[PATCH] mips: fix build warnings
[linux-2.6.git] / arch / mips / mm / tlbex.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Synthesize TLB refill handlers at runtime.
7  *
8  * Copyright (C) 2004,2005 by Thiemo Seufer
9  */
10
11 #include <stdarg.h>
12
13 #include <linux/config.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/types.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <linux/init.h>
19
20 #include <asm/pgtable.h>
21 #include <asm/cacheflush.h>
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/inst.h>
24 #include <asm/elf.h>
25 #include <asm/smp.h>
26 #include <asm/war.h>
27
28 /* #define DEBUG_TLB */
29
30 static __init int __attribute__((unused)) r45k_bvahwbug(void)
31 {
32         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
33         return 0;
34 }
35
36 static __init int __attribute__((unused)) r4k_250MHZhwbug(void)
37 {
38         /* XXX: We should probe for the presence of this bug, but we don't. */
39         return 0;
40 }
41
42 static __init int __attribute__((unused)) bcm1250_m3_war(void)
43 {
44         return BCM1250_M3_WAR;
45 }
46
47 static __init int __attribute__((unused)) r10000_llsc_war(void)
48 {
49         return R10000_LLSC_WAR;
50 }
51
52 /*
53  * A little micro-assembler, intended for TLB refill handler
54  * synthesizing. It is intentionally kept simple, does only support
55  * a subset of instructions, and does not try to hide pipeline effects
56  * like branch delay slots.
57  */
58
59 enum fields
60 {
61         RS = 0x001,
62         RT = 0x002,
63         RD = 0x004,
64         RE = 0x008,
65         SIMM = 0x010,
66         UIMM = 0x020,
67         BIMM = 0x040,
68         JIMM = 0x080,
69         FUNC = 0x100,
70 };
71
72 #define OP_MASK         0x2f
73 #define OP_SH           26
74 #define RS_MASK         0x1f
75 #define RS_SH           21
76 #define RT_MASK         0x1f
77 #define RT_SH           16
78 #define RD_MASK         0x1f
79 #define RD_SH           11
80 #define RE_MASK         0x1f
81 #define RE_SH           6
82 #define IMM_MASK        0xffff
83 #define IMM_SH          0
84 #define JIMM_MASK       0x3ffffff
85 #define JIMM_SH         0
86 #define FUNC_MASK       0x2f
87 #define FUNC_SH         0
88
89 enum opcode {
90         insn_invalid,
91         insn_addu, insn_addiu, insn_and, insn_andi, insn_beq,
92         insn_beql, insn_bgez, insn_bgezl, insn_bltz, insn_bltzl,
93         insn_bne, insn_daddu, insn_daddiu, insn_dmfc0, insn_dmtc0,
94         insn_dsll, insn_dsll32, insn_dsra, insn_dsrl, insn_dsrl32,
95         insn_dsubu, insn_eret, insn_j, insn_jal, insn_jr, insn_ld,
96         insn_ll, insn_lld, insn_lui, insn_lw, insn_mfc0, insn_mtc0,
97         insn_ori, insn_rfe, insn_sc, insn_scd, insn_sd, insn_sll,
98         insn_sra, insn_srl, insn_subu, insn_sw, insn_tlbp, insn_tlbwi,
99         insn_tlbwr, insn_xor, insn_xori
100 };
101
102 struct insn {
103         enum opcode opcode;
104         u32 match;
105         enum fields fields;
106 };
107
108 /* This macro sets the non-variable bits of an instruction. */
109 #define M(a, b, c, d, e, f)                                     \
110         ((a) << OP_SH                                           \
111          | (b) << RS_SH                                         \
112          | (c) << RT_SH                                         \
113          | (d) << RD_SH                                         \
114          | (e) << RE_SH                                         \
115          | (f) << FUNC_SH)
116
117 static __initdata struct insn insn_table[] = {
118         { insn_addiu, M(addiu_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
119         { insn_addu, M(spec_op,0,0,0,0,addu_op), RS | RT | RD },
120         { insn_and, M(spec_op,0,0,0,0,and_op), RS | RT | RD },
121         { insn_andi, M(andi_op,0,0,0,0,0), RS | RT | UIMM },
122         { insn_beq, M(beq_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
123         { insn_beql, M(beql_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
124         { insn_bgez, M(bcond_op,0,bgez_op,0,0,0), RS | BIMM },
125         { insn_bgezl, M(bcond_op,0,bgezl_op,0,0,0), RS | BIMM },
126         { insn_bltz, M(bcond_op,0,bltz_op,0,0,0), RS | BIMM },
127         { insn_bltzl, M(bcond_op,0,bltzl_op,0,0,0), RS | BIMM },
128         { insn_bne, M(bne_op,0,0,0,0,0), RS | RT | BIMM },
129         { insn_daddiu, M(daddiu_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
130         { insn_daddu, M(spec_op,0,0,0,0,daddu_op), RS | RT | RD },
131         { insn_dmfc0, M(cop0_op,dmfc_op,0,0,0,0), RT | RD },
132         { insn_dmtc0, M(cop0_op,dmtc_op,0,0,0,0), RT | RD },
133         { insn_dsll, M(spec_op,0,0,0,0,dsll_op), RT | RD | RE },
134         { insn_dsll32, M(spec_op,0,0,0,0,dsll32_op), RT | RD | RE },
135         { insn_dsra, M(spec_op,0,0,0,0,dsra_op), RT | RD | RE },
136         { insn_dsrl, M(spec_op,0,0,0,0,dsrl_op), RT | RD | RE },
137         { insn_dsrl32, M(spec_op,0,0,0,0,dsrl32_op), RT | RD | RE },
138         { insn_dsubu, M(spec_op,0,0,0,0,dsubu_op), RS | RT | RD },
139         { insn_eret, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,eret_op), 0 },
140         { insn_j, M(j_op,0,0,0,0,0), JIMM },
141         { insn_jal, M(jal_op,0,0,0,0,0), JIMM },
142         { insn_jr, M(spec_op,0,0,0,0,jr_op), RS },
143         { insn_ld, M(ld_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
144         { insn_ll, M(ll_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
145         { insn_lld, M(lld_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
146         { insn_lui, M(lui_op,0,0,0,0,0), RT | SIMM },
147         { insn_lw, M(lw_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
148         { insn_mfc0, M(cop0_op,mfc_op,0,0,0,0), RT | RD },
149         { insn_mtc0, M(cop0_op,mtc_op,0,0,0,0), RT | RD },
150         { insn_ori, M(ori_op,0,0,0,0,0), RS | RT | UIMM },
151         { insn_rfe, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,rfe_op), 0 },
152         { insn_sc, M(sc_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
153         { insn_scd, M(scd_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
154         { insn_sd, M(sd_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
155         { insn_sll, M(spec_op,0,0,0,0,sll_op), RT | RD | RE },
156         { insn_sra, M(spec_op,0,0,0,0,sra_op), RT | RD | RE },
157         { insn_srl, M(spec_op,0,0,0,0,srl_op), RT | RD | RE },
158         { insn_subu, M(spec_op,0,0,0,0,subu_op), RS | RT | RD },
159         { insn_sw, M(sw_op,0,0,0,0,0), RS | RT | SIMM },
160         { insn_tlbp, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,tlbp_op), 0 },
161         { insn_tlbwi, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,tlbwi_op), 0 },
162         { insn_tlbwr, M(cop0_op,cop_op,0,0,0,tlbwr_op), 0 },
163         { insn_xor, M(spec_op,0,0,0,0,xor_op), RS | RT | RD },
164         { insn_xori, M(xori_op,0,0,0,0,0), RS | RT | UIMM },
165         { insn_invalid, 0, 0 }
166 };
167
168 #undef M
169
170 static __init u32 build_rs(u32 arg)
171 {
172         if (arg & ~RS_MASK)
173                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
174
175         return (arg & RS_MASK) << RS_SH;
176 }
177
178 static __init u32 build_rt(u32 arg)
179 {
180         if (arg & ~RT_MASK)
181                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
182
183         return (arg & RT_MASK) << RT_SH;
184 }
185
186 static __init u32 build_rd(u32 arg)
187 {
188         if (arg & ~RD_MASK)
189                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
190
191         return (arg & RD_MASK) << RD_SH;
192 }
193
194 static __init u32 build_re(u32 arg)
195 {
196         if (arg & ~RE_MASK)
197                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
198
199         return (arg & RE_MASK) << RE_SH;
200 }
201
202 static __init u32 build_simm(s32 arg)
203 {
204         if (arg > 0x7fff || arg < -0x8000)
205                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
206
207         return arg & 0xffff;
208 }
209
210 static __init u32 build_uimm(u32 arg)
211 {
212         if (arg & ~IMM_MASK)
213                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
214
215         return arg & IMM_MASK;
216 }
217
218 static __init u32 build_bimm(s32 arg)
219 {
220         if (arg > 0x1ffff || arg < -0x20000)
221                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
222
223         if (arg & 0x3)
224                 printk(KERN_WARNING "Invalid TLB synthesizer branch target\n");
225
226         return ((arg < 0) ? (1 << 15) : 0) | ((arg >> 2) & 0x7fff);
227 }
228
229 static __init u32 build_jimm(u32 arg)
230 {
231         if (arg & ~((JIMM_MASK) << 2))
232                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
233
234         return (arg >> 2) & JIMM_MASK;
235 }
236
237 static __init u32 build_func(u32 arg)
238 {
239         if (arg & ~FUNC_MASK)
240                 printk(KERN_WARNING "TLB synthesizer field overflow\n");
241
242         return arg & FUNC_MASK;
243 }
244
245 /*
246  * The order of opcode arguments is implicitly left to right,
247  * starting with RS and ending with FUNC or IMM.
