[PATCH] for_each_possible_cpu: powerpc
[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/config.h>
16 #include <asm/pgtable.h>
17 #include <asm/mmu.h>
18 #include <asm/mmu_context.h>
19 #include <asm/paca.h>
20 #include <asm/cputable.h>
21 #include <asm/lmb.h>
22 #include <asm/abs_addr.h>
23 #include <asm/firmware.h>
24
25 struct stab_entry {
26         unsigned long esid_data;
27         unsigned long vsid_data;
28 };
29
30 #define NR_STAB_CACHE_ENTRIES 8
31 DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache_ptr);
32 DEFINE_PER_CPU(long, stab_cache[NR_STAB_CACHE_ENTRIES]);
33
34 /*
35  * Create a segment table entry for the given esid/vsid pair.
36  */
37 static int make_ste(unsigned long stab, unsigned long esid, unsigned long vsid)
38 {
39         unsigned long esid_data, vsid_data;
40         unsigned long entry, group, old_esid, castout_entry, i;
41         unsigned int global_entry;
42         struct stab_entry *ste, *castout_ste;
43         unsigned long kernel_segment = (esid << SID_SHIFT) >= PAGE_OFFSET;
44
45         vsid_data = vsid << STE_VSID_SHIFT;
46         esid_data = esid << SID_SHIFT | STE_ESID_KP | STE_ESID_V;
47         if (! kernel_segment)
48                 esid_data |= STE_ESID_KS;
49
50         /* Search the primary group first. */
51         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
52         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
53
54         /* Find an empty entry, if one exists. */
55         for (group = 0; group < 2; group++) {
56                 for (entry = 0; entry < 8; entry++, ste++) {
57                         if (!(ste->esid_data & STE_ESID_V)) {
58                                 ste->vsid_data = vsid_data;
59                                 asm volatile("eieio":::"memory");
60                                 ste->esid_data = esid_data;
61                                 return (global_entry | entry);
62                         }
63                 }
64                 /* Now search the secondary group. */
65                 global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
66                 ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
67         }
68
69         /*
70          * Could not find empty entry, pick one with a round robin selection.
71          * Search all entries in the two groups.
72          */
73         castout_entry = get_paca()->stab_rr;
74         for (i = 0; i < 16; i++) {
75                 if (castout_entry < 8) {
76                         global_entry = (esid & 0x1f) << 3;
77                         ste = (struct stab_entry *)(stab | ((esid & 0x1f) << 7));
78                         castout_ste = ste + castout_entry;
79                 } else {
80                         global_entry = ((~esid) & 0x1f) << 3;
81                         ste = (struct stab_entry *)(stab | (((~esid) & 0x1f) << 7));
82                         castout_ste = ste + (castout_entry - 8);
83                 }
84
85                 /* Dont cast out the first kernel segment */
86                 if ((castout_ste->esid_data & ESID_MASK) != PAGE_OFFSET)
87                         break;
88
89                 castout_entry = (castout_entry + 1) & 0xf;
90         }
91
92         get_paca()->stab_rr = (castout_entry + 1) & 0xf;
93
94         /* Modify the old entry to the new value. */
95
96         /* Force previous translations to complete. DRENG */
97         asm volatile("isync" : : : "memory");
98
99         old_esid = castout_ste->esid_data >> SID_SHIFT;
100         castout_ste->esid_data = 0;             /* Invalidate old entry */
101
102         asm volatile("sync" : : : "memory");    /* Order update */
103
104         castout_ste->vsid_data = vsid_data;
105         asm volatile("eieio" : : : "memory");   /* Order update */
106         castout_ste->esid_data = esid_data;
107
108         asm volatile("slbie  %0" : : "r" (old_esid << SID_SHIFT));
109         /* Ensure completion of slbie */
110         asm volatile("sync" : : : "memory");
111
112         return (global_entry | (castout_entry & 0x7));
113 }
114
115 /*
116  * Allocate a segment table entry for the given ea and mm
117  */
118 static int __ste_allocate(unsigned long ea, struct mm_struct *mm)
119 {
120         unsigned long vsid;
121         unsigned char stab_entry;
122         unsigned long offset;
123
124         /* Kernel or user address? */
125         if (is_kernel_addr(ea)) {
126                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
127         } else {
128                 if ((ea >= TASK_SIZE_USER64) || (! mm))
129                         return 1;
130
131                 vsid = get_vsid(mm->context.id, ea);
132         }
133
134         stab_entry = make_ste(get_paca()->stab_addr, GET_ESID(ea), vsid);
135
136         if (!is_kernel_addr(ea)) {
137                 offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
138                 if (offset < NR_STAB_CACHE_ENTRIES)
139                         __get_cpu_var(stab_cache[offset++]) = stab_entry;
140                 else
141                         offset = NR_STAB_CACHE_ENTRIES+1;
