[PATCH] slab: remove kmem_cache_t
[linux-3.10.git] / arch / sh / mm / pmb.c
1 /*
2  * arch/sh/mm/pmb.c
3  *
4  * Privileged Space Mapping Buffer (PMB) Support.
5  *
6  * Copyright (C) 2005, 2006 Paul Mundt
7  *
8  * P1/P2 Section mapping definitions from map32.h, which was:
9  *
10  *      Copyright 2003 (c) Lineo Solutions,Inc.
11  *
12  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
13  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
14  * for more details.
15  */
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/bitops.h>
21 #include <linux/debugfs.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <asm/system.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <asm/pgtable.h>
28 #include <asm/mmu.h>
29 #include <asm/io.h>
30
31 #define NR_PMB_ENTRIES  16
32
33 static struct kmem_cache *pmb_cache;
34 static unsigned long pmb_map;
35
36 static struct pmb_entry pmb_init_map[] = {
37         /* vpn         ppn         flags (ub/sz/c/wt) */
38
39         /* P1 Section Mappings */
40         { 0x80000000, 0x00000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
41         { 0x84000000, 0x04000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
42         { 0x88000000, 0x08000000, PMB_SZ_128M | PMB_C, },
43         { 0x90000000, 0x10000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
44         { 0x94000000, 0x14000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
45         { 0x98000000, 0x18000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
46
47         /* P2 Section Mappings */
48         { 0xa0000000, 0x00000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
49         { 0xa4000000, 0x04000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
50         { 0xa8000000, 0x08000000, PMB_UB | PMB_SZ_128M | PMB_WT, },
51         { 0xb0000000, 0x10000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
52         { 0xb4000000, 0x14000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
53         { 0xb8000000, 0x18000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
54 };
55
56 static inline unsigned long mk_pmb_entry(unsigned int entry)
57 {
58         return (entry & PMB_E_MASK) << PMB_E_SHIFT;
59 }
60
61 static inline unsigned long mk_pmb_addr(unsigned int entry)
62 {
63         return mk_pmb_entry(entry) | PMB_ADDR;
64 }
65
66 static inline unsigned long mk_pmb_data(unsigned int entry)
67 {
68         return mk_pmb_entry(entry) | PMB_DATA;
69 }
70
71 struct pmb_entry *pmb_alloc(unsigned long vpn, unsigned long ppn,
72                             unsigned long flags)
73 {
74         struct pmb_entry *pmbe;
75
76         pmbe = kmem_cache_alloc(pmb_cache, GFP_KERNEL);
77         if (!pmbe)
78                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
79
80         pmbe->vpn       = vpn;
81         pmbe->ppn       = ppn;
82         pmbe->flags     = flags;
83
84         return pmbe;
85 }
86
87 void pmb_free(struct pmb_entry *pmbe)
88 {
89         kmem_cache_free(pmb_cache, pmbe);
90 }
91
92 /*
93  * Must be in P2 for __set_pmb_entry()
94  */
95 int __set_pmb_entry(unsigned long vpn, unsigned long ppn,
96                     unsigned long flags, int *entry)
97 {
98         unsigned int pos = *entry;
99
100         if (unlikely(pos == PMB_NO_ENTRY))
101                 pos = find_first_zero_bit(&pmb_map, NR_PMB_ENTRIES);
102
103 repeat:
104         if (unlikely(pos > NR_PMB_ENTRIES))
105                 return -ENOSPC;
106
107         if (test_and_set_bit(pos, &pmb_map)) {
108                 pos = find_first_zero_bit(&pmb_map, NR_PMB_ENTRIES);
109                 goto repeat;
110         }
111
112         ctrl_outl(vpn | PMB_V, mk_pmb_addr(pos));
113
114 #ifdef CONFIG_SH_WRITETHROUGH
115         /*
116          * When we are in 32-bit address extended mode, CCR.CB becomes
117          * invalid, so care must be taken to manually adjust cacheable
118          * translations.
119          */
120         if (likely(flags & PMB_C))
121                 flags |= PMB_WT;
122 #endif
123
124         ctrl_outl(ppn | flags | PMB_V, mk_pmb_data(pos));
125
126         *entry = pos;
127
128         return 0;
129 }
130
131 int set_pmb_entry(struct pmb_entry *pmbe)
132 {
133         int ret;
134
135         jump_to_P2();
136         ret = __set_pmb_entry(pmbe->vpn, pmbe->ppn, pmbe->flags, &pmbe->entry);
137         back_to_P1();
138
139         return ret;
140 }
141
142 void clear_pmb_entry(struct pmb_entry *pmbe)
143 {
144         unsigned int entry = pmbe->entry;
145         unsigned long addr;
146
147         /*
148          * Don't allow clearing of wired init entries, P1 or P2 access
149          * without a corresponding mapping in the PMB will lead to reset
150          * by the TLB.
