a7a24869d04576b67ec56216e474fef4ff3632a8
[linux-2.6.git] / arch / sparc64 / mm / hugetlbpage.c
1 /*
2  * SPARC64 Huge TLB page support.
3  *
4  * Copyright (C) 2002, 2003, 2006 David S. Miller (davem@davemloft.net)
5  */
6
7 #include <linux/config.h>
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/hugetlb.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/smp_lock.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/sysctl.h>
17
18 #include <asm/mman.h>
19 #include <asm/pgalloc.h>
20 #include <asm/tlb.h>
21 #include <asm/tlbflush.h>
22 #include <asm/cacheflush.h>
23 #include <asm/mmu_context.h>
24
25 /* Slightly simplified from the non-hugepage variant because by
26  * definition we don't have to worry about any page coloring stuff
27  */
28 #define VA_EXCLUDE_START (0x0000080000000000UL - (1UL << 32UL))
29 #define VA_EXCLUDE_END   (0xfffff80000000000UL + (1UL << 32UL))
30
31 static unsigned long hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(struct file *filp,
32                                                         unsigned long addr,
33                                                         unsigned long len,
34                                                         unsigned long pgoff,
35                                                         unsigned long flags)
36 {
37         struct mm_struct *mm = current->mm;
38         struct vm_area_struct * vma;
39         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
40         unsigned long start_addr;
41
42         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
43                 task_size = STACK_TOP32;
44         if (unlikely(len >= VA_EXCLUDE_START))
45                 return -ENOMEM;
46
47         if (len > mm->cached_hole_size) {
48                 start_addr = addr = mm->free_area_cache;
49         } else {
50                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
51                 mm->cached_hole_size = 0;
52         }
53
54         task_size -= len;
55
56 full_search:
57         addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
58
59         for (vma = find_vma(mm, addr); ; vma = vma->vm_next) {
60                 /* At this point:  (!vma || addr < vma->vm_end). */
61                 if (addr < VA_EXCLUDE_START &&
62                     (addr + len) >= VA_EXCLUDE_START) {
63                         addr = VA_EXCLUDE_END;
64                         vma = find_vma(mm, VA_EXCLUDE_END);
65                 }
66                 if (unlikely(task_size < addr)) {
67                         if (start_addr != TASK_UNMAPPED_BASE) {
68                                 start_addr = addr = TASK_UNMAPPED_BASE;
69                                 mm->cached_hole_size = 0;
70                                 goto full_search;
71                         }
72                         return -ENOMEM;
73                 }
74                 if (likely(!vma || addr + len <= vma->vm_start)) {
75                         /*
76                          * Remember the place where we stopped the search:
77                          */
78                         mm->free_area_cache = addr + len;
79                         return addr;
80                 }
81                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
82                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
83
84                 addr = ALIGN(vma->vm_end, HPAGE_SIZE);
85         }
86 }
87
88 static unsigned long
89 hugetlb_get_unmapped_area_topdown(struct file *filp, const unsigned long addr0,
90                                   const unsigned long len,
91                                   const unsigned long pgoff,
92                                   const unsigned long flags)
93 {
94         struct vm_area_struct *vma;
95         struct mm_struct *mm = current->mm;
96         unsigned long addr = addr0;
97
98         /* This should only ever run for 32-bit processes.  */
99         BUG_ON(!test_thread_flag(TIF_32BIT));
100
101         /* check if free_area_cache is useful for us */
102         if (len <= mm->cached_hole_size) {
103                 mm->cached_hole_size = 0;
104                 mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
105         }
106
107         /* either no address requested or can't fit in requested address hole */
108         addr = mm->free_area_cache & HPAGE_MASK;
109
110         /* make sure it can fit in the remaining address space */
111         if (likely(addr > len)) {
112                 vma = find_vma(mm, addr-len);
113                 if (!vma || addr <= vma->vm_start) {
114                         /* remember the address as a hint for next time */
115                         return (mm->free_area_cache = addr-len);
116                 }
117         }
118
119         if (unlikely(mm->mmap_base < len))
120                 goto bottomup;
121
122         addr = (mm->mmap_base-len) & HPAGE_MASK;
123
124         do {
125                 /*
126                  * Lookup failure means no vma is above this address,
127                  * else if new region fits below vma->vm_start,
128                  * return with success:
129                  */
130                 vma = find_vma(mm, addr);
131                 if (likely(!vma || addr+len <= vma->vm_start)) {
132                         /* remember the address as a hint for next time */
133                         return (mm->free_area_cache = addr);
134                 }
135
136                 /* remember the largest hole we saw so far */
137                 if (addr + mm->cached_hole_size < vma->vm_start)
138                         mm->cached_hole_size = vma->vm_start - addr;
139
140                 /* try just below the current vma->vm_start */
141                 addr = (vma->vm_start-len) & HPAGE_MASK;
142         } while (likely(len < vma->vm_start));
143
144 bottomup:
145         /*
146          * A failed mmap() very likely causes application failure,
147          * so fall back to the bottom-up function here. This scenario
148          * can happen with large stack limits and large mmap()
149          * allocations.
