[POWERPC] PowerPC: Prevent data exception in kernel space (32-bit)
[linux-2.6] / arch / powerpc / mm / lmb.c
1 /*
2  * Procedures for maintaining information about logical memory blocks.
3  *
4  * Peter Bergner, IBM Corp.     June 2001.
5  * Copyright (C) 2001 Peter Bergner.
6  * 
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  */
12
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <asm/types.h>
17 #include <asm/page.h>
18 #include <asm/prom.h>
19 #include <asm/lmb.h>
20 #ifdef CONFIG_PPC32
21 #include "mmu_decl.h"           /* for __max_low_memory */
22 #endif
23
24 #undef DEBUG
25
26 #ifdef DEBUG
27 #include <asm/udbg.h>
28 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
29 #else
30 #define DBG(fmt...)
31 #endif
32
33 #define LMB_ALLOC_ANYWHERE      0
34
35 struct lmb lmb;
36
37 void lmb_dump_all(void)
38 {
39 #ifdef DEBUG
40         unsigned long i;
41
42         DBG("lmb_dump_all:\n");
43         DBG("    memory.cnt               = 0x%lx\n", lmb.memory.cnt);
44         DBG("    memory.size              = 0x%lx\n", lmb.memory.size);
45         for (i=0; i < lmb.memory.cnt ;i++) {
46                 DBG("    memory.region[0x%x].base       = 0x%lx\n",
47                             i, lmb.memory.region[i].base);
48                 DBG("                 .size     = 0x%lx\n",
49                             lmb.memory.region[i].size);
50         }
51
52         DBG("\n    reserved.cnt   = 0x%lx\n", lmb.reserved.cnt);
53         DBG("    reserved.size    = 0x%lx\n", lmb.reserved.size);
54         for (i=0; i < lmb.reserved.cnt ;i++) {
55                 DBG("    reserved.region[0x%x].base       = 0x%lx\n",
56                             i, lmb.reserved.region[i].base);
57                 DBG("                 .size     = 0x%lx\n",
58                             lmb.reserved.region[i].size);
59         }
60 #endif /* DEBUG */
61 }
62
63 static unsigned long __init lmb_addrs_overlap(unsigned long base1,
64                 unsigned long size1, unsigned long base2, unsigned long size2)
65 {
66         return ((base1 < (base2+size2)) && (base2 < (base1+size1)));
67 }
68
69 static long __init lmb_addrs_adjacent(unsigned long base1, unsigned long size1,
70                 unsigned long base2, unsigned long size2)
71 {
72         if (base2 == base1 + size1)
73                 return 1;
74         else if (base1 == base2 + size2)
75                 return -1;
76
77         return 0;
78 }
79
80 static long __init lmb_regions_adjacent(struct lmb_region *rgn,
81                 unsigned long r1, unsigned long r2)
82 {
83         unsigned long base1 = rgn->region[r1].base;
84         unsigned long size1 = rgn->region[r1].size;
85         unsigned long base2 = rgn->region[r2].base;
86         unsigned long size2 = rgn->region[r2].size;
87
88         return lmb_addrs_adjacent(base1, size1, base2, size2);
89 }
90
91 static void __init lmb_remove_region(struct lmb_region *rgn, unsigned long r)
92 {
93         unsigned long i;
94
95         for (i = r; i < rgn->cnt - 1; i++) {
96                 rgn->region[i].base = rgn->region[i + 1].base;
97                 rgn->region[i].size = rgn->region[i + 1].size;
98         }
99         rgn->cnt--;
100 }
101
102 /* Assumption: base addr of region 1 < base addr of region 2 */
103 static void __init lmb_coalesce_regions(struct lmb_region *rgn,
104                 unsigned long r1, unsigned long r2)
105 {
106         rgn->region[r1].size += rgn->region[r2].size;
107         lmb_remove_region(rgn, r2);
108 }
109
110 /* This routine called with relocation disabled. */
111 void __init lmb_init(void)
112 {
113         /* Create a dummy zero size LMB which will get coalesced away later.
