percpu: cleanup percpu array definitions
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / mm / stab.c
1 /*
2  * PowerPC64 Segment Translation Support.
3  *
4  * Dave Engebretsen and Mike Corrigan {engebret|mikejc}@us.ibm.com
5  *    Copyright (c) 2001 Dave Engebretsen
6  *
7  * Copyright (C) 2002 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
8  *
9  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
10  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
11  *      as published by the Free Software Foundation; either version
12  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
13  */
14
15 #include <linux/lmb.h>
16
17 #include <asm/pgtable.h>
18 #include <asm/mmu.h>
19 #include <asm/mmu_context.h>
20 #include <asm/paca.h>
21 #include <asm/cputable.h>
22 #include <asm/prom.h>
23 #include <asm/abs_addr.h>
24 #include <asm/firmware.h>
25 #include <asm/iseries/hv_call.h>
26
27 struct stab_entry {
28         unsigned long esid_data;
29         unsigned long vsid_data;
30 };
31
32 #define NR_STAB_CACHE_ENTRIES 8
33 static DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache_ptr);
34 static DEFINE_PER_CPU(long [NR_STAB_CACHE_ENTRIES], stab_cache);
35
36 /*
37  * Create a segment table entry for the given esid/vsid pair.
38  */
39 static int make_ste(unsigned long stab, unsigned long esid, unsigned long vsid)
40 {
41         unsigned long esid_data, vsid_data;
42         unsigned long entry, group, old_esid, castout_entry, i;
43         unsigned int global_entry;
44         struct stab_entry *ste, *castout_ste;
45         unsigned long kernel_segment = (esid << SID_SHIFT) >= PAGE_OFFSET;
46
47         vsid_data = vsid << STE_VSID_SHIFT;
48         esid_data = esid << SID_SHIFT | STE_ESID_KP | STE_ESID_V;
49         if (! kernel_segment)
50                 esid_data |= STE_ESID_KS;
51
52         /* Search the primary group first. */
53         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
54         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
55
56         /* Find an empty entry, if one exists. */
57         for (group = 0; group < 2; group++) {
58                 for (entry = 0; entry < 8; entry++, ste++) {
59                         if (!(ste->esid_data & STE_ESID_V)) {
60                                 ste->vsid_data = vsid_data;
61                                 eieio();
62                                 ste->esid_data = esid_data;
63                                 return (global_entry | entry);
64                         }
65                 }
66                 /* Now search the secondary group. */
67                 global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
68                 ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
69         }
70
71         /*
72          * Could not find empty entry, pick one with a round robin selection.
73          * Search all entries in the two groups.
74          */
75         castout_entry = get_paca()->stab_rr;
76         for (i = 0; i < 16; i++) {
77                 if (castout_entry < 8) {
78                         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
79                         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
80                         castout_ste = ste + castout_entry;
81                 } else {
82                         global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
83                         ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
84                         castout_ste = ste + (castout_entry - 8);
85                 }
86
87                 /* Dont cast out the first kernel segment */
88                 if ((castout_ste->esid_data & ESID_MASK) != PAGE_OFFSET)
89                         break;
90
91                 castout_entry = (castout_entry + 1) & 0xf;
92         }
93
94         get_paca()->stab_rr = (castout_entry + 1) & 0xf;
95
96         /* Modify the old entry to the new value. */
97
98         /* Force previous translations to complete. DRENG */
99         asm volatile("isync" : : : "memory");
100
101         old_esid = castout_ste->esid_data >> SID_SHIFT;
102         castout_ste->esid_data = 0;             /* Invalidate old entry */
103
104         asm volatile("sync" : : : "memory");    /* Order update */
105
106         castout_ste->vsid_data = vsid_data;
107         eieio();                                /* Order update */
108         castout_ste->esid_data = esid_data;
109
110         asm volatile("slbie  %0" : : "r" (old_esid << SID_SHIFT));
111         /* Ensure completion of slbie */
112         asm volatile("sync" : : : "memory");
113
114         return (global_entry | (castout_entry & 0x7));
115 }
116
117 /*
118  * Allocate a segment table entry for the given ea and mm
119  */
120 static int __ste_allocate(unsigned long ea, struct mm_struct *mm)
121 {
122         unsigned long vsid;
123         unsigned char stab_entry;
124         unsigned long offset;
125
126         /* Kernel or user address? */
127         if (is_kernel_addr(ea)) {
128                 vsid = get_kernel_vsid(ea, MMU_SEGSIZE_256M);
129         } else {
130                 if ((ea >= TASK_SIZE_USER64) || (! mm))
131                         return 1;
132
133                 vsid = get_vsid(mm->context.id, ea, MMU_SEGSIZE_256M);
134         }
135
136         stab_entry = make_ste(get_paca()->stab_addr, GET_ESID(ea), vsid);
137
138         if (!is_kernel_addr(ea)) {
