[PATCH] powerpc: Add a is_kernel_addr() macro
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / slb.c
1 /*
2  * PowerPC64 SLB support.
3  *
4  * Copyright (C) 2004 David Gibson <dwg@au.ibm.com>, IBM
5  * Based on earlier code writteh by:
6  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
7  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
8  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
9  *
10  *
11  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
12  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
13  *      as published by the Free Software Foundation; either version
14  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
15  */
16
17 #undef DEBUG
18
19 #include <linux/config.h>
20 #include <asm/pgtable.h>
21 #include <asm/mmu.h>
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/paca.h>
24 #include <asm/cputable.h>
25 #include <asm/cacheflush.h>
26
27 #ifdef DEBUG
28 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
29 #else
30 #define DBG(fmt...)
31 #endif
32
33 extern void slb_allocate_realmode(unsigned long ea);
34 extern void slb_allocate_user(unsigned long ea);
35
36 static void slb_allocate(unsigned long ea)
37 {
38         /* Currently, we do real mode for all SLBs including user, but
39          * that will change if we bring back dynamic VSIDs
40          */
41         slb_allocate_realmode(ea);
42 }
43
44 static inline unsigned long mk_esid_data(unsigned long ea, unsigned long slot)
45 {
46         return (ea & ESID_MASK) | SLB_ESID_V | slot;
47 }
48
49 static inline unsigned long mk_vsid_data(unsigned long ea, unsigned long flags)
50 {
51         return (get_kernel_vsid(ea) << SLB_VSID_SHIFT) | flags;
52 }
53
54 static inline void create_slbe(unsigned long ea, unsigned long flags,
55                                unsigned long entry)
56 {
57         asm volatile("slbmte  %0,%1" :
58                      : "r" (mk_vsid_data(ea, flags)),
59                        "r" (mk_esid_data(ea, entry))
60                      : "memory" );
61 }
62
63 static void slb_flush_and_rebolt(void)
64 {
65         /* If you change this make sure you change SLB_NUM_BOLTED
66          * appropriately too. */
67         unsigned long linear_llp, virtual_llp, lflags, vflags;
68         unsigned long ksp_esid_data;
69
70         WARN_ON(!irqs_disabled());
71
72         linear_llp = mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp;
73         virtual_llp = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].sllp;
74         lflags = SLB_VSID_KERNEL | linear_llp;
75         vflags = SLB_VSID_KERNEL | virtual_llp;
76
77         ksp_esid_data = mk_esid_data(get_paca()->kstack, 2);
78         if ((ksp_esid_data & ESID_MASK) == KERNELBASE)
79                 ksp_esid_data &= ~SLB_ESID_V;
80
81         /* We need to do this all in asm, so we're sure we don't touch
82          * the stack between the slbia and rebolting it. */
83         asm volatile("isync\n"
84                      "slbia\n"
85                      /* Slot 1 - first VMALLOC segment */
86                      "slbmte    %0,%1\n"
87                      /* Slot 2 - kernel stack */
88                      "slbmte    %2,%3\n"
89                      "isync"
90                      :: "r"(mk_vsid_data(VMALLOCBASE, vflags)),
91                         "r"(mk_esid_data(VMALLOCBASE, 1)),
92                         "r"(mk_vsid_data(ksp_esid_data, lflags)),
93                         "r"(ksp_esid_data)
94                      : "memory");
95 }
96
97 /* Flush all user entries from the segment table of the current processor. */
98 void switch_slb(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
99 {
100         unsigned long offset = get_paca()->slb_cache_ptr;
101         unsigned long esid_data = 0;
102         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
103         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
104         unsigned long unmapped_base;
105
106         if (offset <= SLB_CACHE_ENTRIES) {
107                 int i;
108                 asm volatile("isync" : : : "memory");
109                 for (i = 0; i < offset; i++) {
110                         esid_data = ((unsigned long)get_paca()->slb_cache[i]
111                                 << SID_SHIFT) | SLBIE_C;
112                         asm volatile("slbie %0" : : "r" (esid_data));
113                 }
114                 asm volatile("isync" : : : "memory");
115         } else {
116                 slb_flush_and_rebolt();
117         }
118
119         /* Workaround POWER5 < DD2.1 issue */
120         if (offset == 1 || offset > SLB_CACHE_ENTRIES)
121                 asm volatile("slbie %0" : : "r" (esid_data));
122
123         get_paca()->slb_cache_ptr = 0;
124         get_paca()->context = mm->context;
125 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
126         get_paca()->pgdir = mm->pgd;
127 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
128
129         /*
130          * preload some userspace segments into the SLB.
