[PATCH] powerpc: Make hugepage mappings respect hint addresses
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / hugetlbpage.c
1 /*
2  * PPC64 (POWER4) Huge TLB Page Support for Kernel.
3  *
4  * Copyright (C) 2003 David Gibson, IBM Corporation.
5  *
6  * Based on the IA-32 version:
7  * Copyright (C) 2002, Rohit Seth <rohit.seth@intel.com>
8  */
9
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/hugetlb.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/smp_lock.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/sysctl.h>
19 #include <asm/mman.h>
20 #include <asm/pgalloc.h>
21 #include <asm/tlb.h>
22 #include <asm/tlbflush.h>
23 #include <asm/mmu_context.h>
24 #include <asm/machdep.h>
25 #include <asm/cputable.h>
26 #include <asm/tlb.h>
27
28 #include <linux/sysctl.h>
29
30 #define NUM_LOW_AREAS   (0x100000000UL >> SID_SHIFT)
31 #define NUM_HIGH_AREAS  (PGTABLE_RANGE >> HTLB_AREA_SHIFT)
32
33 /* Modelled after find_linux_pte() */
34 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
35 {
36         pgd_t *pg;
37         pud_t *pu;
38         pmd_t *pm;
39         pte_t *pt;
40
41         BUG_ON(! in_hugepage_area(mm->context, addr));
42
43         addr &= HPAGE_MASK;
44
45         pg = pgd_offset(mm, addr);
46         if (!pgd_none(*pg)) {
47                 pu = pud_offset(pg, addr);
48                 if (!pud_none(*pu)) {
49                         pm = pmd_offset(pu, addr);
50 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
51                         /* Currently, we use the normal PTE offset within full
52                          * size PTE pages, thus our huge PTEs are scattered in
53                          * the PTE page and we do waste some. We may change
54                          * that in the future, but the current mecanism keeps
55                          * things much simpler
56                          */
57                         if (!pmd_none(*pm)) {
58                                 /* Note: pte_offset_* are all equivalent on
59                                  * ppc64 as we don't have HIGHMEM
60                                  */
61                                 pt = pte_offset_kernel(pm, addr);
62                                 return pt;
63                         }
64 #else /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
65                         /* On 4k pages, we put huge PTEs in the PMD page */
66                         pt = (pte_t *)pm;
67                         return pt;
68 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
69                 }
70         }
71
72         return NULL;
73 }
74
75 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
76 {
77         pgd_t *pg;
78         pud_t *pu;
79         pmd_t *pm;
80         pte_t *pt;
81
82         BUG_ON(! in_hugepage_area(mm->context, addr));
83
84         addr &= HPAGE_MASK;
85
86         pg = pgd_offset(mm, addr);
87         pu = pud_alloc(mm, pg, addr);
88
89         if (pu) {
90                 pm = pmd_alloc(mm, pu, addr);
91                 if (pm) {
92 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
93                         /* See comment in huge_pte_offset. Note that if we ever
94                          * want to put the page size in the PMD, we would have
95                          * to open code our own pte_alloc* function in order
96                          * to populate and set the size atomically
97                          */
98                         pt = pte_alloc_map(mm, pm, addr);
99 #else /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
100                         pt = (pte_t *)pm;
101 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
102                         return pt;
103                 }
104         }
105
106         return NULL;
107 }
108
109 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
110                      pte_t *ptep, pte_t pte)
111 {
112         if (pte_present(*ptep)) {
113                 /* We open-code pte_clear because we need to pass the right
114                  * argument to hpte_update (huge / !huge)
115                  */
116                 unsigned long old = pte_update(ptep, ~0UL);
117                 if (old & _PAGE_HASHPTE)
118                         hpte_update(mm, addr & HPAGE_MASK, ptep, old, 1);
119                 flush_tlb_pending();
120         }
121         *ptep = __pte(pte_val(pte) & ~_PAGE_HPTEFLAGS);
122 }
123
124 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
125                               pte_t *ptep)
126 {
127         unsigned long old = pte_update(ptep, ~0UL);
128
129         if (old & _PAGE_HASHPTE)
130                 hpte_update(mm, addr & HPAGE_MASK, ptep, old, 1);
131         *ptep = __pte(0);
132
133         return __pte(old);
134 }
135
136 /*
137  * This function checks for proper alignment of input addr and len parameters.
