[POWERPC] Merge 32 and 64 bits asm-powerpc/io.h
[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/signal.h>
26 #include <linux/sched.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/string.h>
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/mman.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/swap.h>
34 #include <linux/stddef.h>
35 #include <linux/vmalloc.h>
36 #include <linux/init.h>
37 #include <linux/delay.h>
38 #include <linux/bootmem.h>
39 #include <linux/highmem.h>
40 #include <linux/idr.h>
41 #include <linux/nodemask.h>
42 #include <linux/module.h>
43
44 #include <asm/pgalloc.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/prom.h>
47 #include <asm/lmb.h>
48 #include <asm/rtas.h>
49 #include <asm/io.h>
50 #include <asm/mmu_context.h>
51 #include <asm/pgtable.h>
52 #include <asm/mmu.h>
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/machdep.h>
56 #include <asm/tlb.h>
57 #include <asm/eeh.h>
58 #include <asm/processor.h>
59 #include <asm/mmzone.h>
60 #include <asm/cputable.h>
61 #include <asm/sections.h>
62 #include <asm/system.h>
63 #include <asm/iommu.h>
64 #include <asm/abs_addr.h>
65 #include <asm/vdso.h>
66 #include <asm/firmware.h>
67
68 #include "mmu_decl.h"
69
70 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
71 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
72
73 /*
74  * map_io_page currently only called by __ioremap
75  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
76  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
77  */
78 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
79 {
80         pgd_t *pgdp;
81         pud_t *pudp;
82         pmd_t *pmdp;
83         pte_t *ptep;
84
85         if (mem_init_done) {
86                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
87                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
88                 if (!pudp)
89                         return -ENOMEM;
90                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
91                 if (!pmdp)
92                         return -ENOMEM;
93                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
94                 if (!ptep)
95                         return -ENOMEM;
96                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
97                                                           __pgprot(flags)));
98         } else {
99                 /*
100                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
101                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
102                  * entry in the hardware page table.
103                  *
104                  */
105                 if (htab_bolt_mapping(ea, ea + PAGE_SIZE, pa, flags,
106                                       mmu_virtual_psize)) {
107                         printk(KERN_ERR "Failed to do bolted mapping IO "
108                                "memory at %016lx !\n", pa);
109                         return -ENOMEM;
110                 }
111         }
112         return 0;
113 }
114
115
116 static void __iomem * __ioremap_com(phys_addr_t addr, unsigned long pa,
117                             unsigned long ea, unsigned long size,
118                             unsigned long flags)
119 {
120         unsigned long i;
121
122         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
123                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
124
125         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
126                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
127                         return NULL;
128
129         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
130 }
131
132 void __iomem * __ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size,
133                          unsigned long flags)
134 {
135         unsigned long pa, ea;
136         void __iomem *ret;
137
138         /*
139          * Choose an address to map it to.
140          * Once the imalloc system is running, we use it.
141          * Before that, we map using addresses going
142          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
143          * the addresses from ioremap_bot through
144          * IMALLOC_END
145          * 
146          */
147         pa = addr & PAGE_MASK;
148         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
149
150         if ((size == 0) || (pa == 0))
151                 return NULL;
152
153         if (mem_init_done) {
154                 struct vm_struct *area;
155                 area = im_get_free_area(size);
156                 if (area == NULL)
157                         return NULL;
158                 ea = (unsigned long)(area->addr);
159                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
160                 if (!ret)
161                         im_free(area->addr);
162         } else {
163                 ea = ioremap_bot;
164                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
165                 if (ret)
166                         ioremap_bot += size;
167         }
168         return ret;
169 }
170
171
172 void __iomem * ioremap(phys_addr_t addr, unsigned long size)
173 {
174         unsigned long flags = _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED;
175
176         if (ppc_md.ioremap)
177                 return ppc_md.ioremap(addr, size, flags);
178         return __ioremap(addr, size, flags);
179 }
180
181 void __iomem * ioremap_flags(phys_addr_t addr, unsigned long size,
182                              unsigned long flags)
183 {
184         if (ppc_md.ioremap)
185                 return ppc_md.ioremap(addr, size, flags);
186         return __ioremap(addr, size, flags);
187 }
188
189
190 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
191
192 int __ioremap_explicit(phys_addr_t pa, unsigned long ea,
193                        unsigned long size, unsigned long flags)
194 {
195         struct vm_struct *area;
196         void __iomem *ret;
197         
198         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
199         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
200             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
201                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
202                 return 1;
203         }
204         
205         if (!mem_init_done) {
206                 /* Two things to consider in this case:
207                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
208                  *    has been remapped
209                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
210                  *    of 1)
211                  */
212                 ;
213         } else {
214                 area = im_get_area(ea, size,
215                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
216                 if (area == NULL) {
217                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
218                         return 1;
219                 }
220                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
221                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
222                                "im_get_area\n");
223                         return 1;
224                 }
225         }
226         
227         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
228         if (ret == NULL) {
229                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
230                 return 1;
231         }
232         if (ret != (void *) ea) {
233                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
234                 return 1;
235         }
236
237         return 0;
238 }
239
240 /*  
241  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
242  * Access to IO memory should be serialized by driver.
243  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
244  *
245  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
246  */
247 void __iounmap(volatile void __iomem *token)
248 {
249         void *addr;
250
251         if (!mem_init_done)
252                 return;
253         
254         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
255
256         im_free(addr);
257 }
258
259 void iounmap(volatile void __iomem *token)
260 {
261         if (ppc_md.iounmap)
262                 ppc_md.iounmap(token);
263         else
264                 __iounmap(token);
265 }
266
267 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
268 {
269         struct vm_struct *area;
270
271         /* Check whether subsets of this region exist */
272         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
273         if (area == NULL)
274                 return 1;
275
276         while (area) {
277                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
278                 area = im_get_area(addr, size,
279                                 IM_REGION_SUPERSET);
280         }
281
282         return 0;
283 }
284
285 int __iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
286 {
287         struct vm_struct *area;
288         unsigned long addr;
289         int rc;
290         
291         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
292
293         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
294          * region.  In the latter case, split the parent region to create 
295          * the exact region 
296          */
297         area = im_get_area(addr, size, 
298                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
299         if (area == NULL) {
300                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
301                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
302                 if (rc) {
303                         printk(KERN_ERR
304                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
305                                 __FUNCTION__, addr);
306                         return 1;
307                 }
308         } else {
309                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
310         }
311         /*
312          * FIXME! This can't be right:
313         iounmap(area->addr);
314          * Maybe it should be "iounmap(area);"
315          */
316         return 0;
317 }
318
319 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
320 EXPORT_SYMBOL(ioremap_flags);
321 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
322 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
323 EXPORT_SYMBOL(__iounmap);
324
325 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
326 {
327         void __iomem *virt_addr;
328                 
329         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE) 
330                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
331                         
332         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
333         phbs_io_bot += size;
334
335         return virt_addr;
336 }