powerpc: Fix call to subpage_protection()
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / pgtable_32.c
1 /*
2  * This file contains the routines setting up the linux page tables.
3  *  -- paulus
4  *
5  *  Derived from arch/ppc/mm/init.c:
6  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
7  *
8  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@cs.anu.edu.au)
9  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
10  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
11  *
12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
14  *
15  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
16  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
17  *  as published by the Free Software Foundation; either version
18  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  */
21
22 #include <linux/kernel.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/types.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/vmalloc.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29 #include <linux/memblock.h>
30 #include <linux/slab.h>
31
32 #include <asm/pgtable.h>
33 #include <asm/pgalloc.h>
34 #include <asm/fixmap.h>
35 #include <asm/io.h>
36
37 #include "mmu_decl.h"
38
39 unsigned long ioremap_base;
40 unsigned long ioremap_bot;
41 EXPORT_SYMBOL(ioremap_bot);     /* aka VMALLOC_END */
42
43 #if defined(CONFIG_6xx) || defined(CONFIG_POWER3)
44 #define HAVE_BATS       1
45 #endif
46
47 #if defined(CONFIG_FSL_BOOKE)
48 #define HAVE_TLBCAM     1
49 #endif
50
51 extern char etext[], _stext[];
52
53 #ifdef HAVE_BATS
54 extern phys_addr_t v_mapped_by_bats(unsigned long va);
55 extern unsigned long p_mapped_by_bats(phys_addr_t pa);
56 void setbat(int index, unsigned long virt, phys_addr_t phys,
57             unsigned int size, int flags);
58
59 #else /* !HAVE_BATS */
60 #define v_mapped_by_bats(x)     (0UL)
61 #define p_mapped_by_bats(x)     (0UL)
62 #endif /* HAVE_BATS */
63
64 #ifdef HAVE_TLBCAM
65 extern unsigned int tlbcam_index;
66 extern phys_addr_t v_mapped_by_tlbcam(unsigned long va);
67 extern unsigned long p_mapped_by_tlbcam(phys_addr_t pa);
68 #else /* !HAVE_TLBCAM */
69 #define v_mapped_by_tlbcam(x)   (0UL)
70 #define p_mapped_by_tlbcam(x)   (0UL)
71 #endif /* HAVE_TLBCAM */
72
73 #define PGDIR_ORDER     (32 + PGD_T_LOG2 - PGDIR_SHIFT)
74
75 pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)
76 {
77         pgd_t *ret;
78
79         /* pgdir take page or two with 4K pages and a page fraction otherwise */
80 #ifndef CONFIG_PPC_4K_PAGES
81         ret = (pgd_t *)kzalloc(1 << PGDIR_ORDER, GFP_KERNEL);
82 #else
83         ret = (pgd_t *)__get_free_pages(GFP_KERNEL|__GFP_ZERO,
84                         PGDIR_ORDER - PAGE_SHIFT);
85 #endif
86         return ret;
87 }
88
89 void pgd_free(struct mm_struct *mm, pgd_t *pgd)
90 {
91 #ifndef CONFIG_PPC_4K_PAGES
92         kfree((void *)pgd);
93 #else
94         free_pages((unsigned long)pgd, PGDIR_ORDER - PAGE_SHIFT);
95 #endif
96 }
97
98 __init_refok pte_t *pte_alloc_one_kernel(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
99 {
100         pte_t *pte;
101         extern int mem_init_done;
102         extern void *early_get_page(void);
103
104         if (mem_init_done) {
105                 pte = (pte_t *)__get_free_page(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO);
106         } else {
107                 pte = (pte_t *)early_get_page();
108                 if (pte)
109                         clear_page(pte);
110         }
111         return pte;
112 }
113
114 pgtable_t pte_alloc_one(struct mm_struct *mm, unsigned long address)
115 {
116         struct page *ptepage;
117
118         gfp_t flags = GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT | __GFP_ZERO;
119
120         ptepage = alloc_pages(flags, 0);
121         if (!ptepage)
122                 return NULL;
123         pgtable_page_ctor(ptepage);
124         return ptepage;
125 }
126
127 void __iomem *
128 ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
129 {
130         return __ioremap_caller(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED,
131                                 __builtin_return_address(0));
132 }
133 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
134
135 void __iomem *
136 ioremap_flags(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags)
137 {
138         /* writeable implies dirty for kernel addresses */
139         if (flags & _PAGE_RW)
140                 flags |= _PAGE_DIRTY | _PAGE_HWWRITE;
141
142         /* we don't want to let _PAGE_USER and _PAGE_EXEC leak out */
143         flags &= ~(_PAGE_USER | _PAGE_EXEC);
144
145 #ifdef _PAGE_BAP_SR
146         /* _PAGE_USER contains _PAGE_BAP_SR on BookE using the new PTE format
147          * which means that we just cleared supervisor access... oops ;-) This
148          * restores it
149          */
150         flags |= _PAGE_BAP_SR;
151 #endif
152
153         return __ioremap_caller(addr, size, flags, __builtin_return_address(0));
154 }
155 EXPORT_SYMBOL(ioremap_flags);
156
157 void __iomem *
158 __ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags)
159 {
160         return __ioremap_caller(addr, size, flags, __builtin_return_address(0));
161 }
162
163 void __iomem *
164 __ioremap_caller(phys_addr_t addr, unsigned long size, unsigned long flags,
165                  void *caller)
166 {
167         unsigned long v, i;
168         phys_addr_t p;
169         int err;
170
171         /* Make sure we have the base flags */
172         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
173                 flags |= PAGE_KERNEL;
174
175         /* Non-cacheable page cannot be coherent */
176         if (flags & _PAGE_NO_CACHE)
177                 flags &= ~_PAGE_COHERENT;
178
179         /*
180          * Choose an address to map it to.