138  */
139 int is_aligned_hugepage_range(unsigned long addr, unsigned long len)
140 {
141         if (len & ~HPAGE_MASK)
142                 return -EINVAL;
143         if (addr & ~HPAGE_MASK)
144                 return -EINVAL;
145         if (! (within_hugepage_low_range(addr, len)
146                || within_hugepage_high_range(addr, len)) )
147                 return -EINVAL;
148         return 0;
149 }
150
151 struct slb_flush_info {
152         struct mm_struct *mm;
153         u16 newareas;
154 };
155
156 static void flush_low_segments(void *parm)
157 {
158         struct slb_flush_info *fi = parm;
159         unsigned long i;
160
161         BUILD_BUG_ON((sizeof(fi->newareas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
162
163         if (current->active_mm != fi->mm)
164                 return;
165
166         /* Only need to do anything if this CPU is working in the same
167          * mm as the one which has changed */
168
169         /* update the paca copy of the context struct */
170         get_paca()->context = current->active_mm->context;
171
172         asm volatile("isync" : : : "memory");
173         for (i = 0; i < NUM_LOW_AREAS; i++) {
174                 if (! (fi->newareas & (1U << i)))
175                         continue;
176                 asm volatile("slbie %0"
177                              : : "r" ((i << SID_SHIFT) | SLBIE_C));
178         }
179         asm volatile("isync" : : : "memory");
180 }
181
182 static void flush_high_segments(void *parm)
183 {
184         struct slb_flush_info *fi = parm;
185         unsigned long i, j;
186
187
188         BUILD_BUG_ON((sizeof(fi->newareas)*8) != NUM_HIGH_AREAS);
189
190         if (current->active_mm != fi->mm)
191                 return;
192
193         /* Only need to do anything if this CPU is working in the same
194          * mm as the one which has changed */
195
196         /* update the paca copy of the context struct */
197         get_paca()->context = current->active_mm->context;
198
199         asm volatile("isync" : : : "memory");
200         for (i = 0; i < NUM_HIGH_AREAS; i++) {
201                 if (! (fi->newareas & (1U << i)))
202                         continue;
203                 for (j = 0; j < (1UL << (HTLB_AREA_SHIFT-SID_SHIFT)); j++)
204                         asm volatile("slbie %0"
205                                      :: "r" (((i << HTLB_AREA_SHIFT)
206                                               + (j << SID_SHIFT)) | SLBIE_C));
207         }
208         asm volatile("isync" : : : "memory");
209 }
210
211 static int prepare_low_area_for_htlb(struct mm_struct *mm, unsigned long area)
212 {
213         unsigned long start = area << SID_SHIFT;
214         unsigned long end = (area+1) << SID_SHIFT;
215         struct vm_area_struct *vma;
216
217         BUG_ON(area >= NUM_LOW_AREAS);
218
219         /* Check no VMAs are in the region */
220         vma = find_vma(mm, start);
221         if (vma && (vma->vm_start < end))
222                 return -EBUSY;
223
224         return 0;
225 }
226
227 static int prepare_high_area_for_htlb(struct mm_struct *mm, unsigned long area)
228 {
229         unsigned long start = area << HTLB_AREA_SHIFT;
230         unsigned long end = (area+1) << HTLB_AREA_SHIFT;
231         struct vm_area_struct *vma;
232
233         BUG_ON(area >= NUM_HIGH_AREAS);
234
235         /* Hack, so that each addresses is controlled by exactly one
236          * of the high or low area bitmaps, the first high area starts
237          * at 4GB, not 0 */
238         if (start == 0)
239                 start = 0x100000000UL;
240
241         /* Check no VMAs are in the region */
242         vma = find_vma(mm, start);
243         if (vma && (vma->vm_start < end))
244                 return -EBUSY;
245
246         return 0;
247 }
248
249 static int open_low_hpage_areas(struct mm_struct *mm, u16 newareas)
250 {
251         unsigned long i;
252         struct slb_flush_info fi;
253
254         BUILD_BUG_ON((sizeof(newareas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
255         BUILD_BUG_ON((sizeof(mm->context.low_htlb_areas)*8) != NUM_LOW_AREAS);
256
257         newareas &= ~(mm->context.low_htlb_areas);
258         if (! newareas)
259                 return 0; /* The segments we want are already open */
260
261         for (i = 0; i < NUM_LOW_AREAS; i++)
262                 if ((1 << i) & newareas)
263                         if (prepare_low_area_for_htlb(mm, i) != 0)
264                                 return -EBUSY;
265
266         mm->context.low_htlb_areas |= newareas;
267
268         /* the context change must make it to memory before the flush,
269          * so that further SLB misses do the right thing. */
270         mb();
271
272         fi.mm = mm;
273         fi.newareas = newareas;
274         on_each_cpu(flush_low_segments, &fi, 0, 1);
275
276         return 0;
277 }
278
279 static int open_high_hpage_areas(struct mm_struct *mm, u16 newareas)
280 {
281         struct slb_flush_info fi;
282         unsigned long i;
283