131          */
132         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
133                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
134         else
135                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
136
137         if (is_kernel_addr(pc))
138                 return;
139         slb_allocate(pc);
140
141         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
142                 return;
143
144         if (is_kernel_addr(stack))
145                 return;
146         slb_allocate(stack);
147
148         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
149             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
150                 return;
151
152         if (is_kernel_addr(unmapped_base))
153                 return;
154         slb_allocate(unmapped_base);
155 }
156
157 static inline void patch_slb_encoding(unsigned int *insn_addr,
158                                       unsigned int immed)
159 {
160         /* Assume the instruction had a "0" immediate value, just
161          * "or" in the new value
162          */
163         *insn_addr |= immed;
164         flush_icache_range((unsigned long)insn_addr, 4+
165                            (unsigned long)insn_addr);
166 }
167
168 void slb_initialize(void)
169 {
170         unsigned long linear_llp, virtual_llp;
171         static int slb_encoding_inited;
172         extern unsigned int *slb_miss_kernel_load_linear;
173         extern unsigned int *slb_miss_kernel_load_virtual;
174         extern unsigned int *slb_miss_user_load_normal;
175 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
176         extern unsigned int *slb_miss_user_load_huge;
177         unsigned long huge_llp;
178
179         huge_llp = mmu_psize_defs[mmu_huge_psize].sllp;
180 #endif
181
182         /* Prepare our SLB miss handler based on our page size */
183         linear_llp = mmu_psize_defs[mmu_linear_psize].sllp;
184         virtual_llp = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].sllp;
185         if (!slb_encoding_inited) {
186                 slb_encoding_inited = 1;
187                 patch_slb_encoding(slb_miss_kernel_load_linear,
188                                    SLB_VSID_KERNEL | linear_llp);
189                 patch_slb_encoding(slb_miss_kernel_load_virtual,
190                                    SLB_VSID_KERNEL | virtual_llp);
191                 patch_slb_encoding(slb_miss_user_load_normal,
192                                    SLB_VSID_USER | virtual_llp);
193
194                 DBG("SLB: linear  LLP = %04x\n", linear_llp);
195                 DBG("SLB: virtual LLP = %04x\n", virtual_llp);
196 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
197                 patch_slb_encoding(slb_miss_user_load_huge,
198                                    SLB_VSID_USER | huge_llp);
199                 DBG("SLB: huge    LLP = %04x\n", huge_llp);
200 #endif
201         }
202
203         /* On iSeries the bolted entries have already been set up by
204          * the hypervisor from the lparMap data in head.S */
205 #ifndef CONFIG_PPC_ISERIES
206  {
207         unsigned long lflags, vflags;
208
209         lflags = SLB_VSID_KERNEL | linear_llp;
210         vflags = SLB_VSID_KERNEL | virtual_llp;
211
212         /* Invalidate the entire SLB (even slot 0) & all the ERATS */
213         asm volatile("isync":::"memory");
214         asm volatile("slbmte  %0,%0"::"r" (0) : "memory");
215         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
216         create_slbe(KERNELBASE, lflags, 0);
217
218         /* VMALLOC space has 4K pages always for now */
219         create_slbe(VMALLOCBASE, vflags, 1);
220
221         /* We don't bolt the stack for the time being - we're in boot,
222          * so the stack is in the bolted segment.  By the time it goes
223          * elsewhere, we'll call _switch() which will bolt in the new
224          * one. */
225         asm volatile("isync":::"memory");
226  }
227 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
228
229         get_paca()->stab_rr = SLB_NUM_BOLTED;
230 }