248  */
249 static void __init build_insn(u32 **buf, enum opcode opc, ...)
250 {
251         struct insn *ip = NULL;
252         unsigned int i;
253         va_list ap;
254         u32 op;
255
256         for (i = 0; insn_table[i].opcode != insn_invalid; i++)
257                 if (insn_table[i].opcode == opc) {
258                         ip = &insn_table[i];
259                         break;
260                 }
261
262         if (!ip)
263                 panic("Unsupported TLB synthesizer instruction %d", opc);
264
265         op = ip->match;
266         va_start(ap, opc);
267         if (ip->fields & RS) op |= build_rs(va_arg(ap, u32));
268         if (ip->fields & RT) op |= build_rt(va_arg(ap, u32));
269         if (ip->fields & RD) op |= build_rd(va_arg(ap, u32));
270         if (ip->fields & RE) op |= build_re(va_arg(ap, u32));
271         if (ip->fields & SIMM) op |= build_simm(va_arg(ap, s32));
272         if (ip->fields & UIMM) op |= build_uimm(va_arg(ap, u32));
273         if (ip->fields & BIMM) op |= build_bimm(va_arg(ap, s32));
274         if (ip->fields & JIMM) op |= build_jimm(va_arg(ap, u32));
275         if (ip->fields & FUNC) op |= build_func(va_arg(ap, u32));
276         va_end(ap);
277
278         **buf = op;
279         (*buf)++;
280 }
281
282 #define I_u1u2u3(op)                                            \
283         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
284                 unsigned int b, unsigned int c)                 \
285         {                                                       \
286                 build_insn(buf, insn##op, a, b, c);             \
287         }
288
289 #define I_u2u1u3(op)                                            \
290         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
291                 unsigned int b, unsigned int c)                 \
292         {                                                       \
293                 build_insn(buf, insn##op, b, a, c);             \
294         }
295
296 #define I_u3u1u2(op)                                            \
297         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
298                 unsigned int b, unsigned int c)                 \
299         {                                                       \
300                 build_insn(buf, insn##op, b, c, a);             \
301         }
302
303 #define I_u1u2s3(op)                                            \
304         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
305                 unsigned int b, signed int c)                   \
306         {                                                       \
307                 build_insn(buf, insn##op, a, b, c);             \
308         }
309
310 #define I_u2s3u1(op)                                            \
311         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
312                 signed int b, unsigned int c)                   \
313         {                                                       \
314                 build_insn(buf, insn##op, c, a, b);             \
315         }
316
317 #define I_u2u1s3(op)                                            \
318         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
319                 unsigned int b, signed int c)                   \
320         {                                                       \
321                 build_insn(buf, insn##op, b, a, c);             \
322         }
323
324 #define I_u1u2(op)                                              \
325         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
326                 unsigned int b)                                 \
327         {                                                       \
328                 build_insn(buf, insn##op, a, b);                \
329         }
330
331 #define I_u1s2(op)                                              \
332         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a,     \
333                 signed int b)                                   \
334         {                                                       \
335                 build_insn(buf, insn##op, a, b);                \
336         }
337
338 #define I_u1(op)                                                \
339         static inline void i##op(u32 **buf, unsigned int a)     \
340         {                                                       \
341                 build_insn(buf, insn##op, a);                   \
342         }
343
344 #define I_0(op)                                                 \
345         static inline void i##op(u32 **buf)                     \
346         {                                                       \
347                 build_insn(buf, insn##op);                      \
348         }
349
350 I_u2u1s3(_addiu);
351 I_u3u1u2(_addu);
352 I_u2u1u3(_andi);
353 I_u3u1u2(_and);
354 I_u1u2s3(_beq);
355 I_u1u2s3(_beql);
356 I_u1s2(_bgez);
357 I_u1s2(_bgezl);
358 I_u1s2(_bltz);
359 I_u1s2(_bltzl);
360 I_u1u2s3(_bne);
361 I_u1u2(_dmfc0);
362 I_u1u2(_dmtc0);
363 I_u2u1s3(_daddiu);
364 I_u3u1u2(_daddu);
365 I_u2u1u3(_dsll);
366 I_u2u1u3(_dsll32);
367 I_u2u1u3(_dsra);
368 I_u2u1u3(_dsrl);
369 I_u2u1u3(_dsrl32);
370 I_u3u1u2(_dsubu);
371 I_0(_eret);
372 I_u1(_j);
373 I_u1(_jal);
374 I_u1(_jr);
375 I_u2s3u1(_ld);
376 I_u2s3u1(_ll);
377 I_u2s3u1(_lld);
378 I_u1s2(_lui);
379 I_u2s3u1(_lw);
380 I_u1u2(_mfc0);
381 I_u1u2(_mtc0);
382 I_u2u1u3(_ori);
383 I_0(_rfe);
384 I_u2s3u1(_sc);
385 I_u2s3u1(_scd);
386 I_u2s3u1(_sd);
387 I_u2u1u3(_sll);
388 I_u2u1u3(_sra);
389 I_u2u1u3(_srl);
390 I_u3u1u2(_subu);
391 I_u2s3u1(_sw);
392 I_0(_tlbp);
393 I_0(_tlbwi);
394 I_0(_tlbwr);
395 I_u3u1u2(_xor)
396 I_u2u1u3(_xori);
397
398 /*
399  * handling labels
400  */
401
402 enum label_id {
403         label_invalid,
404         label_second_part,
405         label_leave,
406         label_vmalloc,
407         label_vmalloc_done,
408         label_tlbw_hazard,
409         label_split,
410         label_nopage_tlbl,
411         label_nopage_tlbs,
412         label_nopage_tlbm,
413         label_smp_pgtable_change,
414         label_r3000_write_probe_fail,
415         label_r3000_write_probe_ok
416 };
417
418 struct label {
419         u32 *addr;
420         enum label_id lab;
421 };
422
423 static __init void build_label(struct label **lab, u32 *addr,
424                                enum label_id l)
425 {
426         (*lab)->addr = addr;
427         (*lab)->lab = l;
428         (*lab)++;
429 }
430
431 #define L_LA(lb)                                                \
432         static inline void l##lb(struct label **lab, u32 *addr) \
433         {                                                       \
434                 build_label(lab, addr, label##lb);              \
435         }
436
437 L_LA(_second_part)
438 L_LA(_leave)
439 L_LA(_vmalloc)
440 L_LA(_vmalloc_done)
441 L_LA(_tlbw_hazard)
442 L_LA(_split)
443 L_LA(_nopage_tlbl)
444 L_LA(_nopage_tlbs)
445 L_LA(_nopage_tlbm)
446 L_LA(_smp_pgtable_change)
447 L_LA(_r3000_write_probe_fail)
448 L_LA(_r3000_write_probe_ok)
449
450 /* convenience macros for instructions */
451 #ifdef CONFIG_64BIT
452 # define i_LW(buf, rs, rt, off) i_ld(buf, rs, rt, off)
453 # define i_SW(buf, rs, rt, off) i_sd(buf, rs, rt, off)
454 # define i_SLL(buf, rs, rt, sh) i_dsll(buf, rs, rt, sh)
455 # define i_SRA(buf, rs, rt, sh) i_dsra(buf, rs, rt, sh)
456 # define i_SRL(buf, rs, rt, sh) i_dsrl(buf, rs, rt, sh)
457 # define i_MFC0(buf, rt, rd) i_dmfc0(buf, rt, rd)
458 # define i_MTC0(buf, rt, rd) i_dmtc0(buf, rt, rd)
459 # define i_ADDIU(buf, rs, rt, val) i_daddiu(buf, rs, rt, val)
460 # define i_ADDU(buf, rs, rt, rd) i_daddu(buf, rs, rt, rd)
461 # define i_SUBU(buf, rs, rt, rd) i_dsubu(buf, rs, rt, rd)
462 # define i_LL(buf, rs, rt, off) i_lld(buf, rs, rt, off)