151          */
152         if (unlikely(entry < ARRAY_SIZE(pmb_init_map) ||
153                      entry >= NR_PMB_ENTRIES))
154                 return;
155
156         jump_to_P2();
157
158         /* Clear V-bit */
159         addr = mk_pmb_addr(entry);
160         ctrl_outl(ctrl_inl(addr) & ~PMB_V, addr);
161
162         addr = mk_pmb_data(entry);
163         ctrl_outl(ctrl_inl(addr) & ~PMB_V, addr);
164
165         back_to_P1();
166
167         clear_bit(entry, &pmb_map);
168 }
169
170 static DEFINE_SPINLOCK(pmb_list_lock);
171 static struct pmb_entry *pmb_list;
172
173 static inline void pmb_list_add(struct pmb_entry *pmbe)
174 {
175         struct pmb_entry **p, *tmp;
176
177         p = &pmb_list;
178         while ((tmp = *p) != NULL)
179                 p = &tmp->next;
180
181         pmbe->next = tmp;
182         *p = pmbe;
183 }
184
185 static inline void pmb_list_del(struct pmb_entry *pmbe)
186 {
187         struct pmb_entry **p, *tmp;
188
189         for (p = &pmb_list; (tmp = *p); p = &tmp->next)
190                 if (tmp == pmbe) {
191                         *p = tmp->next;
192                         return;
193                 }
194 }
195
196 static struct {
197         unsigned long size;
198         int flag;
199 } pmb_sizes[] = {
200         { .size = 0x20000000, .flag = PMB_SZ_512M, },
201         { .size = 0x08000000, .flag = PMB_SZ_128M, },
202         { .size = 0x04000000, .flag = PMB_SZ_64M,  },
203         { .size = 0x01000000, .flag = PMB_SZ_16M,  },
204 };
205
206 long pmb_remap(unsigned long vaddr, unsigned long phys,
207                unsigned long size, unsigned long flags)
208 {
209         struct pmb_entry *pmbp;
210         unsigned long wanted;
211         int pmb_flags, i;
212
213         /* Convert typical pgprot value to the PMB equivalent */
214         if (flags & _PAGE_CACHABLE) {
215                 if (flags & _PAGE_WT)
216                         pmb_flags = PMB_WT;
217                 else
218                         pmb_flags = PMB_C;
219         } else
220                 pmb_flags = PMB_WT | PMB_UB;
221
222         pmbp = NULL;
223         wanted = size;
224
225 again:
226         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pmb_sizes); i++) {
227                 struct pmb_entry *pmbe;
228                 int ret;
229
230                 if (size < pmb_sizes[i].size)
231                         continue;
232
233                 pmbe = pmb_alloc(vaddr, phys, pmb_flags | pmb_sizes[i].flag);
234                 if (IS_ERR(pmbe))
235                         return PTR_ERR(pmbe);
236
237                 ret = set_pmb_entry(pmbe);
238                 if (ret != 0) {
239                         pmb_free(pmbe);
240                         return -EBUSY;
241                 }
242
243                 phys    += pmb_sizes[i].size;
244                 vaddr   += pmb_sizes[i].size;
245                 size    -= pmb_sizes[i].size;
246
247                 /*
248                  * Link adjacent entries that span multiple PMB entries
249                  * for easier tear-down.