139                 offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
140                 if (offset < NR_STAB_CACHE_ENTRIES)
141                         __get_cpu_var(stab_cache[offset++]) = stab_entry;
142                 else
143                         offset = NR_STAB_CACHE_ENTRIES+1;
144                 __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = offset;
145
146                 /* Order update */
147                 asm volatile("sync":::"memory");
148         }
149
150         return 0;
151 }
152
153 int ste_allocate(unsigned long ea)
154 {
155         return __ste_allocate(ea, current->mm);
156 }
157
158 /*
159  * Do the segment table work for a context switch: flush all user
160  * entries from the table, then preload some probably useful entries
161  * for the new task
162  */
163 void switch_stab(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
164 {
165         struct stab_entry *stab = (struct stab_entry *) get_paca()->stab_addr;
166         struct stab_entry *ste;
167         unsigned long offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
168         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
169         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
170         unsigned long unmapped_base;
171
172         /* Force previous translations to complete. DRENG */
173         asm volatile("isync" : : : "memory");
174
175         if (offset <= NR_STAB_CACHE_ENTRIES) {
176                 int i;
177
178                 for (i = 0; i < offset; i++) {
179                         ste = stab + __get_cpu_var(stab_cache[i]);
180                         ste->esid_data = 0; /* invalidate entry */
181                 }
182         } else {
183                 unsigned long entry;
184
185                 /* Invalidate all entries. */
186                 ste = stab;
187
188                 /* Never flush the first entry. */
189                 ste += 1;
190                 for (entry = 1;
191                      entry < (HW_PAGE_SIZE / sizeof(struct stab_entry));
192                      entry++, ste++) {
193                         unsigned long ea;
194                         ea = ste->esid_data & ESID_MASK;
195                         if (!is_kernel_addr(ea)) {
196                                 ste->esid_data = 0;
197                         }
198                 }
199         }
200
201         asm volatile("sync; slbia; sync":::"memory");
202
203         __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = 0;
204
205         /* Now preload some entries for the new task */
206         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
207                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
208         else
209                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
210
211         __ste_allocate(pc, mm);
212
213         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
214                 return;
215
216         __ste_allocate(stack, mm);
217
218         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
219             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
220                 return;
221
222         __ste_allocate(unmapped_base, mm);
223
224         /* Order update */
225         asm volatile("sync" : : : "memory");
226 }
227
228 /*
229  * Allocate segment tables for secondary CPUs.  These must all go in
230  * the first (bolted) segment, so that do_stab_bolted won't get a
231  * recursive segment miss on the segment table itself.
232  */
233 void __init stabs_alloc(void)
234 {
235         int cpu;
236
237         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
238                 return;
239
240         for_each_possible_cpu(cpu) {
241                 unsigned long newstab;
242
243                 if (cpu == 0)
244                         continue; /* stab for CPU 0 is statically allocated */
245
246                 newstab = lmb_alloc_base(HW_PAGE_SIZE, HW_PAGE_SIZE,
247                                          1<<SID_SHIFT);
248                 newstab = (unsigned long)__va(newstab);
249
250                 memset((void *)newstab, 0, HW_PAGE_SIZE);
251
252                 paca[cpu].stab_addr = newstab;
253                 paca[cpu].stab_real = virt_to_abs(newstab);
254                 printk(KERN_INFO "Segment table for CPU %d at 0x%llx "
255                        "virtual, 0x%llx absolute\n",
256                        cpu, paca[cpu].stab_addr, paca[cpu].stab_real);
257         }
258 }
259
260 /*
261  * Build an entry for the base kernel segment and put it into
262  * the segment table or SLB.  All other segment table or SLB
263  * entries are faulted in.
264  */
265 void stab_initialize(unsigned long stab)
266 {
267         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(PAGE_OFFSET, MMU_SEGSIZE_256M);
268         unsigned long stabreal;
269
270         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
271         make_ste(stab, GET_ESID(PAGE_OFFSET), vsid);
272
273         /* Order update */
274         asm volatile("sync":::"memory");
275
276         /* Set ASR */
277         stabreal = get_paca()->stab_real | 0x1ul;
278
279 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
280         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES)) {
281                 HvCall1(HvCallBaseSetASR, stabreal);
282                 return;
283         }
284 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
285
286         mtspr(SPRN_ASR, stabreal);
287 }