463 # define i_SC(buf, rs, rt, off) i_scd(buf, rs, rt, off)
464 #else
465 # define i_LW(buf, rs, rt, off) i_lw(buf, rs, rt, off)
466 # define i_SW(buf, rs, rt, off) i_sw(buf, rs, rt, off)
467 # define i_SLL(buf, rs, rt, sh) i_sll(buf, rs, rt, sh)
468 # define i_SRA(buf, rs, rt, sh) i_sra(buf, rs, rt, sh)
469 # define i_SRL(buf, rs, rt, sh) i_srl(buf, rs, rt, sh)
470 # define i_MFC0(buf, rt, rd) i_mfc0(buf, rt, rd)
471 # define i_MTC0(buf, rt, rd) i_mtc0(buf, rt, rd)
472 # define i_ADDIU(buf, rs, rt, val) i_addiu(buf, rs, rt, val)
473 # define i_ADDU(buf, rs, rt, rd) i_addu(buf, rs, rt, rd)
474 # define i_SUBU(buf, rs, rt, rd) i_subu(buf, rs, rt, rd)
475 # define i_LL(buf, rs, rt, off) i_ll(buf, rs, rt, off)
476 # define i_SC(buf, rs, rt, off) i_sc(buf, rs, rt, off)
477 #endif
478
479 #define i_b(buf, off) i_beq(buf, 0, 0, off)
480 #define i_beqz(buf, rs, off) i_beq(buf, rs, 0, off)
481 #define i_beqzl(buf, rs, off) i_beql(buf, rs, 0, off)
482 #define i_bnez(buf, rs, off) i_bne(buf, rs, 0, off)
483 #define i_bnezl(buf, rs, off) i_bnel(buf, rs, 0, off)
484 #define i_move(buf, a, b) i_ADDU(buf, a, 0, b)
485 #define i_nop(buf) i_sll(buf, 0, 0, 0)
486 #define i_ssnop(buf) i_sll(buf, 0, 0, 1)
487 #define i_ehb(buf) i_sll(buf, 0, 0, 3)
488
489 #ifdef CONFIG_64BIT
490 static __init int __attribute__((unused)) in_compat_space_p(long addr)
491 {
492         /* Is this address in 32bit compat space? */
493         return (((addr) & 0xffffffff00000000) == 0xffffffff00000000);
494 }
495
496 static __init int __attribute__((unused)) rel_highest(long val)
497 {
498         return ((((val + 0x800080008000L) >> 48) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
499 }
500
501 static __init int __attribute__((unused)) rel_higher(long val)
502 {
503         return ((((val + 0x80008000L) >> 32) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
504 }
505 #endif
506
507 static __init int rel_hi(long val)
508 {
509         return ((((val + 0x8000L) >> 16) & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
510 }
511
512 static __init int rel_lo(long val)
513 {
514         return ((val & 0xffff) ^ 0x8000) - 0x8000;
515 }
516
517 static __init void i_LA_mostly(u32 **buf, unsigned int rs, long addr)
518 {
519 #ifdef CONFIG_64BIT
520         if (!in_compat_space_p(addr)) {
521                 i_lui(buf, rs, rel_highest(addr));
522                 if (rel_higher(addr))
523                         i_daddiu(buf, rs, rs, rel_higher(addr));
524                 if (rel_hi(addr)) {
525                         i_dsll(buf, rs, rs, 16);
526                         i_daddiu(buf, rs, rs, rel_hi(addr));
527                         i_dsll(buf, rs, rs, 16);
528                 } else
529                         i_dsll32(buf, rs, rs, 0);
530         } else
531 #endif
532                 i_lui(buf, rs, rel_hi(addr));
533 }
534
535 static __init void __attribute__((unused)) i_LA(u32 **buf, unsigned int rs,
536                                                 long addr)
537 {
538         i_LA_mostly(buf, rs, addr);
539         if (rel_lo(addr))
540                 i_ADDIU(buf, rs, rs, rel_lo(addr));
541 }
542
543 /*
544  * handle relocations
545  */
546
547 struct reloc {
548         u32 *addr;
549         unsigned int type;
550         enum label_id lab;
551 };
552
553 static __init void r_mips_pc16(struct reloc **rel, u32 *addr,
554                                enum label_id l)
555 {
556         (*rel)->addr = addr;
557         (*rel)->type = R_MIPS_PC16;
558         (*rel)->lab = l;
559         (*rel)++;
560 }
561
562 static inline void __resolve_relocs(struct reloc *rel, struct label *lab)
563 {
564         long laddr = (long)lab->addr;
565         long raddr = (long)rel->addr;
566
567         switch (rel->type) {
568         case R_MIPS_PC16:
569                 *rel->addr |= build_bimm(laddr - (raddr + 4));
570                 break;
571
572         default:
573                 panic("Unsupported TLB synthesizer relocation %d",
574                       rel->type);
575         }
576 }
577
578 static __init void resolve_relocs(struct reloc *rel, struct label *lab)
579 {
580         struct label *l;
581
582         for (; rel->lab != label_invalid; rel++)
583                 for (l = lab; l->lab != label_invalid; l++)
584                         if (rel->lab == l->lab)
585                                 __resolve_relocs(rel, l);
586 }
587
588 static __init void move_relocs(struct reloc *rel, u32 *first, u32 *end,
589                                long off)
590 {
591         for (; rel->lab != label_invalid; rel++)
592                 if (rel->addr >= first && rel->addr < end)
593                         rel->addr += off;
594 }
595
596 static __init void move_labels(struct label *lab, u32 *first, u32 *end,
597                                long off)
598 {
599         for (; lab->lab != label_invalid; lab++)
600                 if (lab->addr >= first && lab->addr < end)
601                         lab->addr += off;
602 }
603
604 static __init void copy_handler(struct reloc *rel, struct label *lab,
605                                 u32 *first, u32 *end, u32 *target)
606 {
607         long off = (long)(target - first);
608
609         memcpy(target, first, (end - first) * sizeof(u32));
610
611         move_relocs(rel, first, end, off);
612         move_labels(lab, first, end, off);
613 }
614
615 static __init int __attribute__((unused)) insn_has_bdelay(struct reloc *rel,
616                                                           u32 *addr)
617 {
618         for (; rel->lab != label_invalid; rel++) {
619                 if (rel->addr == addr
620                     && (rel->type == R_MIPS_PC16
621                         || rel->type == R_MIPS_26))
622                         return 1;
623         }
624
625         return 0;
626 }
627
628 /* convenience functions for labeled branches */
629 static void __attribute__((unused)) il_bltz(u32 **p, struct reloc **r,
630                                             unsigned int reg, enum label_id l)
631 {
632         r_mips_pc16(r, *p, l);
633         i_bltz(p, reg, 0);
634 }
635
636 static void __attribute__((unused)) il_b(u32 **p, struct reloc **r,
637                                          enum label_id l)
638 {
639         r_mips_pc16(r, *p, l);
640         i_b(p, 0);
641 }
642
643 static void il_beqz(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
644                     enum label_id l)
645 {
646         r_mips_pc16(r, *p, l);
647         i_beqz(p, reg, 0);
648 }
649
650 static void __attribute__((unused))
651 il_beqzl(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg, enum label_id l)
652 {
653         r_mips_pc16(r, *p, l);
654         i_beqzl(p, reg, 0);
655 }
656
657 static void il_bnez(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
658                     enum label_id l)
659 {
660         r_mips_pc16(r, *p, l);
661         i_bnez(p, reg, 0);
662 }
663
664 static void il_bgezl(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int reg,
665                      enum label_id l)
666 {
667         r_mips_pc16(r, *p, l);
668         i_bgezl(p, reg, 0);
669 }
670
671 /* The only general purpose registers allowed in TLB handlers. */
672 #define K0              26
673 #define K1              27
674
675 /* Some CP0 registers */
676 #define C0_INDEX        0
677 #define C0_ENTRYLO0     2
678 #define C0_ENTRYLO1     3
679 #define C0_CONTEXT      4
680 #define C0_BADVADDR     8
681 #define C0_ENTRYHI      10
682 #define C0_EPC          14
683 #define C0_XCONTEXT     20
684
685 #ifdef CONFIG_64BIT
686 # define GET_CONTEXT(buf, reg) i_MFC0(buf, reg, C0_XCONTEXT)
687 #else
688 # define GET_CONTEXT(buf, reg) i_MFC0(buf, reg, C0_CONTEXT)
689 #endif
690
691 /* The worst case length of the handler is around 18 instructions for
692  * R3000-style TLBs and up to 63 instructions for R4000-style TLBs.