284         BUILD_BUG_ON((sizeof(newareas)*8) != NUM_HIGH_AREAS);
285         BUILD_BUG_ON((sizeof(mm->context.high_htlb_areas)*8)
286                      != NUM_HIGH_AREAS);
287
288         newareas &= ~(mm->context.high_htlb_areas);
289         if (! newareas)
290                 return 0; /* The areas we want are already open */
291
292         for (i = 0; i < NUM_HIGH_AREAS; i++)
293                 if ((1 << i) & newareas)
294                         if (prepare_high_area_for_htlb(mm, i) != 0)
295                                 return -EBUSY;
296
297         mm->context.high_htlb_areas |= newareas;
298
299         /* update the paca copy of the context struct */
300         get_paca()->context = mm->context;
301
302         /* the context change must make it to memory before the flush,
303          * so that further SLB misses do the right thing. */
304         mb();
305
306         fi.mm = mm;
307         fi.newareas = newareas;
308         on_each_cpu(flush_high_segments, &fi, 0, 1);
309
310         return 0;
311 }
312
313 int prepare_hugepage_range(unsigned long addr, unsigned long len)
314 {
315         int err = 0;
316
317         if ( (addr+len) < addr )
318                 return -EINVAL;
319
320         if (addr < 0x100000000UL)
321                 err = open_low_hpage_areas(current->mm,
322                                           LOW_ESID_MASK(addr, len));
323         if ((addr + len) > 0x100000000UL)
324                 err = open_high_hpage_areas(current->mm,
325                                             HTLB_AREA_MASK(addr, len));
326         if (err) {
327                 printk(KERN_DEBUG "prepare_hugepage_range(%lx, %lx)"
328                        " failed (lowmask: 0x%04hx, highmask: 0x%04hx)\n",
329                        addr, len,
330                        LOW_ESID_MASK(addr, len), HTLB_AREA_MASK(addr, len));
331                 return err;
332         }
333
334         return 0;
335 }
336
337 struct page *
338 follow_huge_addr(struct mm_struct *mm, unsigned long address, int write)
339 {
340         pte_t *ptep;
341         struct page *page;
342
343         if (! in_hugepage_area(mm->context, address))
344                 return ERR_PTR(-EINVAL);
345
346         ptep = huge_pte_offset(mm, address);
347         page = pte_page(*ptep);
348         if (page)
349                 page += (address % HPAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
350
351         return page;
352 }
353
354 int pmd_huge(pmd_t pmd)
355 {
356         return 0;
357 }
358
359 struct page *
360 follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
361                 pmd_t *pmd, int write)
362 {
363         BUG();
364         return NULL;
365 }
366
367 /* Because we have an exclusive hugepage region which lies within the
368  * normal user address space, we have to take special measures to make
369  * non-huge mmap()s evade the hugepage reserved regions. */
370 unsigned long arch_get_unmapped_area(struct file *filp, unsigned long addr,
371                                      unsigned long len, unsigned long pgoff,
372                                      unsigned long flags)
373 {
374         struct mm_struct *mm = current->mm;
375         struct vm_area_struct *vma;
376         unsigned long start_addr;
377
378         if (len > TASK_SIZE)
379                 return -ENOMEM;
380
381         if (addr) {
382                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
383                 vma = find_vma(mm, addr);
384                 if (((TASK_SIZE - len) >= addr)
385                     && (!vma || (addr+len) <= vma->vm_start)
386                     && !is_hugepage_only_range(mm, addr,len))
387                         return addr;
388         }
389         if (len > mm->cached_hole_size) {
390                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
391         } else {
392                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
393                 mm->cached_hole_size = 0;
394         }
395
396 full_search:
397         vma = find_vma(mm, addr);
398         while (TASK_SIZE - len >= addr) {
399                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end));
400
401                 if (touches_hugepage_low_range(mm, addr, len)) {
402                         addr = ALIGN(addr+1, 1<<SID_SHIFT);
403                         vma = find_vma(mm, addr);
404                         continue;
405                 }
406                 if (touches_hugepage_high_range(mm, addr, len)) {
407                         addr = ALIGN(addr+1, 1UL<<HTLB_AREA_SHIFT);
408                         vma = find_vma(mm, addr);
409                         continue;
410                 }
411                 if (!vma || addr + len <= vma->vm_start) {
412                         /*
413                          * Remember the place where we stopped the search:
414                          */
415                         mm->free_area_cache = addr + len;
416                         return addr;
417                 }
418                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
