Merge ../linux-2.6
[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/sections.h>
63 #include <asm/system.h>
64 #include <asm/iommu.h>
65 #include <asm/abs_addr.h>
66 #include <asm/vdso.h>
67 #include <asm/imalloc.h>
68
69 unsigned long ioremap_bot = IMALLOC_BASE;
70 static unsigned long phbs_io_bot = PHBS_IO_BASE;
71
72 #ifdef CONFIG_PPC_ISERIES
73
74 void __iomem *ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
75 {
76         return (void __iomem *)addr;
77 }
78
79 extern void __iomem *__ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
80                        unsigned long flags)
81 {
82         return (void __iomem *)addr;
83 }
84
85 void iounmap(volatile void __iomem *addr)
86 {
87         return;
88 }
89
90 #else
91
92 /*
93  * map_io_page currently only called by __ioremap
94  * map_io_page adds an entry to the ioremap page table
95  * and adds an entry to the HPT, possibly bolting it
96  */
97 static int map_io_page(unsigned long ea, unsigned long pa, int flags)
98 {
99         pgd_t *pgdp;
100         pud_t *pudp;
101         pmd_t *pmdp;
102         pte_t *ptep;
103
104         if (mem_init_done) {
105                 pgdp = pgd_offset_k(ea);
106                 pudp = pud_alloc(&init_mm, pgdp, ea);
107                 if (!pudp)
108                         return -ENOMEM;
109                 pmdp = pmd_alloc(&init_mm, pudp, ea);
110                 if (!pmdp)
111                         return -ENOMEM;
112                 ptep = pte_alloc_kernel(pmdp, ea);
113                 if (!ptep)
114                         return -ENOMEM;
115                 set_pte_at(&init_mm, ea, ptep, pfn_pte(pa >> PAGE_SHIFT,
116                                                           __pgprot(flags)));
117         } else {
118                 /*
119                  * If the mm subsystem is not fully up, we cannot create a
120                  * linux page table entry for this mapping.  Simply bolt an
121                  * entry in the hardware page table.
122                  *
123                  */
124                 if (htab_bolt_mapping(ea, ea + PAGE_SIZE, pa, flags,
125                                       mmu_virtual_psize))
126                         panic("Can't map bolted IO mapping");
127         }
128         return 0;
129 }
130
131
132 static void __iomem * __ioremap_com(unsigned long addr, unsigned long pa,
133                             unsigned long ea, unsigned long size,
134                             unsigned long flags)
135 {
136         unsigned long i;
137
138         if ((flags & _PAGE_PRESENT) == 0)
139                 flags |= pgprot_val(PAGE_KERNEL);
140
141         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE)
142                 if (map_io_page(ea+i, pa+i, flags))
143                         return NULL;
144
145         return (void __iomem *) (ea + (addr & ~PAGE_MASK));
146 }
147
148
149 void __iomem *
150 ioremap(unsigned long addr, unsigned long size)
151 {
152         return __ioremap(addr, size, _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_GUARDED);
153 }
154
155 void __iomem * __ioremap(unsigned long addr, unsigned long size,
156                          unsigned long flags)
157 {
158         unsigned long pa, ea;
159         void __iomem *ret;
160
161         /*
162          * Choose an address to map it to.
163          * Once the imalloc system is running, we use it.