693  * Maximum space available is 32 instructions for R3000 and 64
694  * instructions for R4000.
695  *
696  * We deliberately chose a buffer size of 128, so we won't scribble
697  * over anything important on overflow before we panic.
698  */
699 static __initdata u32 tlb_handler[128];
700
701 /* simply assume worst case size for labels and relocs */
702 static __initdata struct label labels[128];
703 static __initdata struct reloc relocs[128];
704
705 /*
706  * The R3000 TLB handler is simple.
707  */
708 static void __init build_r3000_tlb_refill_handler(void)
709 {
710         long pgdc = (long)pgd_current;
711         u32 *p;
712
713         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
714         p = tlb_handler;
715
716         i_mfc0(&p, K0, C0_BADVADDR);
717         i_lui(&p, K1, rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
718         i_lw(&p, K1, rel_lo(pgdc), K1);
719         i_srl(&p, K0, K0, 22); /* load delay */
720         i_sll(&p, K0, K0, 2);
721         i_addu(&p, K1, K1, K0);
722         i_mfc0(&p, K0, C0_CONTEXT);
723         i_lw(&p, K1, 0, K1); /* cp0 delay */
724         i_andi(&p, K0, K0, 0xffc); /* load delay */
725         i_addu(&p, K1, K1, K0);
726         i_lw(&p, K0, 0, K1);
727         i_nop(&p); /* load delay */
728         i_mtc0(&p, K0, C0_ENTRYLO0);
729         i_mfc0(&p, K1, C0_EPC); /* cp0 delay */
730         i_tlbwr(&p); /* cp0 delay */
731         i_jr(&p, K1);
732         i_rfe(&p); /* branch delay */
733
734         if (p > tlb_handler + 32)
735                 panic("TLB refill handler space exceeded");
736
737         printk("Synthesized TLB handler (%u instructions).\n",
738                (unsigned int)(p - tlb_handler));
739 #ifdef DEBUG_TLB
740         {
741                 int i;
742
743                 for (i = 0; i < (p - tlb_handler); i++)
744                         printk("%08x\n", tlb_handler[i]);
745         }
746 #endif
747
748         memcpy((void *)CAC_BASE, tlb_handler, 0x80);
749         flush_icache_range(CAC_BASE, CAC_BASE + 0x80);
750 }
751
752 /*
753  * The R4000 TLB handler is much more complicated. We have two
754  * consecutive handler areas with 32 instructions space each.
755  * Since they aren't used at the same time, we can overflow in the
756  * other one.To keep things simple, we first assume linear space,
757  * then we relocate it to the final handler layout as needed.
758  */
759 static __initdata u32 final_handler[64];
760
761 /*
762  * Hazards
763  *
764  * From the IDT errata for the QED RM5230 (Nevada), processor revision 1.0:
765  * 2. A timing hazard exists for the TLBP instruction.
766  *
767  *      stalling_instruction
768  *      TLBP
769  *
770  * The JTLB is being read for the TLBP throughout the stall generated by the
771  * previous instruction. This is not really correct as the stalling instruction
772  * can modify the address used to access the JTLB.  The failure symptom is that
773  * the TLBP instruction will use an address created for the stalling instruction
774  * and not the address held in C0_ENHI and thus report the wrong results.
775  *
776  * The software work-around is to not allow the instruction preceding the TLBP
777  * to stall - make it an NOP or some other instruction guaranteed not to stall.
778  *
779  * Errata 2 will not be fixed.  This errata is also on the R5000.
780  *
781  * As if we MIPS hackers wouldn't know how to nop pipelines happy ...
782  */
783 static __init void __attribute__((unused)) build_tlb_probe_entry(u32 **p)
784 {
785         switch (current_cpu_data.cputype) {
786         case CPU_R5000:
787         case CPU_R5000A:
788         case CPU_NEVADA:
789                 i_nop(p);
790                 i_tlbp(p);
791                 break;
792
793         default:
794                 i_tlbp(p);
795                 break;
796         }
797 }
798
799 /*
800  * Write random or indexed TLB entry, and care about the hazards from
801  * the preceeding mtc0 and for the following eret.
802  */
803 enum tlb_write_entry { tlb_random, tlb_indexed };
804
805 static __init void build_tlb_write_entry(u32 **p, struct label **l,
806                                          struct reloc **r,
807                                          enum tlb_write_entry wmode)
808 {
809         void(*tlbw)(u32 **) = NULL;
810
811         switch (wmode) {
812         case tlb_random: tlbw = i_tlbwr; break;
813         case tlb_indexed: tlbw = i_tlbwi; break;
814         }
815
816         switch (current_cpu_data.cputype) {
817         case CPU_R4000PC:
818         case CPU_R4000SC:
819         case CPU_R4000MC:
820         case CPU_R4400PC:
821         case CPU_R4400SC:
822         case CPU_R4400MC:
823                 /*
824                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
825                  * two nops after the tlbw instruction.
826                  */
827                 il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard);
828                 tlbw(p);
829                 l_tlbw_hazard(l, *p);
830                 i_nop(p);
831                 break;
832
833         case CPU_R4600:
834         case CPU_R4700:
835         case CPU_R5000:
836         case CPU_R5000A:
837         case CPU_5KC:
838         case CPU_TX49XX:
839         case CPU_AU1000:
840         case CPU_AU1100:
841         case CPU_AU1500:
842         case CPU_AU1550:
843                 i_nop(p);
844                 tlbw(p);
845                 break;
846
847         case CPU_R10000:
848         case CPU_R12000:
849         case CPU_4KC:
850         case CPU_SB1:
851         case CPU_4KSC:
852         case CPU_20KC:
853         case CPU_25KF:
854                 tlbw(p);
855                 break;
856
857         case CPU_NEVADA:
858                 i_nop(p); /* QED specifies 2 nops hazard */
859                 /*
860                  * This branch uses up a mtc0 hazard nop slot and saves
861                  * a nop after the tlbw instruction.
