powerpc: Set nr_cpu_ids early and use it to free PACAs
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / paca.c
1 /*
2  * c 2001 PPC 64 Team, IBM Corp
3  *
4  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *      as published by the Free Software Foundation; either version
7  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
8  */
9
10 #include <linux/threads.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/memblock.h>
13
14 #include <asm/firmware.h>
15 #include <asm/lppaca.h>
16 #include <asm/paca.h>
17 #include <asm/sections.h>
18 #include <asm/pgtable.h>
19 #include <asm/iseries/lpar_map.h>
20 #include <asm/iseries/hv_types.h>
21 #include <asm/kexec.h>
22
23 /* This symbol is provided by the linker - let it fill in the paca
24  * field correctly */
25 extern unsigned long __toc_start;
26
27 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
28
29 /*
30  * The structure which the hypervisor knows about - this structure
31  * should not cross a page boundary.  The vpa_init/register_vpa call
32  * is now known to fail if the lppaca structure crosses a page
33  * boundary.  The lppaca is also used on legacy iSeries and POWER5
34  * pSeries boxes.  The lppaca is 640 bytes long, and cannot readily
35  * change since the hypervisor knows its layout, so a 1kB alignment
36  * will suffice to ensure that it doesn't cross a page boundary.
37  */
38 struct lppaca lppaca[] = {
39         [0 ... (NR_LPPACAS-1)] = {
40                 .desc = 0xd397d781,     /* "LpPa" */
41                 .size = sizeof(struct lppaca),
42                 .dyn_proc_status = 2,
43                 .decr_val = 0x00ff0000,
44                 .fpregs_in_use = 1,
45                 .end_of_quantum = 0xfffffffffffffffful,
46                 .slb_count = 64,
47                 .vmxregs_in_use = 0,
48                 .page_ins = 0,
49         },
50 };
51
52 static struct lppaca *extra_lppacas;
53 static long __initdata lppaca_size;
54
55 static void allocate_lppacas(int nr_cpus, unsigned long limit)
56 {
57         if (nr_cpus <= NR_LPPACAS)
58                 return;
59
60         lppaca_size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct lppaca) *
61                                  (nr_cpus - NR_LPPACAS));
62         extra_lppacas = __va(memblock_alloc_base(lppaca_size,
63                                                  PAGE_SIZE, limit));
64 }
65
66 static struct lppaca *new_lppaca(int cpu)
67 {
68         struct lppaca *lp;
69
70         if (cpu < NR_LPPACAS)
71                 return &lppaca[cpu];
72
73         lp = extra_lppacas + (cpu - NR_LPPACAS);
74         *lp = lppaca[0];
75
76         return lp;
77 }
78
79 static void free_lppacas(void)
80 {
81         long new_size = 0, nr;
82
83         if (!lppaca_size)
84                 return;
85         nr = num_possible_cpus() - NR_LPPACAS;
86         if (nr > 0)
87                 new_size = PAGE_ALIGN(nr * sizeof(struct lppaca));
88         if (new_size >= lppaca_size)
89                 return;
90
91         memblock_free(__pa(extra_lppacas) + new_size, lppaca_size - new_size);
92         lppaca_size = new_size;
93 }
94
95 #else
96
97 static inline void allocate_lppacas(int nr_cpus, unsigned long limit) { }
98 static inline void free_lppacas(void) { }
99
100 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S */
101
102 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
103
104 /*
105  * 3 persistent SLBs are registered here.  The buffer will be zero
106  * initially, hence will all be invaild until we actually write them.
107  */
108 struct slb_shadow slb_shadow[] __cacheline_aligned = {
109         [0 ... (NR_CPUS-1)] = {
110                 .persistent = SLB_NUM_BOLTED,
111                 .buffer_length = sizeof(struct slb_shadow),
112         },
113 };
114
115 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
116
117 /* The Paca is an array with one entry per processor.  Each contains an
118  * lppaca, which contains the information shared between the
119  * hypervisor and Linux.