419                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
420                 addr = vma->vm_end;
421                 vma = vma->vm_next;
422         }
423
424         /* Make sure we didn't miss any holes */
425         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
426                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
427                 mm->cached_hole_size = 0;
428                 goto full_search;
429         }
430         return -ENOMEM;
431 }
432
433 /*
434  * This mmap-allocator allocates new areas top-down from below the
435  * stack's low limit (the base):
436  *
437  * Because we have an exclusive hugepage region which lies within the
438  * normal user address space, we have to take special measures to make
439  * non-huge mmap()s evade the hugepage reserved regions.
440  */
441 unsigned long
442 arch_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
443                           const unsigned long len, const unsigned long pgoff,
444                           const unsigned long flags)
445 {
446         struct vm_area_struct *vma, *prev_vma;
447         struct mm_struct *mm = current->mm;
448         unsigned long base = mm->mmap_base, addr = addr0;
449         unsigned long largest_hole = mm->cached_hole_size;
450         int first_time = 1;
451
452         /* requested length too big for entire address space */
453         if (len > TASK_SIZE)
454                 return -ENOMEM;
455
456         /* dont allow allocations above current base */
457         if (mm->free_area_cache > base)
458                 mm->free_area_cache = base;
459
460         /* requesting a specific address */
461         if (addr) {
462                 addr = PAGE_ALIGN(addr);
463                 vma = find_vma(mm, addr);
464                 if (TASK_SIZE - len >= addr &&
465                                 (!vma || addr + len <= vma->vm_start)
466                                 && !is_hugepage_only_range(mm, addr,len))
467                         return addr;
468         }
469
470         if (len <= largest_hole) {
471                 largest_hole = 0;
472                 mm->free_area_cache = base;
473         }
474 try_again:
475         /* make sure it can fit in the remaining address space */
476         if (mm->free_area_cache < len)
477                 goto fail;
478
479         /* either no address requested or cant fit in requested address hole */
480         addr = (mm->free_area_cache - len) & PAGE_MASK;
481         do {
482 hugepage_recheck:
483                 if (touches_hugepage_low_range(mm, addr, len)) {
484                         addr = (addr & ((~0) << SID_SHIFT)) - len;
485                         goto hugepage_recheck;
486                 } else if (touches_hugepage_high_range(mm, addr, len)) {
487                         addr = (addr & ((~0UL) << HTLB_AREA_SHIFT)) - len;
488                         goto hugepage_recheck;
489                 }
490
491                 /*
492                  * Lookup failure means no vma is above this address,
493                  * i.e. return with success:
494                  */
495                 if (!(vma = find_vma_prev(mm, addr, &prev_vma)))
496                         return addr;
497
498                 /*
499                  * new region fits between prev_vma->vm_end and
500                  * vma->vm_start, use it:
501                  */
502                 if (addr+len <= vma->vm_start &&
503                           (!prev_vma || (addr >= prev_vma->vm_end))) {
504                         /* remember the address as a hint for next time */
505                         mm->cached_hole_size = largest_hole;
506                         return (mm->free_area_cache = addr);
507                 } else {
508                         /* pull free_area_cache down to the first hole */
509                         if (mm->free_area_cache == vma->vm_end) {
510                                 mm->free_area_cache = vma->vm_start;
511                                 mm->cached_hole_size = largest_hole;
512                         }
513                 }
514
515                 /* remember the largest hole we saw so far */
516                 if (addr + largest_hole < vma->vm_start)
517                         largest_hole = vma->vm_start - addr;
518
519                 /* try just below the current vma->vm_start */
520                 addr = vma->vm_start-len;
521         } while (len <= vma->vm_start);
522
523 fail:
524         /*
525          * if hint left us with no space for the requested
526          * mapping then try again:
527          */
528         if (first_time) {
529                 mm->free_area_cache = base;
530                 largest_hole = 0;
531                 first_time = 0;
532                 goto try_again;
533         }
534         /*
535          * A failed mmap() very likely causes application failure,
536          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
537          * can happen with large stack limits and large mmap()
538          * allocations.