862                  */
863                 il_bgezl(p, r, 0, label_tlbw_hazard);
864                 tlbw(p);
865                 l_tlbw_hazard(l, *p);
866                 break;
867
868         case CPU_RM7000:
869                 i_nop(p);
870                 i_nop(p);
871                 i_nop(p);
872                 i_nop(p);
873                 tlbw(p);
874                 break;
875
876         case CPU_4KEC:
877         case CPU_24K:
878                 i_ehb(p);
879                 tlbw(p);
880                 break;
881
882         case CPU_RM9000:
883                 /*
884                  * When the JTLB is updated by tlbwi or tlbwr, a subsequent
885                  * use of the JTLB for instructions should not occur for 4
886                  * cpu cycles and use for data translations should not occur
887                  * for 3 cpu cycles.
888                  */
889                 i_ssnop(p);
890                 i_ssnop(p);
891                 i_ssnop(p);
892                 i_ssnop(p);
893                 tlbw(p);
894                 i_ssnop(p);
895                 i_ssnop(p);
896                 i_ssnop(p);
897                 i_ssnop(p);
898                 break;
899
900         case CPU_VR4111:
901         case CPU_VR4121:
902         case CPU_VR4122:
903         case CPU_VR4181:
904         case CPU_VR4181A:
905                 i_nop(p);
906                 i_nop(p);
907                 tlbw(p);
908                 i_nop(p);
909                 i_nop(p);
910                 break;
911
912         case CPU_VR4131:
913         case CPU_VR4133:
914                 i_nop(p);
915                 i_nop(p);
916                 tlbw(p);
917                 break;
918
919         default:
920                 panic("No TLB refill handler yet (CPU type: %d)",
921                       current_cpu_data.cputype);
922                 break;
923         }
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_64BIT
927 /*
928  * TMP and PTR are scratch.
929  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pmd entry.
930  */
931 static __init void
932 build_get_pmde64(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
933                  unsigned int tmp, unsigned int ptr)
934 {
935         long pgdc = (long)pgd_current;
936
937         /*
938          * The vmalloc handling is not in the hotpath.
939          */
940         i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
941         il_bltz(p, r, tmp, label_vmalloc);
942         /* No i_nop needed here, since the next insn doesn't touch TMP. */
943
944 #ifdef CONFIG_SMP
945         /*
946          * 64 bit SMP has the lower part of &pgd_current[smp_processor_id()]
947          * stored in CONTEXT.
948          */
949         if (in_compat_space_p(pgdc)) {
950                 i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
951                 i_dsra(p, ptr, ptr, 23);
952                 i_ld(p, ptr, 0, ptr);
953         } else {
954 #ifdef CONFIG_BUILD_ELF64
955                 i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
956                 i_dsrl(p, ptr, ptr, 23);
957                 i_dsll(p, ptr, ptr, 3);
958                 i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
959                 i_daddu(p, ptr, ptr, tmp);
960                 i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
961                 i_ld(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
962 #else
963                 i_dmfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
964                 i_lui(p, tmp, rel_highest(pgdc));
965                 i_dsll(p, ptr, ptr, 9);
966                 i_daddiu(p, tmp, tmp, rel_higher(pgdc));
967                 i_dsrl32(p, ptr, ptr, 0);
968                 i_and(p, ptr, ptr, tmp);
969                 i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR);
970                 i_ld(p, ptr, 0, ptr);
971 #endif
972         }
973 #else
974         i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
975         i_ld(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
976 #endif
977
978         l_vmalloc_done(l, *p);
979         i_dsrl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT-3); /* get pgd offset in bytes */
980         i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PGD - 1)<<3);
981         i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
982         i_dmfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
983         i_ld(p, ptr, 0, ptr); /* get pmd pointer */
984         i_dsrl(p, tmp, tmp, PMD_SHIFT-3); /* get pmd offset in bytes */
985         i_andi(p, tmp, tmp, (PTRS_PER_PMD - 1)<<3);
986         i_daddu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pmd offset */
987 }
988
989 /*
990  * BVADDR is the faulting address, PTR is scratch.
991  * PTR will hold the pgd for vmalloc.
992  */
993 static __init void
994 build_get_pgd_vmalloc64(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
995                         unsigned int bvaddr, unsigned int ptr)
996 {
997         long swpd = (long)swapper_pg_dir;
998
999         l_vmalloc(l, *p);
1000         i_LA(p, ptr, VMALLOC_START);
1001         i_dsubu(p, bvaddr, bvaddr, ptr);
1002
1003         if (in_compat_space_p(swpd) && !rel_lo(swpd)) {
1004                 il_b(p, r, label_vmalloc_done);
1005                 i_lui(p, ptr, rel_hi(swpd));
1006         } else {
1007                 i_LA_mostly(p, ptr, swpd);
1008                 il_b(p, r, label_vmalloc_done);
1009                 i_daddiu(p, ptr, ptr, rel_lo(swpd));
1010         }
1011 }
1012
1013 #else /* !CONFIG_64BIT */
1014
1015 /*
1016  * TMP and PTR are scratch.
1017  * TMP will be clobbered, PTR will hold the pgd entry.
1018  */
1019 static __init void __attribute__((unused))
1020 build_get_pgde32(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1021 {
1022         long pgdc = (long)pgd_current;
1023
1024         /* 32 bit SMP has smp_processor_id() stored in CONTEXT. */
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         i_mfc0(p, ptr, C0_CONTEXT);
1027         i_LA_mostly(p, tmp, pgdc);
1028         i_srl(p, ptr, ptr, 23);
1029         i_sll(p, ptr, ptr, 2);
1030         i_addu(p, ptr, tmp, ptr);
1031 #else
1032         i_LA_mostly(p, ptr, pgdc);
1033 #endif
1034         i_mfc0(p, tmp, C0_BADVADDR); /* get faulting address */
1035         i_lw(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
1036         i_srl(p, tmp, tmp, PGDIR_SHIFT); /* get pgd only bits */
1037         i_sll(p, tmp, tmp, PGD_T_LOG2);
1038         i_addu(p, ptr, ptr, tmp); /* add in pgd offset */
1039 }
1040
1041 #endif /* !CONFIG_64BIT */
1042
1043 static __init void build_adjust_context(u32 **p, unsigned int ctx)
1044 {
1045         unsigned int shift = 4 - (PTE_T_LOG2 + 1);
1046         unsigned int mask = (PTRS_PER_PTE / 2 - 1) << (PTE_T_LOG2 + 1);
1047
1048         switch (current_cpu_data.cputype) {
1049         case CPU_VR41XX:
1050         case CPU_VR4111:
1051         case CPU_VR4121:
1052         case CPU_VR4122:
1053         case CPU_VR4131:
1054         case CPU_VR4181:
1055         case CPU_VR4181A:
1056         case CPU_VR4133:
1057                 shift += 2;
1058                 break;
1059
1060         default:
1061                 break;
1062         }
1063
1064         if (shift)
1065                 i_SRL(p, ctx, ctx, shift);
1066         i_andi(p, ctx, ctx, mask);
1067 }
1068
1069 static __init void build_get_ptep(u32 **p, unsigned int tmp, unsigned int ptr)
1070 {
1071         /*
1072          * Bug workaround for the Nevada. It seems as if under certain
1073          * circumstances the move from cp0_context might produce a
1074          * bogus result when the mfc0 instruction and its consumer are
1075          * in a different cacheline or a load instruction, probably any
1076          * memory reference, is between them.
1077          */
1078         switch (current_cpu_data.cputype) {
1079         case CPU_NEVADA:
1080                 i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1081                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1082                 break;
1083
1084         default:
1085                 GET_CONTEXT(p, tmp); /* get context reg */
1086                 i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1087                 break;
1088         }
1089
1090         build_adjust_context(p, tmp);
1091         i_ADDU(p, ptr, ptr, tmp); /* add in offset */
1092 }
1093
1094 static __init void build_update_entries(u32 **p, unsigned int tmp,
1095                                         unsigned int ptep)
1096 {
1097         /*
1098          * 64bit address support (36bit on a 32bit CPU) in a 32bit
1099          * Kernel is a special case. Only a few CPUs use it.