114          * This simplifies the lmb_add() code below...
115          */
116         lmb.memory.region[0].base = 0;
117         lmb.memory.region[0].size = 0;
118         lmb.memory.cnt = 1;
119
120         /* Ditto. */
121         lmb.reserved.region[0].base = 0;
122         lmb.reserved.region[0].size = 0;
123         lmb.reserved.cnt = 1;
124 }
125
126 /* This routine may be called with relocation disabled. */
127 void __init lmb_analyze(void)
128 {
129         int i;
130
131         lmb.memory.size = 0;
132
133         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++)
134                 lmb.memory.size += lmb.memory.region[i].size;
135 }
136
137 /* This routine called with relocation disabled. */
138 static long __init lmb_add_region(struct lmb_region *rgn, unsigned long base,
139                                   unsigned long size)
140 {
141         unsigned long i, coalesced = 0;
142         long adjacent;
143
144         /* First try and coalesce this LMB with another. */
145         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
146                 unsigned long rgnbase = rgn->region[i].base;
147                 unsigned long rgnsize = rgn->region[i].size;
148
149                 if ((rgnbase == base) && (rgnsize == size))
150                         /* Already have this region, so we're done */
151                         return 0;
152
153                 adjacent = lmb_addrs_adjacent(base,size,rgnbase,rgnsize);
154                 if ( adjacent > 0 ) {
155                         rgn->region[i].base -= size;
156                         rgn->region[i].size += size;
157                         coalesced++;
158                         break;
159                 }
160                 else if ( adjacent < 0 ) {
161                         rgn->region[i].size += size;
162                         coalesced++;
163                         break;
164                 }
165         }
166
167         if ((i < rgn->cnt-1) && lmb_regions_adjacent(rgn, i, i+1) ) {
168                 lmb_coalesce_regions(rgn, i, i+1);
169                 coalesced++;
170         }
171
172         if (coalesced)
173                 return coalesced;
174         if (rgn->cnt >= MAX_LMB_REGIONS)
175                 return -1;
176
177         /* Couldn't coalesce the LMB, so add it to the sorted table. */
178         for (i = rgn->cnt-1; i >= 0; i--) {
179                 if (base < rgn->region[i].base) {
180                         rgn->region[i+1].base = rgn->region[i].base;
181                         rgn->region[i+1].size = rgn->region[i].size;
182                 } else {
183                         rgn->region[i+1].base = base;
184                         rgn->region[i+1].size = size;
185                         break;
186                 }
187         }
188         rgn->cnt++;
189
190         return 0;
191 }
192
193 /* This routine may be called with relocation disabled. */
194 long __init lmb_add(unsigned long base, unsigned long size)
195 {
196         struct lmb_region *_rgn = &(lmb.memory);
197
198         /* On pSeries LPAR systems, the first LMB is our RMO region. */
199         if (base == 0)
200                 lmb.rmo_size = size;
201
202         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
203
204 }
205
206 long __init lmb_reserve(unsigned long base, unsigned long size)
207 {
208         struct lmb_region *_rgn = &(lmb.reserved);
209
210         BUG_ON(0 == size);
211
212         return lmb_add_region(_rgn, base, size);
213 }
214
215 long __init lmb_overlaps_region(struct lmb_region *rgn, unsigned long base,
216                                 unsigned long size)
217 {
218         unsigned long i;
219
220         for (i=0; i < rgn->cnt; i++) {
221                 unsigned long rgnbase = rgn->region[i].base;
222                 unsigned long rgnsize = rgn->region[i].size;
223                 if ( lmb_addrs_overlap(base,size,rgnbase,rgnsize) ) {
224                         break;
225                 }
226         }
227
