b79a7820613558181d16a8d25dce4687e6a3c7e3
[linux-3.10.git] / arch / powerpc / mm / pgtable_64.c
1 /*
2  *  This file contains ioremap and related functions for 64-bit machines.
3  *
4  *  Derived from arch/ppc64/mm/init.c
5  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
6  *
7  *  Modifications by Paul Mackerras (PowerMac) (paulus@samba.org)
8  *  and Cort Dougan (PReP) (cort@cs.nmt.edu)
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
10  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
11  *
12  *  Derived from "arch/i386/mm/init.c"
13  *    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
14  *
15  *  Dave Engebretsen <engebret@us.ibm.com>
16  *      Rework for PPC64 port.
17  *
18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
19  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
20  *  as published by the Free Software Foundation; either version
21  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
22  *
23  */
24
25 #include <linux/config.h>
26 #include <linux/signal.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/string.h>
31 #include <linux/types.h>
32 #include <linux/mman.h>
33 #include <linux/mm.h>
34 #include <linux/swap.h>
35 #include <linux/stddef.h>
36 #include <linux/vmalloc.h>
37 #include <linux/init.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <linux/bootmem.h>
40 #include <linux/highmem.h>
41 #include <linux/idr.h>
42 #include <linux/nodemask.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 #include <asm/pgalloc.h>
46 #include <asm/page.h>
47 #include <asm/prom.h>
48 #include <asm/lmb.h>
49 #include <asm/rtas.h>
50 #include <asm/io.h>
51 #include <asm/mmu_context.h>
52 #include <asm/pgtable.h>
53 #include <asm/mmu.h>
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/smp.h>
56 #include <asm/machdep.h>
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/eeh.h>
59 #include <asm/processor.h>
60 #include <asm/mmzone.h>
61 #include <asm/cputable.h>
62 #include <asm/ppcdebug.h>
63 #include <asm/sections.h>
64 #include <asm/system.h>
65 #include <asm/iommu.h>
66 #include <asm/abs_addr.h>
67 #include <asm/vdso.h>
68 #include <asm/imalloc.h>
69
70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
72
73 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
74
75 void __iomem *ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
76 {
77         return (void __iomem *)addr;
78 }
79
80 extern void __iomem *__ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
81                        unsigned long flags)
82 {
83         return (void __iomem *)addr;
84 }
85
86 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
87 {
88         return;
89 }
90
91 #else
92
93 /*
94  * map_io_page currently only called by __ioremap
95  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
96  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
97  */
98 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
99 {
100         pgd_t *pgdp;
101         pud_t *pudp;
102         pmd_t *pmdp;
103         pte_t *ptep;
104         unsigned long vsid;
105
106         if (mem_init_done) {
107                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
108                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
109                 if (!pudp)
110                         return -ENOMEM;
111                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
112                 if (!pmdp)
113                         return -ENOMEM;
114                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
115                 if (!ptep)
116                         return -ENOMEM;
117                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
118                                                           __pgprot(flags)));
119         } else {
120                 unsigned long va, vpn, hash, hpteg;
121
122                 /*
123                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
124                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
125                  * entry in the hardware page table.
126                  */
127                 vsid = get_kernel_vsid(ea);
128                 va = (vsid << 28) | (ea & 0xFFFFFFF);
129                 vpn = va >> PAGE_SHIFT;
130
131                 hash = hpt_hash(vpn, 0);
132
133                 hpteg = ((hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP);
134
135                 /* Panic if a pte grpup is full */
136                 if (ppc_md.hpte_insert(hpteg, va, pa >> PAGE_SHIFT,
137                                        HPTE_V_BOLTED,
138                                        _PAGE_NO_CACHE|_PAGE_GUARDED|PP_RWXX)
139                     == -1) {
140                         panic("map_io_page: could not insert mapping");
141                 }
142         }
143         return 0;
144 }
145
146
147 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
148                             unsigned long ea, unsigned long size,
149                             unsigned long flags)
150 {
151         unsigned long i;
152
153         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
154                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
155
156         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
157                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
158                         return NULL;
159
160         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
161 }
162
163
164 void __iomem *
165 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
166 {
167         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
168 }
169
170 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
171                          unsigned long flags)
172 {
173         unsigned long pa, ea;
174         void __iomem *ret;
175
176         /*
177          * Choose an address to map it to.
178          * Once the imalloc system is running, we use it.
179          * Before that, we map using addresses going
180          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
181          * the addresses from ioremap_bot through
182          * IMALLOC_END
183          * 
184          */
185         pa = addr & PAGE_MASK;
186         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
187
188         if (size == 0)
189                 return NULL;
190
191         if (mem_init_done) {
192                 struct vm_struct *area;
193                 area = im_get_free_area(size);
194                 if (area == NULL)
195                         return NULL;
196                 ea = (unsigned long)(area->addr);
197                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
198                 if (!ret)
199                         im_free(area->addr);
200         } else {
201                 ea = ioremap_bot;
202                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
203                 if (ret)
204                         ioremap_bot += size;
205         }
206         return ret;
207 }
208
209 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
210
211 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
212                        unsigned long size, unsigned long flags)
213 {
214         struct vm_struct *area;
215         void __iomem *ret;
216         
217         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
218         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
219             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
220                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
221                 return 1;
222         }
223         
224         if (!mem_init_done) {
225                 /* Two things to consider in this case:
226                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
227                  *    has been remapped
228                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
229                  *    of 1)
230                  */
231                 ;
232         } else {
233                 area = im_get_area(ea, size,
234                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
235                 if (area == NULL) {
236                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
237                         return 1;
238                 }
239                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
240                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
241                                "im_get_area\n");
242                         return 1;
243                 }
244         }
245         
246         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
247         if (ret == NULL) {
248                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
249                 return 1;
250         }
251         if (ret != (void *) ea) {
252                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
253                 return 1;
254         }
255
256         return 0;
257 }
258
259 /*  
260  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
261  * Access to IO memory should be serialized by driver.
262  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
263  *
264  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
265  */
266 void iounmap(volatile void __iomem *token)
267 {
268         void *addr;
269
270         if (!mem_init_done)
271                 return;
272         
273         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
274
275         im_free(addr);
276 }
277
278 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
279 {
280         struct vm_struct *area;
281
282         /* Check whether subsets of this region exist */
283         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
284         if (area == NULL)
285                 return 1;
286
287         while (area) {
288                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
289                 area = im_get_area(addr, size,
290                                 IM_REGION_SUPERSET);
291         }
292
293         return 0;
294 }
295
296 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
297 {
298         struct vm_struct *area;
299         unsigned long addr;
300         int rc;
301         
302         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
303
304         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
305          * region.  In the latter case, split the parent region to create 
306          * the exact region 
307          */
308         area = im_get_area(addr, size, 
309                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
310         if (area == NULL) {
311                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
312                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
313                 if (rc) {
314                         printk(KERN_ERR
315                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
316                                 __FUNCTION__, addr);
317                         return 1;
318                 }
319         } else {
320                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
321         }
322         /*
323          * FIXME! This can't be right:
324         iounmap(area->addr);
325          * Maybe it should be "iounmap(area);"
326          */
327         return 0;
328 }
329
330 #endif
331
332 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
333 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
334 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
335
336 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
337 {
338         void __iomem *virt_addr;
339                 
340         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE) 
341                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
342                         
343         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
344         phbs_io_bot += size;
345
346         return virt_addr;
347 }