microblaze_mmu_v2: Page table - ioremap - pgtable.c/h, section update
[linux-2.6.git] / arch / microblaze / mm / pgtable.c
1 /*
2  *  This file contains the routines setting up the linux page tables.
3  *
4  * Copyright (C) 2008 Michal Simek
5  * Copyright (C) 2008 PetaLogix
6  *
7  *    Copyright (C) 2007 Xilinx, Inc.  All rights reserved.
8  *
9  *  Derived from arch/ppc/mm/pgtable.c:
10  *    -- paulus
11  *
12  *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
13  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
14  *
15  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
16  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
17  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
18  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
19  *
20  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
21  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
22  *
23  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
24  *  Public License.  See the file COPYING in the main directory of this
25  *  archive for more details.
26  *
27  */
28
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/types.h>
32 #include <linux/vmalloc.h>
33 #include <linux/init.h>
34
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <asm/pgalloc.h>
37 #include <linux/io.h>
38 #include <asm/mmu.h>
39 #include <asm/sections.h>
40
41 #define flush_HPTE(X, va, pg)   _tlbie(va)
42
43 unsigned long ioremap_base;
44 unsigned long ioremap_bot;
45
46 /* The maximum lowmem defaults to 768Mb, but this can be configured to
47  * another value.
48  */
49 #define MAX_LOW_MEM     CONFIG_LOWMEM_SIZE
50
51 #ifndef CONFIG_SMP
52 struct pgtable_cache_struct quicklists;
53 #endif
54
55 static void __iomem *__ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size,
56                 unsigned long flags)
57 {
58         unsigned long v, i;
59         phys_addr_t p;
60         int err;
61
62         /*
63          * Choose an address to map it to.
64          * Once the vmalloc system is running, we use it.
65          * Before then, we use space going down from ioremap_base
66          * (ioremap_bot records where we're up to).
67          */
68         p = addr & PAGE_MASK;
69         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - p;
70
71         /*
72          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using.
73          * mem_init() sets high_memory so only do the check after that.
74          *
75          * However, allow remap of rootfs: TBD
76          */
77         if (mem_init_done &&
78                 p >= memory_start && p < virt_to_phys(high_memory) &&
79                 !(p >= virt_to_phys((unsigned long)&__bss_stop) &&
80                 p < virt_to_phys((unsigned long)__bss_stop))) {
81                 printk(KERN_WARNING "__ioremap(): phys addr "PTE_FMT
82                         " is RAM lr %p\n", (unsigned long)p,
83                         __builtin_return_address(0));
84                 return NULL;
85         }
86
87         if (size == 0)
88                 return NULL;
89
90         /*
91          * Is it already mapped? If the whole area is mapped then we're
92          * done, otherwise remap it since we want to keep the virt addrs for
93          * each request contiguous.
94          *
95          * We make the assumption here that if the bottom and top
96          * of the range we want are mapped then it's mapped to the
97          * same virt address (and this is contiguous).
98          *  -- Cort
99          */
100
101         if (mem_init_done) {
102                 struct vm_struct *area;
103                 area = get_vm_area(size, VM_IOREMAP);
104                 if (area == NULL)
105                         return NULL;
106                 v = VMALLOC_VMADDR(area->addr);
107         } else {
108                 v = (ioremap_bot -= size);
109         }
110
111         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
112                 flags |= _PAGE_KERNEL;
113         if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
114                 flags |= _PAGE_GUARDED;
115
116         err = 0;
117         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
118                 err = map_page(v + i, p + i, flags);
119         if (err) {
120                 if (mem_init_done)
121                         vfree((void *)v);
122                 return NULL;
123         }
124
125         return (void __iomem *) (v + ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK));
126 }
127
128 void __iomem *ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
129 {
130         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE);
131 }
132 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
133
134 void iounmap(void *addr)
135 {
136         if (addr > high_memory && (unsigned long) addr < ioremap_bot)
137                 vfree((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long) addr));
138 }
139 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
140
141