181          * Once the vmalloc system is running, we use it.
182          * Before then, we use space going down from ioremap_base
183          * (ioremap_bot records where we're up to).
184          */
185         p = addr & PAGE_MASK;
186         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - p;
187
188         /*
189          * If the address lies within the first 16 MB, assume it's in ISA
190          * memory space
191          */
192         if (p < 16*1024*1024)
193                 p += _ISA_MEM_BASE;
194
195 #ifndef CONFIG_CRASH_DUMP
196         /*
197          * Don't allow anybody to remap normal RAM that we're using.
198          * mem_init() sets high_memory so only do the check after that.
199          */
200         if (mem_init_done && (p < virt_to_phys(high_memory)) &&
201             !(__allow_ioremap_reserved && memblock_is_region_reserved(p, size))) {
202                 printk("__ioremap(): phys addr 0x%llx is RAM lr %p\n",
203                        (unsigned long long)p, __builtin_return_address(0));
204                 return NULL;
205         }
206 #endif
207
208         if (size == 0)
209                 return NULL;
210
211         /*
212          * Is it already mapped?  Perhaps overlapped by a previous
213          * BAT mapping.  If the whole area is mapped then we're done,
214          * otherwise remap it since we want to keep the virt addrs for
215          * each request contiguous.
216          *
217          * We make the assumption here that if the bottom and top
218          * of the range we want are mapped then it's mapped to the
219          * same virt address (and this is contiguous).
220          *  -- Cort
221          */
222         if ((v = p_mapped_by_bats(p)) /*&& p_mapped_by_bats(p+size-1)*/ )
223                 goto out;
224
225         if ((v = p_mapped_by_tlbcam(p)))
226                 goto out;
227
228         if (mem_init_done) {
229                 struct vm_struct *area;
230                 area = get_vm_area_caller(size, VM_IOREMAP, caller);
231                 if (area == 0)
232                         return NULL;
233                 v = (unsigned long) area->addr;
234         } else {
235                 v = (ioremap_bot -= size);
236         }
237
238         /*
239          * Should check if it is a candidate for a BAT mapping
240          */
241
242         err = 0;
243         for (i = 0; i < size && err == 0; i += PAGE_SIZE)
244                 err = map_page(v+i, p+i, flags);
245         if (err) {
246                 if (mem_init_done)
247                         vunmap((void *)v);
248                 return NULL;
249         }
250
251 out:
252         return (void __iomem *) (v + ((unsigned long)addr & ~PAGE_MASK));
253 }
254 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
255
256 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
257 {
258         /*
259          * If mapped by BATs then there is nothing to do.
260          * Calling vfree() generates a benign warning.
261          */
262         if (v_mapped_by_bats((unsigned long)addr)) return;
263
264         if (addr > high_memory && (unsigned long) addr < ioremap_bot)
265                 vunmap((void *) (PAGE_MASK & (unsigned long)addr));
266 }
267 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
268
269 int map_page(unsigned long va, phys_addr_t pa, int flags)
270 {
271         pmd_t *pd;
272         pte_t *pg;
273         int err = -ENOMEM;
274
275         /* Use upper 10 bits of VA to index the first level map */
276         pd = pmd_offset(pud_offset(pgd_offset_k(va), va), va);
277         /* Use middle 10 bits of VA to index the second-level map */
278         pg = pte_alloc_kernel(pd, va);
279         if (pg != 0) {
280                 err = 0;
281                 /* The PTE should never be already set nor present in the
282                  * hash table
283                  */
284                 BUG_ON((pte_val(*pg) & (_PAGE_PRESENT | _PAGE_HASHPTE)) &&
285                        flags);
286                 set_pte_at(&init_mm, va, pg, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
287                                                      __pgprot(flags)));
288         }
289         return err;
290 }
291
292 /*
293  * Map in a chunk of physical memory starting at start.