250                  */
251                 if (likely(pmbp))
252                         pmbp->link = pmbe;
253
254                 pmbp = pmbe;
255         }
256
257         if (size >= 0x1000000)
258                 goto again;
259
260         return wanted - size;
261 }
262
263 void pmb_unmap(unsigned long addr)
264 {
265         struct pmb_entry **p, *pmbe;
266
267         for (p = &pmb_list; (pmbe = *p); p = &pmbe->next)
268                 if (pmbe->vpn == addr)
269                         break;
270
271         if (unlikely(!pmbe))
272                 return;
273
274         WARN_ON(!test_bit(pmbe->entry, &pmb_map));
275
276         do {
277                 struct pmb_entry *pmblink = pmbe;
278
279                 clear_pmb_entry(pmbe);
280                 pmbe = pmblink->link;
281
282                 pmb_free(pmblink);
283         } while (pmbe);
284 }
285
286 static void pmb_cache_ctor(void *pmb, struct kmem_cache *cachep, unsigned long flags)
287 {
288         struct pmb_entry *pmbe = pmb;
289
290         memset(pmb, 0, sizeof(struct pmb_entry));
291
292         spin_lock_irq(&pmb_list_lock);
293
294         pmbe->entry = PMB_NO_ENTRY;
295         pmb_list_add(pmbe);
296
297         spin_unlock_irq(&pmb_list_lock);
298 }
299
300 static void pmb_cache_dtor(void *pmb, struct kmem_cache *cachep, unsigned long flags)
301 {
302         spin_lock_irq(&pmb_list_lock);
303         pmb_list_del(pmb);
304         spin_unlock_irq(&pmb_list_lock);
305 }
306
307 static int __init pmb_init(void)
308 {
309         unsigned int nr_entries = ARRAY_SIZE(pmb_init_map);
310         unsigned int entry;
311
312         BUG_ON(unlikely(nr_entries >= NR_PMB_ENTRIES));
313
314         pmb_cache = kmem_cache_create("pmb", sizeof(struct pmb_entry),
315                                       0, 0, pmb_cache_ctor, pmb_cache_dtor);
316         BUG_ON(!pmb_cache);
317
318         jump_to_P2();
319
320         /*
321          * Ordering is important, P2 must be mapped in the PMB before we
322          * can set PMB.SE, and P1 must be mapped before we jump back to
323          * P1 space.
324          */
325         for (entry = 0; entry < nr_entries; entry++) {
326                 struct pmb_entry *pmbe = pmb_init_map + entry;
327
328                 __set_pmb_entry(pmbe->vpn, pmbe->ppn, pmbe->flags, &entry);
329         }
330
331         ctrl_outl(0, PMB_IRMCR);
332
333         /* PMB.SE and UB[7] */
334         ctrl_outl((1 << 31) | (1 << 7), PMB_PASCR);
335
336         back_to_P1();
337
338         return 0;
339 }
340 arch_initcall(pmb_init);
341
342 static int pmb_seq_show(struct seq_file *file, void *iter)
343 {
344         int i;
345
346         seq_printf(file, "V: Valid, C: Cacheable, WT: Write-Through\n"
347                          "CB: Copy-Back, B: Buffered, UB: Unbuffered\n");
348         seq_printf(file, "ety   vpn  ppn  size   flags\n");
349
350         for (i = 0; i < NR_PMB_ENTRIES; i++) {
351                 unsigned long addr, data;
352                 unsigned int size;
353                 char *sz_str = NULL;
354
355                 addr = ctrl_inl(mk_pmb_addr(i));
356                 data = ctrl_inl(mk_pmb_data(i));
357
358                 size = data & PMB_SZ_MASK;
359                 sz_str = (size == PMB_SZ_16M)  ? " 16MB":
360                          (size == PMB_SZ_64M)  ? " 64MB":
361                          (size == PMB_SZ_128M) ? "128MB":
362                                                  "512MB";
363
364                 /* 02: V 0x88 0x08 128MB C CB  B */
365                 seq_printf(file, "%02d: %c 0x%02lx 0x%02lx %s %c %s %s\n",
366                            i, ((addr & PMB_V) && (data & PMB_V)) ? 'V' : ' ',
367                            (addr >> 24) & 0xff, (data >> 24) & 0xff,
368                            sz_str, (data & PMB_C) ? 'C' : ' ',
369                            (data & PMB_WT) ? "WT" : "CB",
370                            (data & PMB_UB) ? "UB" : " B");
371         }
372
373         return 0;
374 }
375
376 static int pmb_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
377 {
378         return single_open(file, pmb_seq_show, NULL);
379 }
380
381 static struct file_operations pmb_debugfs_fops = {
382         .owner          = THIS_MODULE,
383         .open           = pmb_debugfs_open,
384         .read           = seq_read,
385         .llseek         = seq_lseek,
386         .release        = seq_release,
387 };
388
389 static int __init pmb_debugfs_init(void)
390 {
391         struct dentry *dentry;
392
393         dentry = debugfs_create_file("pmb", S_IFREG | S_IRUGO,
394                                      NULL, NULL, &pmb_debugfs_fops);
395         if (IS_ERR(dentry))
396                 return PTR_ERR(dentry);
397
398         return 0;
399 }
400 postcore_initcall(pmb_debugfs_init);