164          * Before that, we map using addresses going
165          * up from ioremap_bot.  imalloc will use
166          * the addresses from ioremap_bot through
167          * IMALLOC_END
168          * 
169          */
170         pa = addr & PAGE_MASK;
171         size = PAGE_ALIGN(addr + size) - pa;
172
173         if (size == 0)
174                 return NULL;
175
176         if (mem_init_done) {
177                 struct vm_struct *area;
178                 area = im_get_free_area(size);
179                 if (area == NULL)
180                         return NULL;
181                 ea = (unsigned long)(area->addr);
182                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
183                 if (!ret)
184                         im_free(area->addr);
185         } else {
186                 ea = ioremap_bot;
187                 ret = __ioremap_com(addr, pa, ea, size, flags);
188                 if (ret)
189                         ioremap_bot += size;
190         }
191         return ret;
192 }
193
194 #define IS_PAGE_ALIGNED(_val) ((_val) == ((_val) & PAGE_MASK))
195
196 int __ioremap_explicit(unsigned long pa, unsigned long ea,
197                        unsigned long size, unsigned long flags)
198 {
199         struct vm_struct *area;
200         void __iomem *ret;
201         
202         /* For now, require page-aligned values for pa, ea, and size */
203         if (!IS_PAGE_ALIGNED(pa) || !IS_PAGE_ALIGNED(ea) ||
204             !IS_PAGE_ALIGNED(size)) {
205                 printk(KERN_ERR "unaligned value in %s\n", __FUNCTION__);
206                 return 1;
207         }
208         
209         if (!mem_init_done) {
210                 /* Two things to consider in this case:
211                  * 1) No records will be kept (imalloc, etc) that the region
212                  *    has been remapped
213                  * 2) It won't be easy to iounmap() the region later (because
214                  *    of 1)
215                  */
216                 ;
217         } else {
218                 area = im_get_area(ea, size,
219                         IM_REGION_UNUSED|IM_REGION_SUBSET|IM_REGION_EXISTS);
220                 if (area == NULL) {
221                         /* Expected when PHB-dlpar is in play */
222                         return 1;
223                 }
224                 if (ea != (unsigned long) area->addr) {
225                         printk(KERN_ERR "unexpected addr return from "
226                                "im_get_area\n");
227                         return 1;
228                 }
229         }
230         
231         ret = __ioremap_com(pa, pa, ea, size, flags);
232         if (ret == NULL) {
233                 printk(KERN_ERR "ioremap_explicit() allocation failure !\n");
234                 return 1;
235         }
236         if (ret != (void *) ea) {
237                 printk(KERN_ERR "__ioremap_com() returned unexpected addr\n");
238                 return 1;
239         }
240
241         return 0;
242 }
243
244 /*  
245  * Unmap an IO region and remove it from imalloc'd list.
246  * Access to IO memory should be serialized by driver.
247  * This code is modeled after vmalloc code - unmap_vm_area()
248  *
249  * XXX  what about calls before mem_init_done (ie python_countermeasures())
250  */
251 void iounmap(volatile void __iomem *token)
252 {
253         void *addr;
254
255         if (!mem_init_done)
256                 return;
257         
258         addr = (void *) ((unsigned long __force) token & PAGE_MASK);
259
260         im_free(addr);
261 }
262
263 static int iounmap_subset_regions(unsigned long addr, unsigned long size)
264 {
265         struct vm_struct *area;
266
267         /* Check whether subsets of this region exist */
268         area = im_get_area(addr, size, IM_REGION_SUPERSET);
269         if (area == NULL)
270                 return 1;
271
272         while (area) {
273                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
274                 area = im_get_area(addr, size,
275                                 IM_REGION_SUPERSET);
276         }
277
278         return 0;
279 }
280
281 int iounmap_explicit(volatile void __iomem *start, unsigned long size)
282 {
283         struct vm_struct *area;
284         unsigned long addr;
285         int rc;
286         
287         addr = (unsigned long __force) start & PAGE_MASK;
288
289         /* Verify that the region either exists or is a subset of an existing
290          * region.  In the latter case, split the parent region to create 
291          * the exact region 
292          */
293         area = im_get_area(addr, size, 
294                             IM_REGION_EXISTS | IM_REGION_SUBSET);
295         if (area == NULL) {
296                 /* Determine whether subset regions exist.  If so, unmap */
297                 rc = iounmap_subset_regions(addr, size);
298                 if (rc) {
299                         printk(KERN_ERR
300                                "%s() cannot unmap nonexistent range 0x%lx\n",
301                                 __FUNCTION__, addr);
302                         return 1;
303                 }
304         } else {
305                 iounmap((void __iomem *) area->addr);
306         }
307         /*
308          * FIXME! This can't be right:
309         iounmap(area->addr);
310          * Maybe it should be "iounmap(area);"
311          */
312         return 0;
313 }
314
315 #endif
316
317 EXPORT_SYMBOL(ioremap);
318 EXPORT_SYMBOL(__ioremap);
319 EXPORT_SYMBOL(iounmap);
320
321 void __iomem * reserve_phb_iospace(unsigned long size)
322 {
323         void __iomem *virt_addr;
324                 
325         if (phbs_io_bot >= IMALLOC_BASE) 
326                 panic("reserve_phb_iospace(): phb io space overflow\n");
327                         
328         virt_addr = (void __iomem *) phbs_io_bot;
329         phbs_io_bot += size;
330
331         return virt_addr;
332 }