142 int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags)
143 {
144         pmd_t *pd;
145         pte_t *pg;
146         int err = -ENOMEM;
147         /* spin_lock(&init_mm.page_table_lock); */
148         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
149         pd = pmd_offset(pgd_offset_k(va), va);
150         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
151         pg = pte_alloc_kernel(pd, va); /* from powerpc - pgtable.c */
152         /* pg = pte_alloc_kernel(&init_mm, pd, va); */
153
154         if (pg != NULL) {
155                 err = 0;
156                 set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
157                                 __pgprot(flags)));
158                 if (mem_init_done)
159                         flush_HPTE(0, va, pmd_val(*pd));
160                         /* flush_HPTE(0, va, pg); */
161
162         }
163         /* spin_unlock(&init_mm.page_table_lock); */
164         return err;
165 }
166
167 void __init adjust_total_lowmem(void)
168 {
169 /* TBD */
170 #if 0
171         unsigned long max_low_mem = MAX_LOW_MEM;
172
173         if (total_lowmem > max_low_mem) {
174                 total_lowmem = max_low_mem;
175 #ifndef CONFIG_HIGHMEM
176                 printk(KERN_INFO "Warning, memory limited to %ld Mb, use "
177                                 "CONFIG_HIGHMEM to reach %ld Mb\n",
178                                 max_low_mem >> 20, total_memory >> 20);
179                 total_memory = total_lowmem;
180 #endif /* CONFIG_HIGHMEM */
181         }
182 #endif
183 }
184
185 static void show_tmem(unsigned long tmem)
186 {
187         volatile unsigned long a;
188         a = a + tmem;
189 }
190
191 /*
192  * Map in all of physical memory starting at CONFIG_KERNEL_START.
193  */
194 void __init mapin_ram(void)
195 {
196         unsigned long v, p, s, f;
197
198         v = CONFIG_KERNEL_START;
199         p = memory_start;
200         show_tmem(memory_size);
201         for (s = 0; s < memory_size; s += PAGE_SIZE) {
202                 f = _PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED |
203                                 _PAGE_SHARED | _PAGE_HWEXEC;
204                 if ((char *) v < _stext || (char *) v >= _etext)
205                         f |= _PAGE_WRENABLE;
206                 else
207                         /* On the MicroBlaze, no user access
208                            forces R/W kernel access */
209                         f |= _PAGE_USER;
210                 map_page(v, p, f);
211                 v += PAGE_SIZE;
212                 p += PAGE_SIZE;
213         }
214 }
215
216 /* is x a power of 2? */
217 #define is_power_of_2(x)        ((x) != 0 && (((x) & ((x) - 1)) == 0))
218
219 /*
220  * Set up a mapping for a block of I/O.
221  * virt, phys, size must all be page-aligned.
222  * This should only be called before ioremap is called.
223  */
224 void __init io_block_mapping(unsigned long virt, phys_addr_t phys,
225                              unsigned int size, int flags)
226 {
227         int i;
228
229         if (virt > CONFIG_KERNEL_START && virt < ioremap_bot)
230                 ioremap_bot = ioremap_base = virt;
231
232         /* Put it in the page tables. */
233         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
234                 map_page(virt + i, phys + i, flags);
235 }
236
237 /* Scan the real Linux page tables and return a PTE pointer for
238  * a virtual address in a context.
239  * Returns true (1) if PTE was found, zero otherwise.  The pointer to
240  * the PTE pointer is unmodified if PTE is not found.
241  */
242 static int get_pteptr(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t **ptep)
243 {
244         pgd_t   *pgd;
245         pmd_t   *pmd;
246         pte_t   *pte;
247         int     retval = 0;
248
249         pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
250         if (pgd) {
251                 pmd = pmd_offset(pgd, addr & PAGE_MASK);
252                 if (pmd_present(*pmd)) {
253                         pte = pte_offset_kernel(pmd, addr & PAGE_MASK);
254                         if (pte) {
255                                 retval = 1;
256                                 *ptep = pte;
257                         }
258                 }
259         }
260         return retval;
261 }
262
263 /* Find physical address for this virtual address.  Normally used by
264  * I/O functions, but anyone can call it.
265  */
266 unsigned long iopa(unsigned long addr)
267 {
268         unsigned long pa;
269
270         pte_t *pte;
271         struct mm_struct *mm;
272
273         /* Allow mapping of user addresses (within the thread)
274          * for DMA if necessary.
275          */
276         if (addr < TASK_SIZE)
277                 mm = current->mm;
278         else
279                 mm = &init_mm;
280
281         pa = 0;
282         if (get_pteptr(mm, addr, &pte))
283                 pa = (pte_val(*pte) & PAGE_MASK) | (addr & ~PAGE_MASK);
284
285         return pa;
286 }