142                 __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = offset;
143
144                 /* Order update */
145                 asm volatile("sync":::"memory");
146         }
147
148         return 0;
149 }
150
151 int ste_allocate(unsigned long ea)
152 {
153         return __ste_allocate(ea, current->mm);
154 }
155
156 /*
157  * Do the segment table work for a context switch: flush all user
158  * entries from the table, then preload some probably useful entries
159  * for the new task
160  */
161 void switch_stab(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
162 {
163         struct stab_entry *stab = (struct stab_entry *) get_paca()->stab_addr;
164         struct stab_entry *ste;
165         unsigned long offset = __get_cpu_var(stab_cache_ptr);
166         unsigned long pc = KSTK_EIP(tsk);
167         unsigned long stack = KSTK_ESP(tsk);
168         unsigned long unmapped_base;
169
170         /* Force previous translations to complete. DRENG */
171         asm volatile("isync" : : : "memory");
172
173         if (offset <= NR_STAB_CACHE_ENTRIES) {
174                 int i;
175
176                 for (i = 0; i < offset; i++) {
177                         ste = stab + __get_cpu_var(stab_cache[i]);
178                         ste->esid_data = 0; /* invalidate entry */
179                 }
180         } else {
181                 unsigned long entry;
182
183                 /* Invalidate all entries. */
184                 ste = stab;
185
186                 /* Never flush the first entry. */
187                 ste += 1;
188                 for (entry = 1;
189                      entry < (HW_PAGE_SIZE / sizeof(struct stab_entry));
190                      entry++, ste++) {
191                         unsigned long ea;
192                         ea = ste->esid_data & ESID_MASK;
193                         if (!is_kernel_addr(ea)) {
194                                 ste->esid_data = 0;
195                         }
196                 }
197         }
198
199         asm volatile("sync; slbia; sync":::"memory");
200
201         __get_cpu_var(stab_cache_ptr) = 0;
202
203 #ifdef CONFIG_PPC_64K_PAGES
204         get_paca()->pgdir = mm->pgd;
205 #endif /* CONFIG_PPC_64K_PAGES */
206
207         /* Now preload some entries for the new task */
208         if (test_tsk_thread_flag(tsk, TIF_32BIT))
209                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER32;
210         else
211                 unmapped_base = TASK_UNMAPPED_BASE_USER64;
212
213         __ste_allocate(pc, mm);
214
215         if (GET_ESID(pc) == GET_ESID(stack))
216                 return;
217
218         __ste_allocate(stack, mm);
219
220         if ((GET_ESID(pc) == GET_ESID(unmapped_base))
221             || (GET_ESID(stack) == GET_ESID(unmapped_base)))
222                 return;
223
224         __ste_allocate(unmapped_base, mm);
225
226         /* Order update */
227         asm volatile("sync" : : : "memory");
228 }
229
230 /*
231  * Allocate segment tables for secondary CPUs.  These must all go in
232  * the first (bolted) segment, so that do_stab_bolted won't get a
233  * recursive segment miss on the segment table itself.
234  */
235 void stabs_alloc(void)
236 {
237         int cpu;
238
239         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SLB))
240                 return;
241
242         for_each_possible_cpu(cpu) {
243                 unsigned long newstab;
244
245                 if (cpu == 0)
246                         continue; /* stab for CPU 0 is statically allocated */
247
248                 newstab = lmb_alloc_base(HW_PAGE_SIZE, HW_PAGE_SIZE,
249                                          1<<SID_SHIFT);
250                 newstab = (unsigned long)__va(newstab);
251
252                 memset((void *)newstab, 0, HW_PAGE_SIZE);
253
254                 paca[cpu].stab_addr = newstab;
255                 paca[cpu].stab_real = virt_to_abs(newstab);
256                 printk(KERN_INFO "Segment table for CPU %d at 0x%lx "
257                        "virtual, 0x%lx absolute\n",
258                        cpu, paca[cpu].stab_addr, paca[cpu].stab_real);
259         }
260 }
261
262 /*
263  * Build an entry for the base kernel segment and put it into
264  * the segment table or SLB.  All other segment table or SLB
265  * entries are faulted in.
266  */
267 void stab_initialize(unsigned long stab)
268 {
269         unsigned long vsid = get_kernel_vsid(PAGE_OFFSET);
270         unsigned long stabreal;
271
272         asm volatile("isync; slbia; isync":::"memory");
273         make_ste(stab, GET_ESID(PAGE_OFFSET), vsid);
274
275         /* Order update */
276         asm volatile("sync":::"memory");
277
278         /* Set ASR */
279         stabreal = get_paca()->stab_real | 0x1ul;
280
281 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
282         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_ISERIES)) {
283                 HvCall1(HvCallBaseSetASR, stabreal);
284                 return;
285         }
286 #endif /* CONFIG_PPC_ISERIES */
287
288         mtspr(SPRN_ASR, stabreal);
289 }