1100          */
1101 #ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1102         if (cpu_has_64bits) {
1103                 i_ld(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1104                 i_ld(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1105                 i_dsrl(p, tmp, tmp, 6); /* convert to entrylo0 */
1106                 i_mtc0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1107                 i_dsrl(p, ptep, ptep, 6); /* convert to entrylo1 */
1108                 i_mtc0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1109         } else {
1110                 int pte_off_even = sizeof(pte_t) / 2;
1111                 int pte_off_odd = pte_off_even + sizeof(pte_t);
1112
1113                 /* The pte entries are pre-shifted */
1114                 i_lw(p, tmp, pte_off_even, ptep); /* get even pte */
1115                 i_mtc0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1116                 i_lw(p, ptep, pte_off_odd, ptep); /* get odd pte */
1117                 i_mtc0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1118         }
1119 #else
1120         i_LW(p, tmp, 0, ptep); /* get even pte */
1121         i_LW(p, ptep, sizeof(pte_t), ptep); /* get odd pte */
1122         if (r45k_bvahwbug())
1123                 build_tlb_probe_entry(p);
1124         i_SRL(p, tmp, tmp, 6); /* convert to entrylo0 */
1125         if (r4k_250MHZhwbug())
1126                 i_mtc0(p, 0, C0_ENTRYLO0);
1127         i_mtc0(p, tmp, C0_ENTRYLO0); /* load it */
1128         i_SRL(p, ptep, ptep, 6); /* convert to entrylo1 */
1129         if (r45k_bvahwbug())
1130                 i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1131         if (r4k_250MHZhwbug())
1132                 i_mtc0(p, 0, C0_ENTRYLO1);
1133         i_mtc0(p, ptep, C0_ENTRYLO1); /* load it */
1134 #endif
1135 }
1136
1137 static void __init build_r4000_tlb_refill_handler(void)
1138 {
1139         u32 *p = tlb_handler;
1140         struct label *l = labels;
1141         struct reloc *r = relocs;
1142         u32 *f;
1143         unsigned int final_len;
1144
1145         memset(tlb_handler, 0, sizeof(tlb_handler));
1146         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1147         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1148         memset(final_handler, 0, sizeof(final_handler));
1149
1150         /*
1151          * create the plain linear handler
1152          */
1153         if (bcm1250_m3_war()) {
1154                 i_MFC0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1155                 i_MFC0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1156                 i_xor(&p, K0, K0, K1);
1157                 i_SRL(&p, K0, K0, PAGE_SHIFT + 1);
1158                 il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1159                 /* No need for i_nop */
1160         }
1161
1162 #ifdef CONFIG_64BIT
1163         build_get_pmde64(&p, &l, &r, K0, K1); /* get pmd in K1 */
1164 #else
1165         build_get_pgde32(&p, K0, K1); /* get pgd in K1 */
1166 #endif
1167
1168         build_get_ptep(&p, K0, K1);
1169         build_update_entries(&p, K0, K1);
1170         build_tlb_write_entry(&p, &l, &r, tlb_random);
1171         l_leave(&l, p);
1172         i_eret(&p); /* return from trap */
1173
1174 #ifdef CONFIG_64BIT
1175         build_get_pgd_vmalloc64(&p, &l, &r, K0, K1);
1176 #endif
1177
1178         /*
1179          * Overflow check: For the 64bit handler, we need at least one
1180          * free instruction slot for the wrap-around branch. In worst
1181          * case, if the intended insertion point is a delay slot, we
1182          * need three, with the the second nop'ed and the third being
1183          * unused.
1184          */
1185 #ifdef CONFIG_32BIT
1186         if ((p - tlb_handler) > 64)
1187                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1188 #else
1189         if (((p - tlb_handler) > 63)
1190             || (((p - tlb_handler) > 61)
1191                 && insn_has_bdelay(relocs, tlb_handler + 29)))
1192                 panic("TLB refill handler space exceeded");
1193 #endif
1194
1195         /*
1196          * Now fold the handler in the TLB refill handler space.
1197          */
1198 #ifdef CONFIG_32BIT
1199         f = final_handler;
1200         /* Simplest case, just copy the handler. */
1201         copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1202         final_len = p - tlb_handler;
1203 #else /* CONFIG_64BIT */
1204         f = final_handler + 32;
1205         if ((p - tlb_handler) <= 32) {
1206                 /* Just copy the handler. */
1207                 copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, p, f);
1208                 final_len = p - tlb_handler;
1209         } else {
1210                 u32 *split = tlb_handler + 30;
1211
1212                 /*
1213                  * Find the split point.
1214                  */
1215                 if (insn_has_bdelay(relocs, split - 1))
1216                         split--;
1217
1218                 /* Copy first part of the handler. */
1219                 copy_handler(relocs, labels, tlb_handler, split, f);
1220                 f += split - tlb_handler;
1221
1222                 /* Insert branch. */
1223                 l_split(&l, final_handler);
1224                 il_b(&f, &r, label_split);
1225                 if (insn_has_bdelay(relocs, split))
1226                         i_nop(&f);
1227                 else {
1228                         copy_handler(relocs, labels, split, split + 1, f);
1229                         move_labels(labels, f, f + 1, -1);
1230                         f++;
1231                         split++;
1232                 }
1233
1234                 /* Copy the rest of the handler. */
1235                 copy_handler(relocs, labels, split, p, final_handler);
1236                 final_len = (f - (final_handler + 32)) + (p - split);
1237         }
1238 #endif /* CONFIG_64BIT */
1239
1240         resolve_relocs(relocs, labels);
1241         printk("Synthesized TLB refill handler (%u instructions).\n",
1242                final_len);
1243
1244 #ifdef DEBUG_TLB
1245         {
1246                 int i;
1247
1248                 for (i = 0; i < 64; i++)
1249                         printk("%08x\n", final_handler[i]);
1250         }
1251 #endif
1252
1253         memcpy((void *)CAC_BASE, final_handler, 0x100);
1254         flush_icache_range(CAC_BASE, CAC_BASE + 0x100);
1255 }
1256
1257 /*
1258  * TLB load/store/modify handlers.
1259  *
1260  * Only the fastpath gets synthesized at runtime, the slowpath for
1261  * do_page_fault remains normal asm.
1262  */
1263 extern void tlb_do_page_fault_0(void);
1264 extern void tlb_do_page_fault_1(void);
1265
1266 #define __tlb_handler_align \
1267         __attribute__((__aligned__(1 << CONFIG_MIPS_L1_CACHE_SHIFT)))
1268
1269 /*
1270  * 128 instructions for the fastpath handler is generous and should
1271  * never be exceeded.
1272  */
1273 #define FASTPATH_SIZE 128
1274
1275 u32 __tlb_handler_align handle_tlbl[FASTPATH_SIZE];
1276 u32 __tlb_handler_align handle_tlbs[FASTPATH_SIZE];
1277 u32 __tlb_handler_align handle_tlbm[FASTPATH_SIZE];
1278
1279 static void __init
1280 iPTE_LW(u32 **p, struct label **l, unsigned int pte, int offset,
1281         unsigned int ptr)
1282 {
1283 #ifdef CONFIG_SMP
1284 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1285         if (cpu_has_64bits)
1286                 i_lld(p, pte, offset, ptr);
1287         else
1288 # endif
1289                 i_LL(p, pte, offset, ptr);
1290 #else
1291 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1292         if (cpu_has_64bits)
1293                 i_ld(p, pte, offset, ptr);
1294         else
1295 # endif
1296                 i_LW(p, pte, offset, ptr);
1297 #endif
1298 }
1299
1300 static void __init
1301 iPTE_SW(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte, int offset,
1302         unsigned int ptr)
1303 {
1304 #ifdef CONFIG_SMP
1305 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1306         if (cpu_has_64bits)
1307                 i_scd(p, pte, offset, ptr);
1308         else
1309 # endif
1310                 i_SC(p, pte, offset, ptr);
1311
1312         if (r10000_llsc_war())
1313                 il_beqzl(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1314         else
1315                 il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1316
1317 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1318         if (!cpu_has_64bits) {
1319                 /* no i_nop needed */
1320                 i_ll(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1321                 i_ori(p, pte, pte, _PAGE_VALID);
1322                 i_sc(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1323                 il_beqz(p, r, pte, label_smp_pgtable_change);
1324                 /* no i_nop needed */
1325                 i_lw(p, pte, 0, ptr);
1326         } else
1327                 i_nop(p);
1328 # else
1329         i_nop(p);
1330 # endif
1331 #else
1332 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1333         if (cpu_has_64bits)
1334                 i_sd(p, pte, offset, ptr);
1335         else
1336 # endif
1337                 i_SW(p, pte, offset, ptr);
1338
1339 # ifdef CONFIG_64BIT_PHYS_ADDR
1340         if (!cpu_has_64bits) {
1341                 i_lw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1342                 i_ori(p, pte, pte, _PAGE_VALID);
1343                 i_sw(p, pte, sizeof(pte_t) / 2, ptr);
1344                 i_lw(p, pte, 0, ptr);
1345         }
1346 # endif
1347 #endif
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Check if PTE is present, if not then jump to LABEL. PTR points to
1352  * the page table where this PTE is located, PTE will be re-loaded
1353  * with it's original value.