539          */
540         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
541         mm->cached_hole_size = ~0UL;
542         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
543         /*
544          * Restore the topdown base:
545          */
546         mm->free_area_cache = base;
547         mm->cached_hole_size = ~0UL;
548
549         return addr;
550 }
551
552 static int htlb_check_hinted_area(unsigned long addr, unsigned long len)
553 {
554         struct vm_area_struct *vma;
555
556         vma = find_vma(current->mm, addr);
557         if (!vma || ((addr + len) <= vma->vm_start))
558                 return 0;
559
560         return -ENOMEM;
561 }
562
563 static unsigned long htlb_get_low_area(unsigned long len, u16 segmask)
564 {
565         unsigned long addr = 0;
566         struct vm_area_struct *vma;
567
568         vma = find_vma(current->mm, addr);
569         while (addr + len <= 0x100000000UL) {
570                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end)); /* invariant */
571
572                 if (! __within_hugepage_low_range(addr, len, segmask)) {
573                         addr = ALIGN(addr+1, 1<<SID_SHIFT);
574                         vma = find_vma(current->mm, addr);
575                         continue;
576                 }
577
578                 if (!vma || (addr + len) <= vma->vm_start)
579                         return addr;
580                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
581                 /* Depending on segmask this might not be a confirmed
582                  * hugepage region, so the ALIGN could have skipped
583                  * some VMAs */
584                 vma = find_vma(current->mm, addr);
585         }
586
587         return -ENOMEM;
588 }
589
590 static unsigned long htlb_get_high_area(unsigned long len, u16 areamask)
591 {
592         unsigned long addr = 0x100000000UL;
593         struct vm_area_struct *vma;
594
595         vma = find_vma(current->mm, addr);
596         while (addr + len <= TASK_SIZE_USER64) {
597                 BUG_ON(vma && (addr >= vma->vm_end)); /* invariant */
598
599                 if (! __within_hugepage_high_range(addr, len, areamask)) {
600                         addr = ALIGN(addr+1, 1UL<<HTLB_AREA_SHIFT);
601                         vma = find_vma(current->mm, addr);
602                         continue;
603                 }
604
605                 if (!vma || (addr + len) <= vma->vm_start)
606                         return addr;
607                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
608                 /* Depending on segmask this might not be a confirmed
609                  * hugepage region, so the ALIGN could have skipped
610                  * some VMAs */
611                 vma = find_vma(current->mm, addr);
612         }
613
614         return -ENOMEM;
615 }
616
617 unsigned long hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
618                                         unsigned long len, unsigned long pgoff,
619                                         unsigned long flags)
620 {
621         int lastshift;
622         u16 areamask, curareas;
623         struct vm_area_struct *vma;
624
625         if (HPAGE_SHIFT == 0)
626                 return -EINVAL;
627         if (len & ~HPAGE_MASK)
628                 return -EINVAL;
629
630         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_16M_PAGE))
631                 return -EINVAL;
632
633         /* Paranoia, caller should have dealt with this */
634         BUG_ON((addr + len)  < addr);
635
636         if (test_thread_flag(TIF_32BIT)) {
637                 /* Paranoia, caller should have dealt with this */
638                 BUG_ON((addr + len) > 0x100000000UL);
639
640                 curareas = current->mm->context.low_htlb_areas;
641
642                 /* First see if we can use the hint address */
643                 if (addr && (htlb_check_hinted_area(addr, len) == 0)) {
644                         areamask = LOW_ESID_MASK(addr, len);
645                         if (open_low_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
646                                 return addr;
647                 }
648
649                 /* Next see if we can map in the existing low areas */