150          */
151         mm->cached_hole_size = ~0UL;
152         mm->free_area_cache = TASK_UNMAPPED_BASE;
153         addr = arch_get_unmapped_area(filp, addr0, len, pgoff, flags);
154         /*
155          * Restore the topdown base:
156          */
157         mm->free_area_cache = mm->mmap_base;
158         mm->cached_hole_size = ~0UL;
159
160         return addr;
161 }
162
163 unsigned long
164 hugetlb_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
165                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
166 {
167         struct mm_struct *mm = current->mm;
168         struct vm_area_struct *vma;
169         unsigned long task_size = TASK_SIZE;
170
171         if (test_thread_flag(TIF_32BIT))
172                 task_size = STACK_TOP32;
173
174         if (len & ~HPAGE_MASK)
175                 return -EINVAL;
176         if (len > task_size)
177                 return -ENOMEM;
178
179         if (addr) {
180                 addr = ALIGN(addr, HPAGE_SIZE);
181                 vma = find_vma(mm, addr);
182                 if (task_size - len >= addr &&
183                     (!vma || addr + len <= vma->vm_start))
184                         return addr;
185         }
186         if (mm->get_unmapped_area == arch_get_unmapped_area)
187                 return hugetlb_get_unmapped_area_bottomup(file, addr, len,
188                                 pgoff, flags);
189         else
190                 return hugetlb_get_unmapped_area_topdown(file, addr, len,
191                                 pgoff, flags);
192 }
193
194 pte_t *huge_pte_alloc(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
195 {
196         pgd_t *pgd;
197         pud_t *pud;
198         pmd_t *pmd;
199         pte_t *pte = NULL;
200
201         pgd = pgd_offset(mm, addr);
202         if (pgd) {
203                 pud = pud_offset(pgd, addr);
204                 if (pud) {
205                         pmd = pmd_alloc(mm, pud, addr);
206                         if (pmd)
207                                 pte = pte_alloc_map(mm, pmd, addr);
208                 }
209         }
210         return pte;
211 }
212
213 pte_t *huge_pte_offset(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
214 {
215         pgd_t *pgd;
216         pud_t *pud;
217         pmd_t *pmd;
218         pte_t *pte = NULL;
219
220         addr &= HPAGE_MASK;
221
222         pgd = pgd_offset(mm, addr);
223         if (!pgd_none(*pgd)) {
224                 pud = pud_offset(pgd, addr);
225                 if (!pud_none(*pud)) {
226                         pmd = pmd_offset(pud, addr);
227                         if (!pmd_none(*pmd))
228                                 pte = pte_offset_map(pmd, addr);
229                 }
230         }
231         return pte;
232 }
233
234 #define mk_pte_huge(entry) do { pte_val(entry) |= _PAGE_SZHUGE; } while (0)
235
236 void set_huge_pte_at(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
237                      pte_t *ptep, pte_t entry)
238 {
239         int i;
240
241         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
242                 set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
243                 ptep++;
244                 addr += PAGE_SIZE;
245                 pte_val(entry) += PAGE_SIZE;
246         }
247 }
248
249 pte_t huge_ptep_get_and_clear(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
250                               pte_t *ptep)
251 {
252         pte_t entry;
253         int i;
254
255         entry = *ptep;
256
257         for (i = 0; i < (1 << HUGETLB_PAGE_ORDER); i++) {
258                 pte_clear(mm, addr, ptep);
259                 addr += PAGE_SIZE;
260                 ptep++;
261         }
262
263         return entry;
264 }
265
266 /*
267  * This function checks for proper alignment of input addr and len parameters.
268  */
269 int is_aligned_hugepage_range(unsigned long addr, unsigned long len)
270 {
271         if (len & ~HPAGE_MASK)
272                 return -EINVAL;
273         if (addr & ~HPAGE_MASK)
274                 return -EINVAL;
275         return 0;
276 }
277
278 struct page *follow_huge_addr(struct mm_struct *mm,
279                               unsigned long address, int write)
280 {
281         return ERR_PTR(-EINVAL);
282 }
283
284 int pmd_huge(pmd_t pmd)
285 {
286         return 0;
287 }
288
289 struct page *follow_huge_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long address,
290                              pmd_t *pmd, int write)
291 {
292         return NULL;
293 }
294
295 static void context_reload(void *__data)
296 {
297         struct mm_struct *mm = __data;
298
299         if (mm == current->mm)
300                 load_secondary_context(mm);
301 }
302
303 void hugetlb_prefault_arch_hook(struct mm_struct *mm)
304 {
305         /* On UltraSPARC-III+ and later, configure the second half of
306          * the Data-TLB for huge pages.
307          */
308         if (tlb_type == cheetah_plus) {
309                 unsigned long ctx;
310
311                 spin_lock(&ctx_alloc_lock);
312                 ctx = mm->context.sparc64_ctx_val;
313                 ctx &= ~CTX_PGSZ_MASK;
314                 ctx |= CTX_PGSZ_BASE << CTX_PGSZ0_SHIFT;
315                 ctx |= CTX_PGSZ_HUGE << CTX_PGSZ1_SHIFT;
316
317                 if (ctx != mm->context.sparc64_ctx_val) {
318                         /* When changing the page size fields, we
319                          * must perform a context flush so that no
320                          * stale entries match.  This flush must
321                          * occur with the original context register
322                          * settings.
323                          */
324                         do_flush_tlb_mm(mm);
325
326                         /* Reload the context register of all processors
327                          * also executing in this address space.
328                          */
329                         mm->context.sparc64_ctx_val = ctx;
330                         on_each_cpu(context_reload, mm, 0, 0);
331                 }
332                 spin_unlock(&ctx_alloc_lock);
333         }
334 }