228         return (i < rgn->cnt) ? i : -1;
229 }
230
231 unsigned long __init lmb_alloc(unsigned long size, unsigned long align)
232 {
233         return lmb_alloc_base(size, align, LMB_ALLOC_ANYWHERE);
234 }
235
236 unsigned long __init lmb_alloc_base(unsigned long size, unsigned long align,
237                                     unsigned long max_addr)
238 {
239         unsigned long alloc;
240
241         alloc = __lmb_alloc_base(size, align, max_addr);
242
243         if (alloc == 0)
244                 panic("ERROR: Failed to allocate 0x%lx bytes below 0x%lx.\n",
245                                 size, max_addr);
246
247         return alloc;
248 }
249
250 unsigned long __init __lmb_alloc_base(unsigned long size, unsigned long align,
251                                     unsigned long max_addr)
252 {
253         long i, j;
254         unsigned long base = 0;
255
256         BUG_ON(0 == size);
257
258 #ifdef CONFIG_PPC32
259         /* On 32-bit, make sure we allocate lowmem */
260         if (max_addr == LMB_ALLOC_ANYWHERE)
261                 max_addr = __max_low_memory;
262 #endif
263         for (i = lmb.memory.cnt-1; i >= 0; i--) {
264                 unsigned long lmbbase = lmb.memory.region[i].base;
265                 unsigned long lmbsize = lmb.memory.region[i].size;
266
267                 if (max_addr == LMB_ALLOC_ANYWHERE)
268                         base = _ALIGN_DOWN(lmbbase + lmbsize - size, align);
269                 else if (lmbbase < max_addr) {
270                         base = min(lmbbase + lmbsize, max_addr);
271                         base = _ALIGN_DOWN(base - size, align);
272                 } else
273                         continue;
274
275                 while ((lmbbase <= base) &&
276                        ((j = lmb_overlaps_region(&lmb.reserved, base, size)) >= 0) )
277                         base = _ALIGN_DOWN(lmb.reserved.region[j].base - size,
278                                            align);
279
280                 if ((base != 0) && (lmbbase <= base))
281                         break;
282         }
283
284         if (i < 0)
285                 return 0;
286
287         lmb_add_region(&lmb.reserved, base, size);
288
289         return base;
290 }
291
292 /* You must call lmb_analyze() before this. */
293 unsigned long __init lmb_phys_mem_size(void)
294 {
295         return lmb.memory.size;
296 }
297
298 unsigned long __init lmb_end_of_DRAM(void)
299 {
300         int idx = lmb.memory.cnt - 1;
301
302         return (lmb.memory.region[idx].base + lmb.memory.region[idx].size);
303 }
304
305 /* You must call lmb_analyze() after this. */
306 void __init lmb_enforce_memory_limit(unsigned long memory_limit)
307 {
308         unsigned long i, limit;
309         struct lmb_property *p;
310
311         if (! memory_limit)
312                 return;
313
314         /* Truncate the lmb regions to satisfy the memory limit. */
315         limit = memory_limit;
316         for (i = 0; i < lmb.memory.cnt; i++) {
317                 if (limit > lmb.memory.region[i].size) {
318                         limit -= lmb.memory.region[i].size;
319                         continue;
320                 }
321
322                 lmb.memory.region[i].size = limit;
323                 lmb.memory.cnt = i + 1;
324                 break;
325         }
326
327         if (lmb.memory.region[0].size < lmb.rmo_size)
328                 lmb.rmo_size = lmb.memory.region[0].size;
329
330         /* And truncate any reserves above the limit also. */
331         for (i = 0; i < lmb.reserved.cnt; i++) {
332                 p = &lmb.reserved.region[i];
333
334                 if (p->base > memory_limit)
335                         p->size = 0;
336                 else if ((p->base + p->size) > memory_limit)
337                         p->size = memory_limit - p->base;
338
339                 if (p->size == 0) {
340                         lmb_remove_region(&lmb.reserved, i);
341                         i--;
342                 }
343         }
344 }