650                 addr = htlb_get_low_area(len, curareas);
651                 if (addr != -ENOMEM)
652                         return addr;
653
654                 /* Finally go looking for areas to open */
655                 lastshift = 0;
656                 for (areamask = LOW_ESID_MASK(0x100000000UL-len, len);
657                      ! lastshift; areamask >>=1) {
658                         if (areamask & 1)
659                                 lastshift = 1;
660
661                         addr = htlb_get_low_area(len, curareas | areamask);
662                         if ((addr != -ENOMEM)
663                             && open_low_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
664                                 return addr;
665                 }
666         } else {
667                 curareas = current->mm->context.high_htlb_areas;
668
669                 /* First see if we can use the hint address */
670                 /* We discourage 64-bit processes from doing hugepage
671                  * mappings below 4GB (must use MAP_FIXED) */
672                 if ((addr >= 0x100000000UL)
673                     && (htlb_check_hinted_area(addr, len) == 0)) {
674                         areamask = HTLB_AREA_MASK(addr, len);
675                         if (open_high_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
676                                 return addr;
677                 }
678
679                 /* Next see if we can map in the existing high areas */
680                 addr = htlb_get_high_area(len, curareas);
681                 if (addr != -ENOMEM)
682                         return addr;
683
684                 /* Finally go looking for areas to open */
685                 lastshift = 0;
686                 for (areamask = HTLB_AREA_MASK(TASK_SIZE_USER64-len, len);
687                      ! lastshift; areamask >>=1) {
688                         if (areamask & 1)
689                                 lastshift = 1;
690
691                         addr = htlb_get_high_area(len, curareas | areamask);
692                         if ((addr != -ENOMEM)
693                             && open_high_hpage_areas(current->mm, areamask) == 0)
694                                 return addr;
695                 }
696         }
697         printk(KERN_DEBUG "hugetlb_get_unmapped_area() unable to open"
698                " enough areas\n");
699         return -ENOMEM;
700 }
701
702 /*
703  * Called by asm hashtable.S for doing lazy icache flush
704  */
705 static unsigned int hash_huge_page_do_lazy_icache(unsigned long rflags,
706                                                   pte_t pte, int trap)
707 {
708         struct page *page;
709         int i;
710
711         if (!pfn_valid(pte_pfn(pte)))
712                 return rflags;
713
714         page = pte_page(pte);
715
716         /* page is dirty */
717         if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags) && !PageReserved(page)) {
718                 if (trap == 0x400) {
719                         for (i = 0; i < (HPAGE_SIZE / PAGE_SIZE); i++)
720                                 __flush_dcache_icache(page_address(page+i));
721                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
722                 } else {
723                         rflags |= HPTE_R_N;
724                 }
725         }
726         return rflags;
727 }
728
729 int hash_huge_page(struct mm_struct *mm, unsigned long access,
730                    unsigned long ea, unsigned long vsid, int local,
731                    unsigned long trap)
732 {
733         pte_t *ptep;
734         unsigned long old_pte, new_pte;
735         unsigned long va, rflags, pa;
736         long slot;
737         int err = 1;
738
739         ptep = huge_pte_offset(mm, ea);
740
741         /* Search the Linux page table for a match with va */
742         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
743
744         /*
745          * If no pte found or not present, send the problem up to
746          * do_page_fault
747          */
748         if (unlikely(!ptep || pte_none(*ptep)))
749                 goto out;
750
751         /* 
752          * Check the user's access rights to the page.  If access should be
753          * prevented then send the problem up to do_page_fault.