294  */
295 void __init __mapin_ram_chunk(unsigned long offset, unsigned long top)
296 {
297         unsigned long v, s, f;
298         phys_addr_t p;
299         int ktext;
300
301         s = offset;
302         v = PAGE_OFFSET + s;
303         p = memstart_addr + s;
304         for (; s < top; s += PAGE_SIZE) {
305                 ktext = ((char *) v >= _stext && (char *) v < etext);
306                 f = ktext ? PAGE_KERNEL_TEXT : PAGE_KERNEL;
307                 map_page(v, p, f);
308 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_32
309                 if (ktext)
310                         hash_preload(&init_mm, v, 0, 0x300);
311 #endif
312                 v += PAGE_SIZE;
313                 p += PAGE_SIZE;
314         }
315 }
316
317 void __init mapin_ram(void)
318 {
319         unsigned long s, top;
320
321 #ifndef CONFIG_WII
322         top = total_lowmem;
323         s = mmu_mapin_ram(top);
324         __mapin_ram_chunk(s, top);
325 #else
326         if (!wii_hole_size) {
327                 s = mmu_mapin_ram(total_lowmem);
328                 __mapin_ram_chunk(s, total_lowmem);
329         } else {
330                 top = wii_hole_start;
331                 s = mmu_mapin_ram(top);
332                 __mapin_ram_chunk(s, top);
333
334                 top = memblock_end_of_DRAM();
335                 s = wii_mmu_mapin_mem2(top);
336                 __mapin_ram_chunk(s, top);
337         }
338 #endif
339 }
340
341 /* Scan the real Linux page tables and return a PTE pointer for
342  * a virtual address in a context.
343  * Returns true (1) if PTE was found, zero otherwise.  The pointer to
344  * the PTE pointer is unmodified if PTE is not found.
345  */
346 int
347 get_pteptr(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, pte_t **ptep, pmd_t **pmdp)
348 {
349         pgd_t   *pgd;
350         pud_t   *pud;
351         pmd_t   *pmd;
352         pte_t   *pte;
353         int     retval = 0;
354
355         pgd = pgd_offset(mm, addr & PAGE_MASK);
356         if (pgd) {
357                 pud = pud_offset(pgd, addr & PAGE_MASK);
358                 if (pud && pud_present(*pud)) {
359                         pmd = pmd_offset(pud, addr & PAGE_MASK);
360                         if (pmd_present(*pmd)) {
361                                 pte = pte_offset_map(pmd, addr & PAGE_MASK);
362                                 if (pte) {
363                                         retval = 1;
364                                         *ptep = pte;
365                                         if (pmdp)
366                                                 *pmdp = pmd;
367                                         /* XXX caller needs to do pte_unmap, yuck */
368                                 }
369                         }
370                 }
371         }
372         return(retval);
373 }
374
375 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
376
377 static int __change_page_attr(struct page *page, pgprot_t prot)
378 {
379         pte_t *kpte;
380         pmd_t *kpmd;
381         unsigned long address;
382
383         BUG_ON(PageHighMem(page));
384         address = (unsigned long)page_address(page);
385
386         if (v_mapped_by_bats(address) || v_mapped_by_tlbcam(address))
387                 return 0;
388         if (!get_pteptr(&init_mm, address, &kpte, &kpmd))
389                 return -EINVAL;
390         __set_pte_at(&init_mm, address, kpte, mk_pte(page, prot), 0);
391         wmb();
392         flush_tlb_page(NULL, address);
393         pte_unmap(kpte);
394
395         return 0;
396 }
397
398 /*
399  * Change the page attributes of an page in the linear mapping.
400  *
401  * THIS CONFLICTS WITH BAT MAPPINGS, DEBUG USE ONLY
402  */
403 static int change_page_attr(struct page *page, int numpages, pgprot_t prot)
404 {
405         int i, err = 0;
406         unsigned long flags;
407
408         local_irq_save(flags);
409         for (i = 0; i < numpages; i++, page++) {
410                 err = __change_page_attr(page, prot);
411                 if (err)
412                         break;
413         }
414         local_irq_restore(flags);
415         return err;
416 }
417
418
419 void kernel_map_pages(struct page *page, int numpages, int enable)
420 {
421         if (PageHighMem(page))
422                 return;
423
424         change_page_attr(page, numpages, enable ? PAGE_KERNEL : __pgprot(0));
425 }
426 #endif /* CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC */
427
428 static int fixmaps;
429
430 void __set_fixmap (enum fixed_addresses idx, phys_addr_t phys, pgprot_t flags)
431 {
432         unsigned long address = __fix_to_virt(idx);
433
434         if (idx >= __end_of_fixed_addresses) {
435                 BUG();
436                 return;
437         }
438
439         map_page(address, phys, pgprot_val(flags));
440         fixmaps++;
441 }
442
443 void __this_fixmap_does_not_exist(void)
444 {
445         WARN_ON(1);
446 }