+lt                /* set "user" flag for later */
172
173         /* check if we fit in the range covered by the pagetables*/
174         srdi.   r9,r3,PGTABLE_EADDR_SIZE
175         crnot   4*cr0+eq,4*cr0+eq
176         beqlr
177
178         /* now we need to get to the page tables in order to get the page
179          * size encoding from the PMD. In the future, we'll be able to deal
180          * with 1T segments too by getting the encoding from the PGD instead
181          */
182         ld      r9,PACAPGDIR(r13)
183         cmpldi  cr0,r9,0
184         beqlr
185         rlwinm  r11,r10,8,25,28
186         ldx     r9,r9,r11               /* get pgd_t */
187         cmpldi  cr0,r9,0
188         beqlr
189         rlwinm  r11,r10,3,17,28
190         ldx     r9,r9,r11               /* get pmd_t */
191         cmpldi  cr0,r9,0
192         beqlr
193
194         /* build vsid flags */
195         andi.   r11,r9,SLB_VSID_LLP
196         ori     r11,r11,SLB_VSID_USER
197
198         /* get context to calculate proto-VSID */
199         ld      r9,PACACONTEXTID(r13)
200         rldimi  r10,r9,USER_ESID_BITS,0
201
202         /* fall through slb_finish_load */
203
204 #endif /* __DISABLED__ */
205
206
207 /*
208  * Finish loading of an SLB entry and return
209  *
210  * r3 = EA, r10 = proto-VSID, r11 = flags, clobbers r9, cr7 = <> PAGE_OFFSET
211  */
212 slb_finish_load:
213         ASM_VSID_SCRAMBLE(r10,r9,256M)
214         rldimi  r11,r10,SLB_VSID_SHIFT,16       /* combine VSID and flags */
215
216         /* r3 = EA, r11 = VSID data */
217         /*
218          * Find a slot, round robin. Previously we tried to find a
219          * free slot first but that took too long. Unfortunately we
220          * dont have any LRU information to help us choose a slot.
221          */
222 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
223 BEGIN_FW_FTR_SECTION
224         /*
225          * On iSeries, the "bolted" stack segment can be cast out on
226          * shared processor switch so we need to check for a miss on
227          * it and restore it to the right slot.
228          */
229         ld      r9,PACAKSAVE(r13)
230         clrrdi  r9,r9,28
231         clrrdi  r3,r3,28
232         li      r10,SLB_NUM_BOLTED-1    /* Stack goes in last bolted slot */
233         cmpld   r9,r3
234         beq     3f
235 END_FW_FTR_SECTION_IFSET(FW_FEATURE_ISERIES)
236 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
237
238 7:      ld      r10,PACASTABRR(r13)
239         addi    r10,r10,1
240         /* This gets soft patched on boot. */
241 _GLOBAL(slb_compare_rr_to_size)
242         cmpldi  r10,0
243
244         blt+    4f
245         li      r10,SLB_NUM_BOLTED
246
247 4:
248         std     r10,PACASTABRR(r13)
249
250 3:
251         rldimi  r3,r10,0,36             /* r3= EA[0:35] | entry */
252         oris    r10,r3,SLB_ESID_V@h     /* r3 |= SLB_ESID_V */
253
254         /* r3 = ESID data, r11 = VSID data */
255
256         /*
257          * No need for an isync before or after this slbmte. The exception
258          * we enter with and the rfid we exit with are context synchronizing.
259          */
260         slbmte  r11,r10
261
262         /* we're done for kernel addresses */
263         crclr   4*cr0+eq                /* set result to "success" */
264         bgelr   cr7
265
266         /* Update the slb cache */
267         lhz     r3,PACASLBCACHEPTR(r13) /* offset = paca->slb_cache_ptr */
268         cmpldi  r3,SLB_CACHE_ENTRIES
269         bge     1f
270
271         /* still room in the slb cache */
272         sldi    r11,r3,1                /* r11 = offset * sizeof(u16) */
273         rldicl  r10,r10,36,28           /* get low 16 bits of the ESID */
274         add     r11,r11,r13             /* r11 = (u16 *)paca + offset */
275         sth     r10,PACASLBCACHE(r11)   /* paca->slb_cache[offset] = esid */
276         addi    r3,r3,1                 /* offset++ */
277         b       2f
278 1:                                      /* offset >= SLB_CACHE_ENTRIES */
279         li      r3,SLB_CACHE_ENTRIES+1
280 2:
281         sth     r3,PACASLBCACHEPTR(r13) /* paca->slb_cache_ptr = offset */
282         crclr   4*cr0+eq                /* set result to "success" */
283         blr
284
285 /*
286  * Finish loading of a 1T SLB entry (for the kernel linear mapping) and return.
287  * We assume legacy iSeries will never have 1T segments.
288  *
289  * r3 = EA, r10 = proto-VSID, r11 = flags, clobbers r9
290  */
291 slb_finish_load_1T:
292         srdi    r10,r10,40-28           /* get 1T ESID */
293         ASM_VSID_SCRAMBLE(r10,r9,1T)
294         rldimi  r11,r10,SLB_VSID_SHIFT_1T,16    /* combine VSID and flags */
295         li      r10,MMU_SEGSIZE_1T
296         rldimi  r11,r10,SLB_VSID_SSIZE_SHIFT,0  /* insert segment size */
297
298         /* r3 = EA, r11 = VSID data */
299         clrrdi  r3,r3,SID_SHIFT_1T      /* clear out non-ESID bits */
300         b       7b
301