754          */
755         if (unlikely(access & ~pte_val(*ptep)))
756                 goto out;
757         /*
758          * At this point, we have a pte (old_pte) which can be used to build
759          * or update an HPTE. There are 2 cases:
760          *
761          * 1. There is a valid (present) pte with no associated HPTE (this is 
762          *      the most common case)
763          * 2. There is a valid (present) pte with an associated HPTE. The
764          *      current values of the pp bits in the HPTE prevent access
765          *      because we are doing software DIRTY bit management and the
766          *      page is currently not DIRTY. 
767          */
768
769
770         do {
771                 old_pte = pte_val(*ptep);
772                 if (old_pte & _PAGE_BUSY)
773                         goto out;
774                 new_pte = old_pte | _PAGE_BUSY |
775                         _PAGE_ACCESSED | _PAGE_HASHPTE;
776         } while(old_pte != __cmpxchg_u64((unsigned long *)ptep,
777                                          old_pte, new_pte));
778
779         rflags = 0x2 | (!(new_pte & _PAGE_RW));
780         /* _PAGE_EXEC -> HW_NO_EXEC since it's inverted */
781         rflags |= ((new_pte & _PAGE_EXEC) ? 0 : HPTE_R_N);
782         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_COHERENT_ICACHE))
783                 /* No CPU has hugepages but lacks no execute, so we
784                  * don't need to worry about that case */
785                 rflags = hash_huge_page_do_lazy_icache(rflags, __pte(old_pte),
786                                                        trap);
787
788         /* Check if pte already has an hpte (case 2) */
789         if (unlikely(old_pte & _PAGE_HASHPTE)) {
790                 /* There MIGHT be an HPTE for this pte */
791                 unsigned long hash, slot;
792
793                 hash = hpt_hash(va, HPAGE_SHIFT);
794                 if (old_pte & _PAGE_F_SECOND)
795                         hash = ~hash;
796                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
797                 slot += (old_pte & _PAGE_F_GIX) >> 12;
798
799                 if (ppc_md.hpte_updatepp(slot, rflags, va, mmu_huge_psize,
800                                          local) == -1)
801                         old_pte &= ~_PAGE_HPTEFLAGS;
802         }
803
804         if (likely(!(old_pte & _PAGE_HASHPTE))) {
805                 unsigned long hash = hpt_hash(va, HPAGE_SHIFT);
806                 unsigned long hpte_group;
807
808                 pa = pte_pfn(__pte(old_pte)) << PAGE_SHIFT;
809
810 repeat:
811                 hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
812                               HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL;
813
814                 /* clear HPTE slot informations in new PTE */
815                 new_pte = (new_pte & ~_PAGE_HPTEFLAGS) | _PAGE_HASHPTE;
816
817                 /* Add in WIMG bits */
818                 /* XXX We should store these in the pte */
819                 /* --BenH: I think they are ... */
820                 rflags |= _PAGE_COHERENT;
821
822                 /* Insert into the hash table, primary slot */
823                 slot = ppc_md.hpte_insert(hpte_group, va, pa, rflags, 0,
824                                           mmu_huge_psize);
825
826                 /* Primary is full, try the secondary */
827                 if (unlikely(slot == -1)) {
828                         new_pte |= _PAGE_F_SECOND;
829                         hpte_group = ((~hash & htab_hash_mask) *
830                                       HPTES_PER_GROUP) & ~0x7UL; 
831                         slot = ppc_md.hpte_insert(hpte_group, va, pa, rflags,
832                                                   HPTE_V_SECONDARY,
833                                                   mmu_huge_psize);
834                         if (slot == -1) {
835                                 if (mftb() & 0x1)
836                                         hpte_group = ((hash & htab_hash_mask) *
837                                                       HPTES_PER_GROUP)&~0x7UL;
838
839                                 ppc_md.hpte_remove(hpte_group);
840                                 goto repeat;
841                         }
842                 }
843
844                 if (unlikely(slot == -2))
845                         panic("hash_huge_page: pte_insert failed\n");
846
847                 new_pte |= (slot << 12) & _PAGE_F_GIX;
848         }
849
850         /*
851          * No need to use ldarx/stdcx here
852          */
853         *ptep = __pte(new_pte & ~_PAGE_BUSY);
854
855         err = 0;
856
857  out:
858         return err;
859 }