1354  */
1355 static void __init
1356 build_pte_present(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
1357                   unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
1358 {
1359         i_andi(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1360         i_xori(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_READ);
1361         il_bnez(p, r, pte, lid);
1362         iPTE_LW(p, l, pte, 0, ptr);
1363 }
1364
1365 /* Make PTE valid, store result in PTR. */
1366 static void __init
1367 build_make_valid(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte,
1368                  unsigned int ptr)
1369 {
1370         i_ori(p, pte, pte, _PAGE_VALID | _PAGE_ACCESSED);
1371         iPTE_SW(p, r, pte, 0, ptr);
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Check if PTE can be written to, if not branch to LABEL. Regardless
1376  * restore PTE with value from PTR when done.
1377  */
1378 static void __init
1379 build_pte_writable(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
1380                    unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
1381 {
1382         i_andi(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1383         i_xori(p, pte, pte, _PAGE_PRESENT | _PAGE_WRITE);
1384         il_bnez(p, r, pte, lid);
1385         iPTE_LW(p, l, pte, 0, ptr);
1386 }
1387
1388 /* Make PTE writable, update software status bits as well, then store
1389  * at PTR.
1390  */
1391 static void __init
1392 build_make_write(u32 **p, struct reloc **r, unsigned int pte,
1393                  unsigned int ptr)
1394 {
1395         i_ori(p, pte, pte,
1396               _PAGE_ACCESSED | _PAGE_MODIFIED | _PAGE_VALID | _PAGE_DIRTY);
1397         iPTE_SW(p, r, pte, 0, ptr);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Check if PTE can be modified, if not branch to LABEL. Regardless
1402  * restore PTE with value from PTR when done.
1403  */
1404 static void __init
1405 build_pte_modifiable(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
1406                      unsigned int pte, unsigned int ptr, enum label_id lid)
1407 {
1408         i_andi(p, pte, pte, _PAGE_WRITE);
1409         il_beqz(p, r, pte, lid);
1410         iPTE_LW(p, l, pte, 0, ptr);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * R3000 style TLB load/store/modify handlers.
1415  */
1416
1417 /* This places the pte in the page table at PTR into ENTRYLO0. */
1418 static void __init
1419 build_r3000_pte_reload(u32 **p, unsigned int ptr)
1420 {
1421         i_lw(p, ptr, 0, ptr);
1422         i_nop(p); /* load delay */
1423         i_mtc0(p, ptr, C0_ENTRYLO0);
1424         i_nop(p); /* cp0 delay */
1425 }
1426
1427 /*
1428  * The index register may have the probe fail bit set,
1429  * because we would trap on access kseg2, i.e. without refill.
1430  */
1431 static void __init
1432 build_r3000_tlb_write(u32 **p, struct label **l, struct reloc **r,
1433                       unsigned int tmp)
1434 {
1435         i_mfc0(p, tmp, C0_INDEX);
1436         i_nop(p); /* cp0 delay */
1437         il_bltz(p, r, tmp, label_r3000_write_probe_fail);
1438         i_nop(p); /* branch delay */
1439         i_tlbwi(p);
1440         il_b(p, r, label_r3000_write_probe_ok);
1441         i_nop(p); /* branch delay */
1442         l_r3000_write_probe_fail(l, *p);
1443         i_tlbwr(p);
1444         l_r3000_write_probe_ok(l, *p);
1445 }
1446
1447 static void __init
1448 build_r3000_tlbchange_handler_head(u32 **p, unsigned int pte,
1449                                    unsigned int ptr)
1450 {
1451         long pgdc = (long)pgd_current;
1452
1453         i_mfc0(p, pte, C0_BADVADDR);
1454         i_lui(p, ptr, rel_hi(pgdc)); /* cp0 delay */
1455         i_lw(p, ptr, rel_lo(pgdc), ptr);
1456         i_srl(p, pte, pte, 22); /* load delay */
1457         i_sll(p, pte, pte, 2);
1458         i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1459         i_mfc0(p, pte, C0_CONTEXT);
1460         i_lw(p, ptr, 0, ptr); /* cp0 delay */
1461         i_andi(p, pte, pte, 0xffc); /* load delay */
1462         i_addu(p, ptr, ptr, pte);
1463         i_lw(p, pte, 0, ptr);
1464         i_nop(p); /* load delay */
1465         i_tlbp(p);
1466 }
1467
1468 static void __init
1469 build_r3000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, unsigned int tmp)
1470 {
1471         i_mfc0(p, tmp, C0_EPC);
1472         i_nop(p); /* cp0 delay */
1473         i_jr(p, tmp);
1474         i_rfe(p); /* branch delay */
1475 }
1476
1477 static void __init build_r3000_tlb_load_handler(void)
1478 {
1479         u32 *p = handle_tlbl;
1480         struct label *l = labels;
1481         struct reloc *r = relocs;
1482
1483         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1484         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1485         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1486
1487         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1488         build_pte_present(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbl);
1489         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1490         build_r3000_pte_reload(&p, K1);
1491         build_r3000_tlb_write(&p, &l, &r, K0);
1492         build_r3000_tlbchange_handler_tail(&p, K0);
1493
1494         l_nopage_tlbl(&l, p);
1495         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1496         i_nop(&p);
1497
1498         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
1499                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1500
1501         resolve_relocs(relocs, labels);
1502         printk("Synthesized TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1503                (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1504
1505 #ifdef DEBUG_TLB
1506         {
1507                 int i;
1508
1509                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1510                         printk("%08x\n", handle_tlbl[i]);
1511         }
1512 #endif
1513
1514         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
1515                            (unsigned long)handle_tlbl + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1516 }
1517
1518 static void __init build_r3000_tlb_store_handler(void)
1519 {
1520         u32 *p = handle_tlbs;
1521         struct label *l = labels;
1522         struct reloc *r = relocs;
1523
1524         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
1525         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1526         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1527
1528         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1529         build_pte_writable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbs);
1530         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1531         build_r3000_pte_reload(&p, K1);
1532         build_r3000_tlb_write(&p, &l, &r, K0);
1533         build_r3000_tlbchange_handler_tail(&p, K0);
1534
1535         l_nopage_tlbs(&l, p);
1536         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1537         i_nop(&p);
1538
1539         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
1540                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1541
1542         resolve_relocs(relocs, labels);
1543         printk("Synthesized TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1544                (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1545
1546 #ifdef DEBUG_TLB
1547         {
1548                 int i;
1549
1550                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1551                         printk("%08x\n", handle_tlbs[i]);
1552         }
1553 #endif
1554
1555         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
1556                            (unsigned long)handle_tlbs + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1557 }
1558
1559 static void __init build_r3000_tlb_modify_handler(void)
1560 {
1561         u32 *p = handle_tlbm;
1562         struct label *l = labels;
1563         struct reloc *r = relocs;
1564
1565         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
1566         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1567         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1568
1569         build_r3000_tlbchange_handler_head(&p, K0, K1);
1570         build_pte_modifiable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbm);
1571         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1572         build_r3000_pte_reload(&p, K1);
1573         i_tlbwi(&p);
1574         build_r3000_tlbchange_handler_tail(&p, K0);
1575
1576         l_nopage_tlbm(&l, p);
1577         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1578         i_nop(&p);
1579
1580         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
1581                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1582
1583         resolve_relocs(relocs, labels);
1584         printk("Synthesized TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1585                (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1586
1587 #ifdef DEBUG_TLB
1588         {
1589                 int i;
1590
1591                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1592                         printk("%08x\n", handle_tlbm[i]);
1593         }
1594 #endif
1595
1596         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
1597                            (unsigned long)handle_tlbm + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1598 }
1599
1600 /*
1601  * R4000 style TLB load/store/modify handlers.