120  * On systems with hardware multi-threading, there are two threads
121  * per processor.  The Paca array must contain an entry for each thread.
122  * The VPD Areas will give a max logical processors = 2 * max physical
123  * processors.  The processor VPD array needs one entry per physical
124  * processor (not thread).
125  */
126 struct paca_struct *paca;
127 EXPORT_SYMBOL(paca);
128
129 struct paca_struct boot_paca;
130
131 void __init initialise_paca(struct paca_struct *new_paca, int cpu)
132 {
133        /* The TOC register (GPR2) points 32kB into the TOC, so that 64kB
134         * of the TOC can be addressed using a single machine instruction.
135         */
136         unsigned long kernel_toc = (unsigned long)(&__toc_start) + 0x8000UL;
137
138 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
139         new_paca->lppaca_ptr = new_lppaca(cpu);
140 #else
141         new_paca->kernel_pgd = swapper_pg_dir;
142 #endif
143         new_paca->lock_token = 0x8000;
144         new_paca->paca_index = cpu;
145         new_paca->kernel_toc = kernel_toc;
146         new_paca->kernelbase = (unsigned long) _stext;
147         new_paca->kernel_msr = MSR_KERNEL;
148         new_paca->hw_cpu_id = 0xffff;
149         new_paca->kexec_state = KEXEC_STATE_NONE;
150         new_paca->__current = &init_task;
151 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
152         new_paca->slb_shadow_ptr = &slb_shadow[cpu];
153 #endif /* CONFIG_PPC_STD_MMU_64 */
154 }
155
156 /* Put the paca pointer into r13 and SPRG_PACA */
157 void setup_paca(struct paca_struct *new_paca)
158 {
159         local_paca = new_paca;
160         mtspr(SPRN_SPRG_PACA, local_paca);
161 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
162         mtspr(SPRN_SPRG_TLB_EXFRAME, local_paca->extlb);
163 #endif
164 }
165
166 static int __initdata paca_size;
167
168 void __init allocate_pacas(void)
169 {
170         int nr_cpus, cpu, limit;
171
172         /*
173          * We can't take SLB misses on the paca, and we want to access them
174          * in real mode, so allocate them within the RMA and also within
175          * the first segment. On iSeries they must be within the area mapped
176          * by the HV, which is HvPagesToMap * HVPAGESIZE bytes.
177          */
178         limit = min(0x10000000ULL, ppc64_rma_size);
179         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
180                 limit = min(limit, HvPagesToMap * HVPAGESIZE);
181
182         nr_cpus = NR_CPUS;
183         /* On iSeries we know we can never have more than 64 cpus */
184         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES))
185                 nr_cpus = min(64, nr_cpus);
186
187         paca_size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct paca_struct) * nr_cpus);
188
189         paca = __va(memblock_alloc_base(paca_size, PAGE_SIZE, limit));
190         memset(paca, 0, paca_size);
191
192         printk(KERN_DEBUG "Allocated %u bytes for %d pacas at %p\n",
193                 paca_size, nr_cpus, paca);
194
195         allocate_lppacas(nr_cpus, limit);
196
197         /* Can't use for_each_*_cpu, as they aren't functional yet */
198         for (cpu = 0; cpu < nr_cpus; cpu++)
199                 initialise_paca(&paca[cpu], cpu);
200 }
201
202 void __init free_unused_pacas(void)
203 {
204         int new_size;
205
206         new_size = PAGE_ALIGN(sizeof(struct paca_struct) * nr_cpu_ids);
207
208         if (new_size >= paca_size)
209                 return;
210
211         memblock_free(__pa(paca) + new_size, paca_size - new_size);
212
213         printk(KERN_DEBUG "Freed %u bytes for unused pacas\n",
214                 paca_size - new_size);
215
216         paca_size = new_size;
217
218         free_lppacas();
219 }