1602  */
1603 static void __init
1604 build_r4000_tlbchange_handler_head(u32 **p, struct label **l,
1605                                    struct reloc **r, unsigned int pte,
1606                                    unsigned int ptr)
1607 {
1608 #ifdef CONFIG_64BIT
1609         build_get_pmde64(p, l, r, pte, ptr); /* get pmd in ptr */
1610 #else
1611         build_get_pgde32(p, pte, ptr); /* get pgd in ptr */
1612 #endif
1613
1614         i_MFC0(p, pte, C0_BADVADDR);
1615         i_LW(p, ptr, 0, ptr);
1616         i_SRL(p, pte, pte, PAGE_SHIFT + PTE_ORDER - PTE_T_LOG2);
1617         i_andi(p, pte, pte, (PTRS_PER_PTE - 1) << PTE_T_LOG2);
1618         i_ADDU(p, ptr, ptr, pte);
1619
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621         l_smp_pgtable_change(l, *p);
1622 # endif
1623         iPTE_LW(p, l, pte, 0, ptr); /* get even pte */
1624         build_tlb_probe_entry(p);
1625 }
1626
1627 static void __init
1628 build_r4000_tlbchange_handler_tail(u32 **p, struct label **l,
1629                                    struct reloc **r, unsigned int tmp,
1630                                    unsigned int ptr)
1631 {
1632         i_ori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1633         i_xori(p, ptr, ptr, sizeof(pte_t));
1634         build_update_entries(p, tmp, ptr);
1635         build_tlb_write_entry(p, l, r, tlb_indexed);
1636         l_leave(l, *p);
1637         i_eret(p); /* return from trap */
1638
1639 #ifdef CONFIG_64BIT
1640         build_get_pgd_vmalloc64(p, l, r, tmp, ptr);
1641 #endif
1642 }
1643
1644 static void __init build_r4000_tlb_load_handler(void)
1645 {
1646         u32 *p = handle_tlbl;
1647         struct label *l = labels;
1648         struct reloc *r = relocs;
1649
1650         memset(handle_tlbl, 0, sizeof(handle_tlbl));
1651         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1652         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1653
1654         if (bcm1250_m3_war()) {
1655                 i_MFC0(&p, K0, C0_BADVADDR);
1656                 i_MFC0(&p, K1, C0_ENTRYHI);
1657                 i_xor(&p, K0, K0, K1);
1658                 i_SRL(&p, K0, K0, PAGE_SHIFT + 1);
1659                 il_bnez(&p, &r, K0, label_leave);
1660                 /* No need for i_nop */
1661         }
1662
1663         build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
1664         build_pte_present(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbl);
1665         build_make_valid(&p, &r, K0, K1);
1666         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
1667
1668         l_nopage_tlbl(&l, p);
1669         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_0 & 0x0fffffff);
1670         i_nop(&p);
1671
1672         if ((p - handle_tlbl) > FASTPATH_SIZE)
1673                 panic("TLB load handler fastpath space exceeded");
1674
1675         resolve_relocs(relocs, labels);
1676         printk("Synthesized TLB load handler fastpath (%u instructions).\n",
1677                (unsigned int)(p - handle_tlbl));
1678
1679 #ifdef DEBUG_TLB
1680         {
1681                 int i;
1682
1683                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1684                         printk("%08x\n", handle_tlbl[i]);
1685         }
1686 #endif
1687
1688         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbl,
1689                            (unsigned long)handle_tlbl + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1690 }
1691
1692 static void __init build_r4000_tlb_store_handler(void)
1693 {
1694         u32 *p = handle_tlbs;
1695         struct label *l = labels;
1696         struct reloc *r = relocs;
1697
1698         memset(handle_tlbs, 0, sizeof(handle_tlbs));
1699         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1700         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1701
1702         build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
1703         build_pte_writable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbs);
1704         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1705         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
1706
1707         l_nopage_tlbs(&l, p);
1708         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1709         i_nop(&p);
1710
1711         if ((p - handle_tlbs) > FASTPATH_SIZE)
1712                 panic("TLB store handler fastpath space exceeded");
1713
1714         resolve_relocs(relocs, labels);
1715         printk("Synthesized TLB store handler fastpath (%u instructions).\n",
1716                (unsigned int)(p - handle_tlbs));
1717
1718 #ifdef DEBUG_TLB
1719         {
1720                 int i;
1721
1722                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1723                         printk("%08x\n", handle_tlbs[i]);
1724         }
1725 #endif
1726
1727         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbs,
1728                            (unsigned long)handle_tlbs + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1729 }
1730
1731 static void __init build_r4000_tlb_modify_handler(void)
1732 {
1733         u32 *p = handle_tlbm;
1734         struct label *l = labels;
1735         struct reloc *r = relocs;
1736
1737         memset(handle_tlbm, 0, sizeof(handle_tlbm));
1738         memset(labels, 0, sizeof(labels));
1739         memset(relocs, 0, sizeof(relocs));
1740
1741         build_r4000_tlbchange_handler_head(&p, &l, &r, K0, K1);
1742         build_pte_modifiable(&p, &l, &r, K0, K1, label_nopage_tlbm);
1743         /* Present and writable bits set, set accessed and dirty bits. */
1744         build_make_write(&p, &r, K0, K1);
1745         build_r4000_tlbchange_handler_tail(&p, &l, &r, K0, K1);
1746
1747         l_nopage_tlbm(&l, p);
1748         i_j(&p, (unsigned long)tlb_do_page_fault_1 & 0x0fffffff);
1749         i_nop(&p);
1750
1751         if ((p - handle_tlbm) > FASTPATH_SIZE)
1752                 panic("TLB modify handler fastpath space exceeded");
1753
1754         resolve_relocs(relocs, labels);
1755         printk("Synthesized TLB modify handler fastpath (%u instructions).\n",
1756                (unsigned int)(p - handle_tlbm));
1757
1758 #ifdef DEBUG_TLB
1759         {
1760                 int i;
1761
1762                 for (i = 0; i < FASTPATH_SIZE; i++)
1763                         printk("%08x\n", handle_tlbm[i]);
1764         }
1765 #endif
1766
1767         flush_icache_range((unsigned long)handle_tlbm,
1768                            (unsigned long)handle_tlbm + FASTPATH_SIZE * sizeof(u32));
1769 }
1770
1771 void __init build_tlb_refill_handler(void)
1772 {
1773         /*
1774          * The refill handler is generated per-CPU, multi-node systems
1775          * may have local storage for it. The other handlers are only
1776          * needed once.
1777          */
1778         static int run_once = 0;
1779
1780         switch (current_cpu_data.cputype) {
1781         case CPU_R2000:
1782         case CPU_R3000:
1783         case CPU_R3000A:
1784         case CPU_R3081E:
1785         case CPU_TX3912:
1786         case CPU_TX3922:
1787         case CPU_TX3927:
1788                 build_r3000_tlb_refill_handler();
1789                 if (!run_once) {
1790                         build_r3000_tlb_load_handler();
1791                         build_r3000_tlb_store_handler();
1792                         build_r3000_tlb_modify_handler();
1793                         run_once++;
1794                 }
1795                 break;
1796
1797         case CPU_R6000:
1798         case CPU_R6000A:
1799                 panic("No R6000 TLB refill handler yet");
1800                 break;
1801
1802         case CPU_R8000:
1803                 panic("No R8000 TLB refill handler yet");
1804                 break;
1805
1806         default:
1807                 build_r4000_tlb_refill_handler();
1808                 if (!run_once) {
1809                         build_r4000_tlb_load_handler();
1810                         build_r4000_tlb_store_handler();
1811                         build_r4000_tlb_modify_handler();
1812                         run_once++;
1813                 }
1814         }
1815 }